畢業(yè)設(shè)計（論文）三爪卡盤結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）班級 專業(yè) 機械制造與自動化 題目 三爪卡盤結(jié)構(gòu)設(shè)計 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2010年 1 月 6 日目錄目錄1摘要3導(dǎo)言4第一章概述71.1卡盤的特點71.1.1卡盤的定義71.1.2卡盤的分類71.2三爪卡盤的基本組成和工作原理71.3三爪卡盤在生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題7第二章設(shè)計方案92.1設(shè)計要求92.2錐齒輪的設(shè)計92.2.1大錐齒輪的設(shè)計、建模步驟92.3卡盤的設(shè)計、建模步驟272.3.1用方程生成阿基米德螺線272.3.2生成完整的卡盤282.3.3.最終卡盤的結(jié)構(gòu)302.4卡爪的設(shè)計、建模步驟312.4.1卡爪1的設(shè)計與建模312.4.2卡爪2的設(shè)計

2、與建模352.4.3卡爪3的設(shè)計與建模37第三章卡爪的工程圖413.1工程圖413.2創(chuàng)建工程圖413.2.1卡爪1的工程圖413.2.2卡爪2的工程圖413.2.3卡爪3的工程圖42論文總結(jié)44致 謝44參考文獻45摘要以pro/e軟件來進行三爪卡盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將自己以前學(xué)到的知識結(jié)合起來，把理論和實際相結(jié)合，從中學(xué)到更多的知識，在遇到難題時又能培養(yǎng)自己的個人能力，包括怎樣看待問題，分析問題，最終把問題處理好。反過來又可以從中吸取教訓(xùn)，避免在以后的工作，學(xué)習(xí)當中遇到類似問題而少走彎路。在對三爪卡盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計前要通過通過查閱資料、實地研究、整理資料、綜合運用對比分析等一系列研究方法進行整合，結(jié)

3、合實際情況制定切合實際的設(shè)計方案。然后通過所學(xué)知識綜合應(yīng)用proe的各項功能創(chuàng)建三爪卡盤模型，最后進入組件，把所創(chuàng)建的三爪卡盤各部分裝配起來，再進行運動仿真。設(shè)計結(jié)果三個卡爪同步前進或者后退，以保證圓形工件與卡盤中心線同軸，提供三爪卡盤個部件的機構(gòu)圖設(shè)計結(jié)果是三爪卡盤各部件的設(shè)計思路，尺寸參數(shù)，實體圖等等，能夠進行仿真運動，三爪卡盤能夠進行生產(chǎn)，能夠加緊的圓柱形的直徑不小于100mm的工件。通過對三爪卡盤的的結(jié)構(gòu)設(shè)計豐富了我的知識面，鍛煉和培養(yǎng)了個人能力，使得在以后的工作、學(xué)習(xí)當中能更好發(fā)展，以適應(yīng)社會發(fā)展要求。關(guān)鍵詞：三爪卡盤；尺寸參數(shù)；結(jié)構(gòu)造型導(dǎo)言1.畢業(yè)設(shè)計目的設(shè)計一個三爪卡盤，使之能夠

4、夾緊直徑不小于100mm的圓柱形工件；三個卡爪同步前進或者后退，能夠保證圓柱形工件與卡盤中心線同軸，并通過理論計算驗證或做動作仿真；并對可能出現(xiàn)同軸度誤差的因素做出必要分析；提供三爪卡盤部件的機構(gòu)圖。2論文寫作動機應(yīng)用pro/e軟件設(shè)計出三爪卡盤的實體。對于設(shè)計的三爪卡盤的各部分畫法做出分析，例如錐齒輪在pro/e軟件中如何生成，卡盤和卡爪如何生成，并對三爪卡盤進行實際的分析。3.技術(shù)背景1985年，ptc公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年，v1.0的pro/engineer誕生了。經(jīng)過10余年的發(fā)展，pro/engineer已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了

5、pro/engineer proewildfire6.0。ptc的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計和機械設(shè)計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。pro/engineer還提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。pro/engineer作為美國ptc公司開發(fā)的一個大型cad/cae/cam軟件，目前廣泛的應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計、模具設(shè)計、有限元分析、機械仿真和加工制造等方面，是當今最優(yōu)秀的三維設(shè)計軟件之一并受到世界范圍內(nèi)廣大用戶的普遍歡迎。pro/e內(nèi)容豐富、功能強大，隨著生產(chǎn)加工自動化水平的不斷提高，在我國設(shè)計加工領(lǐng)域里的應(yīng)用越來越廣泛。pro/

6、e軟件不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬產(chǎn)品裝配和工程圖生成等設(shè)計功能，而且在設(shè)計過程中可以進行有限元分析、機構(gòu)運動分析和仿真模擬等，提高了設(shè)計的可靠性。pro/e軟件的主要特點是提供了一個基于過程的虛擬產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與制造。另外， pro/e提供了二次開發(fā)設(shè)計環(huán)境及與其他cad軟件進行數(shù)據(jù)交換的接口，能夠使多種cad軟件配合工作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，從而提高產(chǎn)品設(shè)計的效率。pro/e第一個提出了參數(shù)化設(shè)計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決的相關(guān)性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇，而不必安裝所

7、有模塊。pro/e的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計至生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設(shè)計。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機上。pro/e軟件作為高端的三維設(shè)計軟件，用該軟件進行產(chǎn)品設(shè)計，無論設(shè)計中的哪部分進行了變更，這些變更都會傳播到所有后續(xù)信息中。 pro/e軟件能夠仿真和分析虛擬樣機及優(yōu)化設(shè)計，無需制造昂貴的實物樣機，即可以虛擬方式模擬實際的作用力和運動情況，并分析產(chǎn)品在這些情況下的可能出現(xiàn)的問題。在設(shè)計階段中及早洞察產(chǎn)品性能，從而改進產(chǎn)品性能，設(shè)計更好的產(chǎn)品，同時節(jié)省時間和成本。另外 pro/e軟件支持與多種cad工具(包括相關(guān)數(shù)據(jù)交換)和業(yè)界標準數(shù)據(jù)格式兼容利用，與ptc的其他

8、產(chǎn)品一起能形成團隊成員之間有效地共享數(shù)字化產(chǎn)品數(shù)據(jù)環(huán)境，基于產(chǎn)品研發(fā)體系，優(yōu)化數(shù)字化產(chǎn)品價值鏈，改善企業(yè)業(yè)務(wù)流程。pro/e采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計、鈑金設(shè)計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。1 參數(shù)化設(shè)計和特征功能pro/engineer是采用參數(shù)化設(shè)計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計者提供了在設(shè)計上從未有過的簡易和靈活。2 單一數(shù)據(jù)庫pro/engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的cad/

9、cam系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。例如，一旦工程詳圖有改變，nc（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應(yīng)在整個三維模型上。這種獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)合起來。這一優(yōu)點，使得設(shè)計更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價格也更便宜。pro/engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動，放大或縮小和旋

10、轉(zhuǎn)）。pro/engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（ribs）、槽（slots）、倒角（chamfers）和抽空（shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機上或一些支持postscript格式的彩色打印機。pro

11、/engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)，用戶更可配上 pro/engineer軟件的其它模塊或自行利用 c語言編程，以增強軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下(沒有任何附加模塊)具有大部分的設(shè)計能力，組裝能力(人工)和工程制圖能力(不包括ansi， iso， din或 jis標準)，并且支持符合工業(yè)標準的繪圖儀(hp，hpgl)和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸出。pro/engineer功能如下：1 特征驅(qū)動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）；2 參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）；3 通過零件的特征

12、值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進行設(shè)計。4 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(規(guī)則排列的系列組件，交替排列，proprogram的各種能用零件設(shè)計的程序化方法等)。5 貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性(任何一個地方的變動都將引起與之有關(guān)的每個地方變動)。其它輔助模塊將進一步提高擴展 proengineer的基本功能。第一章概述1.1卡盤簡介1.1.1卡盤的定義“卡盤”是機床上用來夾緊工件的機械裝置。主要用于車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床的夾緊功能?？ūP具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便；裝夾迅速，適用范圍廣；精度高，使用壽命長安全性和可靠性高等特點。1.1.2卡盤的分類從卡盤爪數(shù)上面可以

13、分為：兩爪卡盤，三爪卡盤，四爪卡盤，六爪卡盤和特殊卡盤。從使用動力上可以分為：手動卡盤，氣動卡盤，液壓卡盤，電動卡盤和機械卡盤。從結(jié)構(gòu)上面還可以分為：中空型和中實型。四爪卡盤是用四個絲杠分別帶動四爪，因此常見的四爪卡盤沒有自動定心的作用。但可以通過調(diào)整四爪位置，裝夾各種矩形的、不規(guī)則的工件。1.2三爪卡盤的基本組成和工作原理三爪卡盤是車床上應(yīng)用最廣的通用夾具 ，適合于安裝短棒料或盤類零件，三爪卡盤能自動定心，但定心準確度并不太高，約為0.050.15mm。用伏打扳手旋轉(zhuǎn)錐齒輪，錐齒輪帶動平面矩形螺紋，然后帶動三爪向心運動，因為平面矩形螺紋的螺距相等，所以三爪運動距離相等，有自動定心的作用。三爪

14、卡盤是由一個大錐齒輪，三個小錐齒輪，三個卡爪組成。三個小錐齒輪和大錐齒輪嚙合，大錐齒輪的背面有平面螺紋結(jié)構(gòu)，三個卡爪等分安裝在平面螺紋上。當用扳手扳動小錐齒輪時，大錐齒輪便轉(zhuǎn)動，它背面的平面螺紋就使三個卡爪同時向中心靠近或退出。1.3三爪卡盤在生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題三爪卡盤夾持工件能自動定心 , 使定位和夾緊同時完成，但夾緊力較小，適合于裝夾圓形、六角形的工件毛胚、棒料及車過外圓的零件。用己加工過的表面做裝夾面時，應(yīng)包層銅皮，以免損傷己加工表面。三爪卡盤使用一段時間以后，大錐齒輪就會有殘留的鐵削影響其裝夾零件。要定期清理卡爪背錐齒輪內(nèi)部和大錐齒輪。按卡爪背錐齒輪的大小順序依次安裝，必須同時裝夾到一

15、起才能使用。三爪卡盤的結(jié)構(gòu)特點及使用時的注意事項。裝夾工件時選用合理，可靠的裝夾基準且找正夾牢裝，裝夾時使用套管。第二章設(shè)計方案2.1設(shè)計要求（1）三爪卡盤能夠加緊的圓柱形工件的直徑不小于100mm。（2）三個卡爪必須同步前進或者后退，以保證圓柱形工件與卡盤中心線同軸。該部分內(nèi)容需通過理論計算驗證或者運動仿真證明。（3）對有可能出現(xiàn)同軸度誤差的因素做出必要的分析。（4）提供三爪卡盤個部件的機構(gòu)圖。2.2錐齒輪的設(shè)計2.2.1大錐齒輪的設(shè)計、建模步驟1.新建文件單擊“常用”工具欄中的“新建”工具，或單擊主菜單中的“文件” “新建”命令，彈出“新建”對話框。接受系統(tǒng)默認的“零件類型，“實體”子類型

16、，在“名稱”文本框中輸入zhuichilun，取消對復(fù)選框“使用缺省模板”的勾選，再單擊“確定”按鈕，在彈出的“新文件選項”對話框選擇公制模板為mmns-part-solid，然后單擊“確定”按鈕，進入設(shè)計環(huán)境。12添加尺寸關(guān)系（1）添加尺寸參數(shù)，添加過程同斜齒輪。單擊主菜單中的“工具”“參圖1數(shù)”命令，彈出“參數(shù)”對話框。單擊（添加）按鈕，依次添加齒輪設(shè)計參數(shù)及初值，如圖圖1和圖2所示，添加完畢，單擊“確定”按鈕。圖2（2）添加尺寸關(guān)系式，添加過程同斜齒輪。單擊主菜單中的“工具” “關(guān)圖3系”命令，添加直圓錐齒輪的關(guān)系式，如圖圖3所示。上步創(chuàng)建的未知參數(shù)，可根據(jù)本步創(chuàng)建的關(guān)系運算得到，添加完

17、畢單擊“確定”按鈕。3.創(chuàng)建錐齒輪幾何曲線（1）創(chuàng)建基準平面dtm1。單擊“特征”工具欄的（基準平面）工具，或單擊主菜單中的“插入” “模型基準” “平面”命令，彈出“基準平面”對話框。在工作區(qū)選取top基準平面作為放置參照，“偏距” “平移”中輸入數(shù)值，單擊“確定”按鈕，生成dtm1基準平面。注意添加關(guān)系式，平移距離等于“=d/（2*tan(delta)）”.(2)創(chuàng)建基準軸a-1。單擊“特征”工具欄中的（基準軸）工具，在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵，選取right、front基準平面作為放置參照，選擇基準軸的約束類型為“穿過”兩個相交平面，單擊“確定”按鈕，完成a-1基準軸的創(chuàng)建。（3）創(chuàng)

18、建基準點pnto.單擊“特征”工具欄中的（基準點）工具，在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的a-1基準軸和dtm1基準平面作為放置參照，單擊“確定”按鈕，完成pnto基準點的創(chuàng)建。（4）草繪齒廓曲線。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取front基準平面作為草繪平面，接受系統(tǒng)自動捕捉到的與其垂直的right基準平面作為草繪方向參照平面。單擊“草繪”按鈕，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（直線）工具，再單擊（動態(tài)剪切）工具，修剪外形，如圖圖4圖4所示。草繪完成后，單擊“確定”按鈕。注意添加關(guān)系式：d1=90，d2=da/2,d3=delta,d4=df/2,d5=b,d6

19、=d/2,d7=da/2。4.創(chuàng)建大端齒輪基本圓（1）創(chuàng)建基準軸dtm2。單擊“特征”工具欄的工具，在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵，選取front基準平面和曲線參照1作為放置參照，約束類型為dtm2基準平面和front基準平面的“法向”垂直，“穿過”參照曲線1，完畢單擊“確定”按鈕，生成下圖圖5所示的基準平面。圖5（2）創(chuàng)建基準點pnt1.單擊“特征”工具欄中的（基準點）工具，或單擊主菜單中的“插入”“模型基準” “點” “點”命令，彈出“基準點”對話框，創(chuàng)建基準點。在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵，選取圖4的曲線參照1和參照2作為放置參照，完畢單擊“確定”按鈕，生成pnt1基準點，如圖6所示。

20、圖6（3）草繪大端齒輪基本圓截面。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取dtm2基準平面作為草繪平面，單擊“草繪”按鈕，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（圓）工具，任意草繪4個同心圓，圓心為pnt1點。然后單擊（直線）工具，過點pnt1繪制一條直線，如圖圖7所示，草繪圖7完成，單擊（確定）按鈕，退出草繪環(huán)境。注意添加關(guān)系式： d9=d/(cos(delta),d10= da/(cos(delta),d11= db/(cos(delta),d12= df/(cos(delta).最后單擊“常用工具欄中”（再生模型）工具。5.創(chuàng)建小端齒輪基本圓（1）創(chuàng)建基準平面dtm6。單擊“特征”工

21、具欄中的（基準平面）工具，或單擊主菜單中的“插入”“模型基準” “平面”命令，彈出“基準平面”對話框。在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵，選取front基準平面和和圖4所示曲線的參照3作為防止參照，選擇約束類型為：dtm6基準平面和front基準平面“法向”垂直，“穿過”參照曲線完畢單擊“確定”按鈕，生成如圖圖8所示的dtm6基準平面。圖8（2）創(chuàng)建基準點pnt2.單擊“特征”工具欄中的（基準點）工具，或單擊主菜單中的“插入”“模型基準” “點” “點”命令，彈出“基準點”對話框。在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵，選取如圖圖4所示的曲線參照2和參照3作為放置參照，單擊“確定”按鈕，生成pnt2基準點

22、，如圖圖9所示。圖9（3）草繪小端齒輪基本圓截面。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取dtm2基準平面作為草繪平面，單擊“草繪”按鈕，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（圓）工具，任意草繪4個同心圓，圓心為pnt2點。然后單擊（直線）工具，繪制一條直線，如圖圖10所示。草繪完成后，單擊（確定）按鈕。注意添加關(guān)系式：圖10d14=(d-2*b*sin(delta)/cos(delta),d15=(da-2*ba*sin(delta_a)/cos(delta), d16=(db-2*bb*sin(delta_b)/cos(delta),d17=(df-2*bf*sin(delta_f)

23、/cos(delta)。最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。6創(chuàng)建齒輪大端漸開線特性（1）創(chuàng)建坐標系cs0。單擊“特征”工具欄中的（坐標系）工具，或單擊主菜單中的“插入”“模型基準” “坐標系”命令，彈出“坐標系”對話框，以此作為定向根據(jù)。選擇參照1作為x軸的正向，選擇參照2作為y軸的正向，完畢單擊 “確定”按鈕，生成cs0坐標系，如圖圖11所示。圖11（2）創(chuàng)建坐標系cs1。單擊“特征”工具欄中（坐標系）工具，或單擊主菜單中的“插入”“模型基準”“坐標系”命令，彈出“坐標系”對話框。在工作區(qū)或模型樹中選取上步創(chuàng)建的cs0坐標系作為放置參照，單擊“定向”標簽，設(shè)置參數(shù)如圖圖12所示，完

24、畢單擊“確定”按鈕。注意添加關(guān)系，在工作區(qū)選取cs0和cs1兩坐標系夾角，在“關(guān)系”對話框中輸入關(guān)系式d19=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha。最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。圖12（3）創(chuàng)建漸開線。單擊“特征”工具欄中的 （基準曲線）工具，或單擊主菜單中的“插入” “模型基準”“曲線”命令，彈出“曲線選項”菜單，單擊“從方程”“完成”命令。此時系統(tǒng)提示選擇坐標系，在工作區(qū)或模型樹種選取cs0坐標系，再單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)彈出“設(shè)置坐標系類型”菜單，選擇“笛卡爾”坐標系，彈出“記事本”對話框。在記事本點劃線下方，輸入漸開線方

25、程： r=d11/2 theta=t*60 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180 y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180 z=0圖13輸入完畢保存，返回到“基準曲線”對話框，單擊 “確定”按鈕，生成如圖圖13所示的漸開線1.7.創(chuàng)建齒輪小端漸開線特征（1）創(chuàng)建坐標系cs1.單擊“特征”工具欄的（坐標系）工具，或單擊主菜單中的“插入”“模型基準”“坐標系”命令，彈出“坐標系”對話框。在工作區(qū)選取pnt2基準點作為放置參照，單擊“定向”標簽，點選“參照選取”單選鈕，以次作為定向根據(jù)。選擇參照1作為x軸的正向，選擇

26、參照2作為y軸的正向，完畢單擊 “確定”按鈕，生成cs1坐標系，如圖圖14所示。圖14（2）創(chuàng)建坐標系cs3。單擊“特征”工具欄中的（坐標系）工具，或單擊主菜單中的“插入”“模型基準”“曲線”命令，彈出“坐標系”對話框。在工作區(qū)或模型樹種選取上步創(chuàng)建的cs2坐標系作為放置參照，單擊“定向”標簽，設(shè)置參數(shù)同圖12所示，完畢單擊“確定”按鈕，生成坐標系cs3，注意添加關(guān)系，在工作區(qū)選取cs2和cs3兩坐標系的夾角，在“關(guān)系”對話框中輸入關(guān)系d20=360*cos(delta)/(4*z)+180*tan(alpha)/pi-alpha。最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。（3）創(chuàng)建漸開線2

27、.單擊“特征”工具欄中的（基準曲線）工具，或單擊主菜單中的“插入”“模型基準”“曲線”命令，彈出“曲線選項”菜單，選擇“從方程”建立漸開線，然后單擊“完成”命令，此時系統(tǒng)提示選擇坐標系，在工作區(qū)或模型樹中選取坐標系cs3，在單擊“確定“按鈕。系統(tǒng)彈出”設(shè)置坐標系類型“菜單，選擇”笛卡爾“坐標系，彈出”記事本“對話框。在記事本點劃線下方，輸入漸開線方程： r=d16/2 theta=t*60 x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180 y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180 z=0輸入完畢保存，返回到“基準曲線“對話

28、框，單擊”確定“按鈕，生成如圖圖15所示的漸開線2。圖158.創(chuàng)建漸開線鏡像特征（1）創(chuàng)建基準點pnt3。單擊“特征“工具，或單擊主菜單中的”插入“”模型基準”點”點”命令,彈出”基準點”對話框,在工作區(qū)按住鍵盤鍵，選取分度圓和創(chuàng)建的漸開線2作為放置參照，單擊 “確定“按鈕，生成pnt3基準點，如圖圖16所示。（2）創(chuàng)建基準軸a2.單擊”特征”工具欄中的 (基準軸)工具,或單擊主菜單中的”插入”模型基準”軸”命令,彈出”基準軸”的對話框,創(chuàng)建基準軸.在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵,選取dtm2基準平面和pnt1基準點作為放置參照,選擇基準軸的約束類型為基準軸a2”穿過”基準點pnt1, “法向

29、“dtm2基準平面，完畢單擊 “確定”按鈕，完成a2基準軸的創(chuàng)建。圖16（3）創(chuàng)建基準平面dtm7，單擊“特征”工具欄的（基準平面）工具，或單擊主菜單中的“插入“”“基準模型”“平面”命令，彈出“基準平面”對話框。在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的a2.基準軸和pnt3基準點作為放置參照，約束類型均為”穿過”，完畢單擊 “確定”按鈕，生成如圖圖17所示的dtm7基準平面。圖17（4）創(chuàng)建鏡像基準平面dtm8。單擊“特征”工具欄中的（基準平面）工具，或單擊主菜單中的“插入“”“基準模型”“平面”命令，彈出“基準平面”對話框在工作區(qū)按住鍵盤“ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的a2.基準軸和d

30、tm4基準平面作為放置參照，在“偏距”“旋轉(zhuǎn)”中輸入360*cos(delta)/(4*z)或者-3，單擊 “確定”按鈕，完成鏡像基準平面dtm8的創(chuàng)建，如圖圖18所示。注意添加關(guān)系式，在工作區(qū)選取兩個基準平面的夾角，在“關(guān)系”對話框中的輸入關(guān)系式：d21=360*cos(delta)/(4*z).圖189.創(chuàng)建鏡像漸開線特征在模型樹或在工作區(qū)中選取已創(chuàng)建的大小端漸開線1，2，此時鏡像操作被激活，單擊“特征”工具欄中的（鏡像）工具，或單擊主菜單中得“編輯” “鏡像”命令，窗口下方彈出“鏡像”特征操控板，選取dtm8基準平面作為鏡像平面，單擊（確定）按鈕，完成漸開線特征的鏡像，如圖圖19所示。1

31、0.創(chuàng)建第一個齒廓特征（1）草繪掃描軌跡。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，或單擊主菜單中的”插入“”模型基準”“草繪”按鈕，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（邊）工具，在彈出的“類型”對話框中點選“單個”單選鈕，選擇如圖圖20所示的參照線，最后單擊（動態(tài)剪切）工具，修改掃描軌跡，完畢單擊（確定）按鈕。圖19圖20（2）草繪齒廓截面形狀。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，特征工具，彈出“草繪”對話框，選取dtm2基準平面作為草繪平面，單擊“草繪”確認，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（邊）工具，或單擊主菜單中的”草繪“”邊”“使用”命令，在彈出“類型”對話框中點選“環(huán)”

32、單選鈕，選取齒頂圓和齒根圓。然后再“類型”對話框中點選“單個”單選鈕，選取兩條漸開線齒廓線。單擊（圓?。┕ぞ撸L制圓弧使其和漸開線相切生成齒根圓角。最后單擊（動態(tài)剪切）工具，修剪齒廓外形，草繪完成，單擊 “確定“按鈕。同理創(chuàng)建小端齒廓，選擇dtm3基準平面。（3）創(chuàng)建掃描混合特征。單擊菜單中的“插入”“掃描混合”命令，彈出“掃描混合”特征操控板，在操控板中單擊“參照”按鈕，彈出“參照”上滑面板被激活，接受截面控制默認方式。再單擊“剖面”按鈕，在彈出的上滑面板中，選擇方式為“所選截面”，單擊“插入”按鈕，在工作區(qū)依次選取上步創(chuàng)建的2個齒廓截面。完畢單擊（確定）按鈕或鼠標中鍵，生成第一個齒廓，如圖

33、圖21所示。注意添加齒根圓角關(guān)系式，單擊主菜單中的“工具”關(guān)系”圖21命令，彈出“關(guān)系”對話框。首先在工作區(qū)選取大端齒根圓角d37尺寸和小端齒根圓角d49尺寸，在“關(guān)系”對話框中輸入齒根圓角關(guān)系式：if hax=1d37=0.2*md49=0.2*mendif輸入完畢，單擊“確定”按鈕，最后單擊“常用“工具欄中的（再生模型）工具。11.創(chuàng)建第二個齒廓復(fù)制特征創(chuàng)建過程和直齒輪復(fù)制特征創(chuàng)建相同。單擊主菜單中的“編輯”“特征操作”命令，彈出“特征”菜單管理器，依次單擊“復(fù)制”移動”選取”獨立” “完成”命令。系統(tǒng)提示選取需要復(fù)制的特征，選取上一步創(chuàng)建的第一個齒作為復(fù)制對象，最后在“選取特征”菜單中單

34、擊”完成“命令。在隨后彈出的”移動特征“菜單中單擊”旋轉(zhuǎn)“”曲線、邊軸“命令，選取基準軸a2作為復(fù)制參照。此時紅色箭頭指示特征移動方向，進行復(fù)制移動方向選擇，單擊“正向”命令。確認移動方向。系統(tǒng)消息區(qū)提示“輸入旋轉(zhuǎn)角度”。輸入旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系式360/z。輸入完畢，單擊右側(cè)（確定）按鈕，“組可變尺寸”菜單中的“完成命令，”組元組“對話框中的”確定“按鈕和”特征“菜單中的”完成“命令。完成齒廓的復(fù)制，如圖圖22所示。主意添加復(fù)制旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系，添加旋轉(zhuǎn)角度d51=360/z。圖2212.創(chuàng)建其余齒廓陣列特征創(chuàng)建過程和直齒輪的創(chuàng)建過程相同。選取上步的復(fù)制齒廓特征，此時陣列命令被激活，單擊“特征“工具欄中

35、的（陣列）工具，窗口下方彈出”陣列“特征操控版。在操控板中，旋轉(zhuǎn)陣列方式為”尺寸“陣列，添加尺寸參照，選擇上步復(fù)制旋轉(zhuǎn)角度作為u參照尺寸，輸入陣列個數(shù)為24個，完畢單擊（確定）按鈕或鼠標中鍵，生成如圖圖23所示的陣列特征。主意添加尺寸關(guān)系，在”關(guān)系“對話框中輸入關(guān)系式：d75=360/z,p76=z-1.圖2313.創(chuàng)建錐齒輪主體特征單擊“特征”工具欄中的（旋轉(zhuǎn)）工具，或單擊主菜單中的“插入”“旋圖24轉(zhuǎn)”命令，窗口下方彈出“旋轉(zhuǎn)”特征操控板。在操控板中選擇旋轉(zhuǎn)方式為“實體”類型，旋轉(zhuǎn)角度類型為360。單擊“位置”按鈕，在彈出的“位置”上滑面板中單擊“定義”按鈕，彈出“草繪”對話框。選取fro

36、nt基準平面作為草繪平面，草繪截面如圖圖24所示。草繪完成后，單擊（確定）按鈕，進入三維實體模式。單擊（確定）按鈕，生成如圖圖25所示的旋轉(zhuǎn)特征。主意添加關(guān)系：d75=360/z,p76=z-1。圖25最后錐齒輪實體模型如下圖圖26所示圖262.3卡盤的設(shè)計、建模步驟單擊“常用”工具欄中的“新建”工具，或單擊主菜單中的“文件” “新建”命令，彈出“新建”對話框。接受系統(tǒng)默認的“零件類型，“實體”子類型，在“名稱”文本框中輸入kapan，取消對復(fù)選框“使用缺省模板”的勾選，再單擊“確定”按鈕，在彈出的“新文件選項”對話框選擇公制模板為mmns-part-solid，然后單擊“確定”按鈕，進入設(shè)計

37、環(huán)境。2.3.1用方程生成阿基米德螺線單擊“曲線”命令，彈出菜單任務(wù)管理器，在任務(wù)管理器的曲線選項下滑列表中選擇“從方程”，然后點擊“完成”出現(xiàn)如圖圖27命令框。 圖27 圖28選取坐標原點，彈出任務(wù)管理器，選擇笛卡爾如圖圖28所示，彈出“rel.ptd-記事本”，在記事本中輸入如下方程式n=8r=360*t*nx=100*cos(r)+30*t*n*cos(r)y=100*sin(r)+30*t*n*sin(r)z=0輸入完成點擊“確定”，生成如下圖圖29所示的曲線圖292.3.2生成完整的卡盤點擊“拉伸工具”“放置”“定義”選取front平面點擊“草繪”進入草繪截面，點擊“通過邊創(chuàng)建圖元”

38、， 選取上一步創(chuàng)建的阿基米德螺線，在類型中點擊“”關(guān)閉。點擊“偏移”工具， 選取偏移的曲線，接受默認方向，輸入偏移距離15，點擊，點擊“確定”。草繪完畢生成如圖圖30曲線，圖30創(chuàng)建 “兩點線”選取兩條曲線的端點，完畢點擊。出現(xiàn)圖31結(jié)構(gòu)圖31在拉伸距離中輸入數(shù)值50，完畢點擊。生成如圖圖32所示結(jié)構(gòu)圖322.3.3.最終卡盤的結(jié)構(gòu)如圖圖33所示圖332.4卡爪的設(shè)計、建模步驟因為三爪卡盤是的三個卡爪不是同時裝配到卡盤上去的，所以三個卡爪的結(jié)構(gòu)式不完全相同的，但還是有相似之處。2.4.1卡爪1的設(shè)計與建模因為卡爪與卡盤是要配合使用的，所以在阿基米德螺線的原理上建立卡爪，并使用卡盤建模時候的數(shù)據(jù)

39、，使卡盤能夠與卡爪配套。（1）草繪卡爪1的結(jié)構(gòu)。單擊“草繪”命令，彈出草繪對話框，選取front面為草繪平面，點擊“草繪” 進入草繪環(huán)境。草繪如圖34結(jié)構(gòu)圖34圖35（2）拉伸出卡爪的卡爪部分。點擊（拉伸）命令，點擊“設(shè)置”“定義”彈出草繪對話框，選取front平面作為拉伸面，點擊草繪進入環(huán)境，點擊(投影)命令，選取上步創(chuàng)建的卡爪部分，然后，完成草繪。在左下方命令行中輸入要拉伸的長度50，點擊（確定），生成如圖圖35的結(jié)構(gòu)（3）創(chuàng)建卡爪上部分結(jié)構(gòu)“1”。點擊（基準平面工具），選取front面為基準平面，輸入偏距-平移距離50，如圖36，點擊確定，創(chuàng)建基準平面dtm1如圖36所示 圖36 圖37

40、（4）草繪卡爪上部分的結(jié)構(gòu)“1”。單擊“草繪”命令，彈出草繪對話框，選取dtm1面為草繪平面，點擊“草繪” 進入草繪環(huán)境。草繪如圖38結(jié)構(gòu)，完畢點擊“完成”退出草繪命令。圖38（5）拉伸剛剛草繪出的平面，點擊命令，選取dtm1平面，投影出上步草繪出的結(jié)構(gòu)，單擊 “完成”，輸入拉伸距離為50，點完成拉伸，生成如圖39結(jié)構(gòu)圖39（6）拉伸卡爪上部分結(jié)構(gòu)“2”，步驟同（3）、（4），選取基準平面為（4）中的最上表面，草繪平面如圖圖40所示，并拉伸出實體如圖圖41所示圖40 圖41（7）同理拉伸結(jié)構(gòu)“3”，步驟同（3）、（4），選取草繪基準平面為（5）中創(chuàng)建結(jié)構(gòu)的上表面，草繪圖形如下圖圖42所示，拉伸

41、出的結(jié)構(gòu)如圖43所示圖42圖43卡爪1的總體結(jié)構(gòu)即為圖44圖442.4.2卡爪2的設(shè)計與建模（步驟與卡爪1相同）（1）草繪卡爪2的基本結(jié)構(gòu)，如圖45圖45（2）拉伸出卡爪部分如圖46圖46（3）創(chuàng)建卡爪上部分“1”的結(jié)構(gòu)如圖47圖47（4）拉伸出卡爪上部分2結(jié)構(gòu)如圖48圖48（5）拉伸卡爪上部分3的結(jié)構(gòu)圖49圖49（6）卡爪2的總體結(jié)構(gòu)如圖圖50所示圖502.4.3卡爪3的設(shè)計與建模（步驟與卡爪1相同）（1）草繪卡爪3軌跡如圖51所示圖51（2）拉伸出卡爪結(jié)構(gòu)如圖52所示圖52（3）拉伸出卡爪上部分“1”的結(jié)構(gòu)如圖53所示圖53（4）拉伸上部分“2”結(jié)構(gòu)如圖54所示圖54（5）拉伸卡爪上部分“3”結(jié)構(gòu)，如圖55所示圖55（6）卡爪3的最終結(jié)構(gòu)如圖圖56所示圖56第三章卡爪的工程圖3.1工程圖表達