VB编程在航空零件设计及工艺复杂参数计算中的应用

北京航科发动机控制系统科技有限公司 (102200) 马冬冬

我公司主要负责航空发动机燃油调节控制系统泵类产品的设计和制造，在产品中，渐开线花键及螺纹在零件中非常普遍，且占有非常重要的地位，他们参数设计计算的正确与否直接关系着燃油调节泵运行的合格及安全。

然而，花键及螺纹参数 (包括镀层前后尺寸)的计算存在概念复杂、参数多及计算繁琐的特点，且相应的工具书只是针对特定等级给定参考尺寸，不能覆盖所有等级尺寸，设计员及工艺员在计算时需重复性理解、计算和校对，带来很大的不便。因此，结合我厂零件花键和螺纹的特点，使用VB语言对其进行了程序化软件编程，只要输入相应的已知参数，软件便能自动计算出相应的参数，避免了人工的复杂计算和校对，极大提高了设计及工艺编制效率。

1.花键参数计算编程

我公司现生产零件中，涉及花键参数计算的零件约有70余种，花键模数范围在0.25～2.5 mm，分度圆直径在0～250 mm，精度等级集中在5～6级。在计算过程中，已知参数约7项，需计算参数达到38项。

在界面设计过程中，主要遵循了以下原则:

(1)遵循软件操作界面设计的一致性原则，字体采用黑体及楷体，单位全部采用毫米，防止参数误读。

(2)遵循操作界面的用户友好及简洁易懂风格，在输入参数模块运用提示符的形式提示用户参数意义，保证信息反馈，防止用户误输入。

(3)在输入过程中，适应个人输入习惯，可以运用TAB键依次逐个输入，也可以运用外部鼠标点击逐个输入。

(4)当输入参数不完整或超出计算范围时，需有错误提示功能。为验证最后输入参数的正确性，设定“花键代码”模块，从而可以验证输入花键参数是否正确，保证计算结果的无误。软件界面如图1所示。

图1 花键参数计算软件界面

2.编写程序代码

在花键参数计算中，计算结果运用国标及ISO提供的计算公式进行程序代码的编写，其中关键在于，在计算花键量棒直径及M值时，需要解渐开线方程。针对此方程的解法，已有多种文献进行了研究，本文采用数值分析中的牛顿迭代法，并运用劳伦展开式取得迭代初值，可以保证方程迭代的快速收敛及准确无误，精度达到1×10－8。

部分程序代码为:

3.螺纹参数计算编程

我公司现生产零件，涉及螺纹及镀层前后参数计算的约有500余项，涉及内外螺纹的所有螺距及大径尺寸范围，即基本大径范围为:0.99～355 mm，基本螺距P为0.2～8 mm。除基本尺寸计算外，还包括三针测量计算及镀层前后尺寸计算。软件界面设计参考花键界面设计思想，遵循相同的设计基本原则，软件界面如图2所示。

图2 螺纹参数计算软件界面

(1)软件主要特点:①当输入不符合标准时，系统会自动报错，如图3、图4所示。②在计算外螺纹及内螺纹时，分类标示，如当计算外螺纹时，设计到内螺纹的计算结果自动隐藏，保证计算结果的无误性。③当选择不同精度和螺纹类型时，系统“螺纹代码”模块会自动提示，保证输入的无误性。④增加了涂/镀层模块，避免了人工计算的繁琐性，计算结果为涂/镀前尺寸，内外螺纹尺寸上下差以入体原则输出，如图5所示。

图3 螺纹螺距非标准错误提示

图4 螺纹公差非标准错误提示

(2)编写程序代码，部分程序代码为:

图5 螺纹涂/镀前尺寸计算

3.结语

本文实现了基于VB语言编写的零件花键及螺纹复杂参数自动计算软件设计，给需要计算花键及螺纹复杂参数的设计和工艺等工程技术人员提供了一个友好的界面，具有很强的实际应用性，带来极大的方便，尤其对于多品种、小批量生产的航空类零件设计及工艺编制，大大提高了工作效率，具有很高的实际应用价值，也为其他相似厂家根据自己特点编写此类简单易用办公软件提供了借鉴。