三、螺纹加工三维仿真

1.车削螺纹仿真原理

    螺旋线的数学模型是：  其中，p为螺距，为瞬时角，r为基圆半径。基圆柱体每旋转一个步距角，车刀平行于圆柱体轴线进给一个量，将车刀复制件与圆柱体布尔差运算，再进行下一个循环。
主要代码如下：

(command "ucs" "y" "" "" "color" 3)；坐标系绕Y轴转动90°，指定颜色为蓝色
(setq k (* (/ (+ l 2) p )2 pi))；设定循环次数
(while (<= i k)；循环条件
(setq pt1 (list 0 0 (* v i -1)))；设移动起点坐标
(command "rotate" a "" "0,0,0" (/ (* 0.1 180) pi))；圆柱体绕原点转一个步距角
(setq i (+ i 0.1))；给循环变量一个增量角
(setq pt2 (list 0 0 (* v i -1)))；设移动目标点坐标
(command "move" e1 "" pt1 pt2)；使车刀移动一个进给量
(command "copy" e1 "" "0,0,5" "0,0,5")；在原位复制车刀
(setq e2 (entlast))；返回复制车刀图元名
(command "subtract" a "" e2 "")；将圆柱体与车刀复制件布尔差运算
)；循环体

2.铣削滚珠丝杠仿真原理

    基圆柱体每旋转一个步距角，将沿其轴线进给一个量。铣刀位置不动，将其复制件与基柱体进行布尔差运算，再进行下一个循环。

    其主要代码与螺纹车削相近，核心代码如下：

(while (<= i k)
(setq pt1 (list 0 0 (* v i )))；设移动起点坐标
(command "rotate" a "" "0,0,0" (/ (* 0.1 180) pi))；圆柱体绕原点转一个步距角
(setq i (+ i 0.1))；给循环变量一个增量角
(setq pt2 (list 0 0 (* v i )))；设移动目标点坐标
(command "move" a "" pt1 pt2)；圆柱体移动一个进给量
(command "copy" o3 "" "0,0,5" "0,0,5")；在原位复制铣刀
(setq o4 (entlast))；返回复制铣刀图元名
(command "subtract" a "" o4 "")；将圆柱体与铣刀复制件布尔差运算
)

3.仿真程序流程

    我们采用主控程序调用仿真车削子程序，或调用仿真铣削子程序的方法实现加工动态仿真。仿真效果渲染如图4和图5所示。

图4 车削螺纹仿真

图5 铣削丝杠仿真

四、结束语

    三维动态仿真技术，是现代制造业不可缺少的技术之一。螺纹加工仿真原理可直接演示零件表面的成形过程，检验零件表面的加工质量，也可用于其他零件加工仿真。基于AutoCAD，利用VLISP编程实现加工仿真，设计结果模拟运行等，是有效的途径之一，对于从事CAD/CAM技术人员有一定的参考意义。