羅茨鼓風(fēng)機(jī)CAD

1、第一章 羅茨鼓風(fēng)機(jī)CAD/CAPP/CAM簡(jiǎn)介第1節(jié) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)1. 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)：三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)是一種高效、節(jié)能型鼓風(fēng)機(jī)。葉輪型線采用改進(jìn)后的復(fù)合線型，其容積利用系數(shù)較高，嚙合完美，泄漏少，效率高。此鼓風(fēng)機(jī)體積小，重量輕，流量大，噪聲低。 羅茨式鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，介質(zhì)不含油。鼓風(fēng)機(jī)的葉輪材料是球墨鑄鐵或鑄鋁，外形輪廓在線切割機(jī)床加工或?qū)Ｓ脭?shù)控機(jī)床精密加工成型。同步齒輪材料用45號(hào)鋼或特殊鉻錳鈦合金鋼，經(jīng)滲碳淬火后磨削加工，精度高，使用壽命長(zhǎng)。葉輪部件要進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。采用高精度軸承和耐高溫的氟橡膠制成的骨架式橡膠油封，傳動(dòng)部件采用封閉式潤(rùn)滑，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。 材料和加工方

2、式的選擇具體還需根據(jù)設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)批量來(lái)確定。2. 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的的工作原理：羅茨式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理見圖1，靠?jī)赊D(zhuǎn)子的相互嚙合工作，推移氣缸容積內(nèi)氣體，在排氣腔內(nèi)達(dá)到升壓的目的。同步齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)子有兩種方式(見圖2)。a方式，主軸的扭轉(zhuǎn)變形對(duì)轉(zhuǎn)子間的間隙影響小，b方式維修方便。圖1-1圖1-2轉(zhuǎn)子的斷面型線有漸開線型，圓弧型和擺線型等漸開找型的面積利用系數(shù)較高制造方便，應(yīng)用較廣轉(zhuǎn)子頭數(shù)(葉峰或葉谷數(shù))為2或3。兩頭的轉(zhuǎn)子均為直葉，三頭轉(zhuǎn)子有直葉和扭葉兩種，增加轉(zhuǎn)子頭數(shù)或選用扭葉，能改善排氣的不均勻性3. 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域羅茨鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、環(huán)保、輕工、紡織、無(wú)紡布、

3、水泥等行業(yè)及污水處理、氣力輸送、瓦斯脫硫、真空包裝、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。 第2節(jié) CAD/CAPP/CAM技術(shù)1. CAD技術(shù)在設(shè)計(jì)過程中，利用計(jì)算機(jī)作為工具，幫助工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)的一切實(shí)用技術(shù)的總和稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD，Computer Aided Design）。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容很多，如：概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)輔助繪圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過程管理等。在工程設(shè)計(jì)中，一般包括兩種內(nèi)容：帶有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)（方案的構(gòu)思、工作原理的擬定等）和非創(chuàng)造性的工作，如繪圖、設(shè)計(jì)計(jì)算等。創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)需要發(fā)揮人的創(chuàng)造性思維能力，創(chuàng)造出以前不存在的設(shè)計(jì)方案，這項(xiàng)工作一般應(yīng)由人來(lái)完成。

4、非創(chuàng)造性的工作是一些繁瑣重復(fù)性的計(jì)算分析和信息檢索，完全可以借助計(jì)算機(jī)來(lái)完成。一個(gè)好的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)既能充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性作用，又能充分利用計(jì)算機(jī)的高速分析計(jì)算能力，即要找到人和計(jì)算機(jī)的最佳結(jié)合點(diǎn)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為一門學(xué)科始于60年代初，一直到70年代，由于受到計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，CAD技術(shù)的發(fā)展很緩慢，進(jìn)入80年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，特別是微機(jī)和工作站的發(fā)展和普及，再加上功能強(qiáng)大的外圍設(shè)備，如大型圖形顯示器、繪圖儀、激光打印機(jī)的問世，極大地推動(dòng)了CAD技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用化階段，廣泛服務(wù)于機(jī)械、電子、宇航、建筑、紡織等產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝過程設(shè)計(jì)等環(huán)

5、節(jié)。早期的CAD技術(shù)只能進(jìn)行一些分析、計(jì)算和文件編寫工作，后來(lái)發(fā)展到計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)結(jié)果模擬，目前的CAD技術(shù)正朝著人工智能和知識(shí)工程方向發(fā)展，即所謂的ICAD（Intelligent CAD）。另外，設(shè)計(jì)和制造一體化技術(shù)即CAD/CAM技術(shù)以及CAD作為一個(gè)主要單元技術(shù)的CIMS技術(shù)都是CAD技術(shù)發(fā)展的重要方向。在工業(yè)化國(guó)家如美國(guó)、日本和歐洲，CAD已廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)領(lǐng)域如飛機(jī)、汽車、機(jī)械、模具、建筑、集成電路中，基本實(shí)現(xiàn)100的計(jì)算機(jī)繪圖。CAD系統(tǒng)的銷售額每年以3040的速度遞增，各種CAD軟件的功能越來(lái)越完善，越來(lái)越強(qiáng)大。國(guó)內(nèi)于70年代末開始CAD技術(shù)的大力推廣應(yīng)用工作，

6、已經(jīng)取得可喜的成績(jī)，CAD技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用方興未艾。 2. CAM技術(shù)到目前為止，計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM，Computer Aided Manufacturing）有狹義和廣義的兩個(gè)概念。CAM的狹義概念指的是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到加工制造之間的一切生產(chǎn)準(zhǔn)備活動(dòng)，它包括CAPP、NC編程、工時(shí)定額的計(jì)算、生產(chǎn)計(jì)劃的制訂、資源需求計(jì)劃的制訂等。這是最初CAM系統(tǒng)的狹義概念。到今天，CAM的狹義概念甚至更進(jìn)一步縮小為NC編程的同義詞。CAPP已被作為一個(gè)專門的子系統(tǒng)，而工時(shí)定額的計(jì)算、生產(chǎn)計(jì)劃的制訂、資源需求計(jì)劃的制訂則劃分給MRP/ERP系統(tǒng)來(lái)完成。CAM的廣義概念包括的內(nèi)容則多得多，除了上述CAM狹義定

7、義所包含的所有內(nèi)容外，它還包括制造活動(dòng)中與物流有關(guān)的所有過程（加工、裝配、檢驗(yàn)、存貯、輸送）的監(jiān)視、控制和管理。3. CAD/CAM技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是設(shè)計(jì)人員和組織產(chǎn)品制造的工藝技術(shù)人員在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助之下，根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的一項(xiàng)新技術(shù)，是傳統(tǒng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合。設(shè)計(jì)人員通過人機(jī)交互操作方式進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)構(gòu)思和論證，產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)，技術(shù)設(shè)計(jì)，零部件設(shè)計(jì)，有關(guān)零件的強(qiáng)度、剛度、熱、電、磁的分析計(jì)算和零件加工信息（工程圖紙或數(shù)控加工信息等）的輸出，以及技術(shù)文檔和有關(guān)技術(shù)報(bào)告的編制。而工藝設(shè)計(jì)人員則可以根據(jù)CAD過程提供的信息和CAM系

8、統(tǒng)的功能，進(jìn)行零部件加工工藝路線的控制和加工狀況的預(yù)顯，以及生成控制零件加工過程的信息。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的引進(jìn)，大大地促進(jìn)了設(shè)計(jì)和制造能力的提高，這種能力的提高，不但體現(xiàn)在工作效率和工作質(zhì)量方面，更體現(xiàn)在先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的工作方式 的促進(jìn)和變革方面。 但要指出，CAD/CAM技術(shù)不能代替人們的設(shè)計(jì)和制造行為，而只是實(shí)現(xiàn)這些行為的先進(jìn)手段和工具，而人們的設(shè)計(jì)和制造行為，則由專業(yè)技術(shù)人員的創(chuàng)造能力和工作經(jīng)驗(yàn)，以及現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法等提供的科學(xué)思維方法和實(shí)施辦法來(lái)確定。3.1 CAD/CAM系統(tǒng)的基本組成與類型一般講，一個(gè)CAD/CAM系統(tǒng)基本上只適用于某一類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造，如電子產(chǎn)品CAD/CAM

9、只適用于設(shè)計(jì)制造印制板或集成電路，而機(jī)床的CAD/CAM只適用機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造，這兩個(gè)系統(tǒng)不僅基礎(chǔ)和專業(yè)軟件不一樣，而且硬件配置上也有差異。但就系統(tǒng)的邏輯功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度來(lái)看還是基本相同的。 不管是用于何種產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的CAD/CAM系統(tǒng)，從其邏輯功能角度來(lái)看， CAD/CAM系統(tǒng)基本上是由計(jì)算機(jī)和一些外部設(shè)備（計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備通常硬件）及相應(yīng)的軟件組成（其中包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件及應(yīng)用軟件），如圖1所示。但對(duì)于一個(gè)具體的CAD/CAM系統(tǒng)來(lái)講， 其硬件、軟件相互的配置是需要進(jìn)行周密考慮的，同時(shí)對(duì)硬軟件的型號(hào)、性能以及廠家都需要進(jìn)行全方位的考慮。圖1-3 CADCAM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)CAD/

10、CAM系統(tǒng)的類型可按系統(tǒng)的功能分，也可以按系統(tǒng)中使用的計(jì)算機(jī)類型分。按系統(tǒng)功能一般分為：通用CAD/CAM系統(tǒng)和專用CAD/CAM系統(tǒng)。通用的CAD/CAM系統(tǒng)使用范圍廣，其硬件和軟件的配置也比較豐富。而專用的CAD/CAM系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)某種專門產(chǎn)品生產(chǎn)的系統(tǒng)，其硬件配置比較簡(jiǎn)單，軟件也比較單一。 當(dāng)前各單位對(duì)CAD/CAM系統(tǒng)的要求不盡相同，所需的硬件和軟件性能不同，即應(yīng)用是多層次的。根據(jù)計(jì)算機(jī)的性能和類型，傳統(tǒng)的分類是將CAD/CAM系統(tǒng)分為4種類型。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，正在或已經(jīng)在不斷的變化。3.2 我國(guó)CAD/CAM系統(tǒng)的現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)在二維CAD軟件方面，有兩個(gè)發(fā)展的方向。一是以Auto

11、CAD為平臺(tái)開發(fā)的二次開發(fā)應(yīng)用軟件，另一類是自主平臺(tái)的CAD軟件，即從最低層進(jìn)行開發(fā)，不依賴于國(guó)外的平臺(tái)軟件，這類軟件主要以學(xué)校和研究所方面的產(chǎn)品為主。這兩種產(chǎn)品之間的爭(zhēng)論由來(lái)已久。相互誰(shuí)也不服誰(shuí)，實(shí)際上這兩類軟件各有千秋，對(duì)于中國(guó)CAD技術(shù)的普及應(yīng)用都起到了積極的促進(jìn)作用。自主平臺(tái)軟件的開發(fā)和銷售，對(duì)于降低國(guó)外產(chǎn)品的價(jià)格，起到了決定性作用。在幾年前，CAD軟件被認(rèn)為是高不可攀的軟件，而到了現(xiàn)在，二維CAD軟件的價(jià)格已經(jīng)低到足以讓絕大多數(shù)企業(yè)能夠承受的地步，在三維CAD軟件方面也是如此。國(guó)產(chǎn)軟件在價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)是具有相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力的，況且經(jīng)過多年來(lái)的努力，國(guó)產(chǎn)軟件在功能和實(shí)用性方面也有了巨大的提高

12、，這為自主平臺(tái)軟件在市場(chǎng)上漸成氣候奠定了條件。二次開發(fā)CAD軟件主要的平臺(tái)是AutoCAD，目前，國(guó)內(nèi)基于該平臺(tái)的應(yīng)用軟件數(shù)量很多，已經(jīng)有較多很成熟的應(yīng)用。這類軟件主要的特點(diǎn)是功能豐富（平臺(tái)軟件本身就提供了很多基本的功能），標(biāo)準(zhǔn)化程度高，兼容性好。4. CAPP技術(shù)CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃上與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)相接，下與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）相連，是連接CAD與CAM之間的橋梁。CAPP（computer aided process planning,計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)）的作用是利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行零件加工工藝過程的制訂，把毛坯加工成工程圖紙上所要求的零件。它是通過向計(jì)算機(jī)輸入被加

13、工零件的幾何信息（形狀、尺寸等）和工藝信息（材料、熱處理、批量等），由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)容等工藝文件的過程。 由于計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS-computer integrated manufacturing system)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃上與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD-computer aided design)相接，下與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM-computer aided manufacturing）相連，是連接設(shè)計(jì)與制造之間的橋梁，設(shè)計(jì)信息只能通過工藝設(shè)計(jì)才能生成制造信息，設(shè)計(jì)只能通過工藝設(shè)計(jì)才能與制造實(shí)現(xiàn)功能和信息的集成。由此可見CAPP在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化中的

14、重要地位。4.1 CAPP系統(tǒng)的功能一個(gè)CAPP系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：檢索標(biāo)準(zhǔn)工藝文件；選擇加工方法；安排加工路線；選擇機(jī)床、刀具、量具、夾具等；選擇裝夾方式和裝夾表面；優(yōu)化選擇切削用量；計(jì)算加工時(shí)間和加工費(fèi)用；確定工序尺寸和公差及選擇毛坯；繪制工序圖及編寫工序卡。有的CAPP系統(tǒng)還具有計(jì)算刀具軌跡，自動(dòng)進(jìn)行NC編程和進(jìn)行加工過程模擬的功能，有些專家認(rèn)為這些功能屬于CAM的范疇。4.2 CAPP系統(tǒng)的分類按其工作原理來(lái)分，有7種類型的CAPP系統(tǒng)(在分類方面有多種說法，在后面的章節(jié)中我們還會(huì)接觸到一種分類方式，相互之間并沒有矛盾)。 1、檢索式CAPP系統(tǒng)這種CAPP系統(tǒng)常應(yīng)用于大批大量生產(chǎn)模式

15、，工件的種類很少，零件變化不大且相似程度很高。檢索式CAPP系統(tǒng)不需要進(jìn)行零件的編碼，在建立系統(tǒng)時(shí)，只需要將各類零件的工藝規(guī)程輸入計(jì)算機(jī)。一般情況下，只需要對(duì)已建立的工藝規(guī)程進(jìn)行管理即可。如果需要編制新零件的工藝規(guī)程，將同類零件的工藝規(guī)程調(diào)出并進(jìn)行修改即可。這是最簡(jiǎn)單的CAPP系統(tǒng)。2、派生式CAPP系統(tǒng)這是一種建立在成組技術(shù)基礎(chǔ)上的CAPP系統(tǒng)。首先對(duì)生產(chǎn)對(duì)象進(jìn)行分析，根據(jù)成組技術(shù)原理（幾何形狀和工藝上的相似性）將各種零件分類歸族，形成零件組；對(duì)于每一零件族，選擇一個(gè)能包含該組中所有零件特征的零件為標(biāo)準(zhǔn)樣件，也可以構(gòu)造一個(gè)并不存在但包含該組中所有零件特征的零件為標(biāo)準(zhǔn)樣件；對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣件編制成熟的

16、，經(jīng)過考驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程；然后將該標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中；當(dāng)要為新零件設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，首先輸入該零件的成組技術(shù)代碼，也可以輸入零件信息，由系統(tǒng)自動(dòng)生成該零件的成組技術(shù)代碼；更具零件的成組技術(shù)代碼，系統(tǒng)自動(dòng)判斷零件所屬的零件組，并檢索出該零件族的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程；然后根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)和尺寸及公差，利用系統(tǒng)提供的修改編輯功能，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程進(jìn)行修改編輯，最后得到所需的工藝規(guī)程。派生式CAPP系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)容易建立，便于維護(hù)和使用，系統(tǒng)性能可靠、成熟等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用比較廣泛。目前大多數(shù)實(shí)用型CAPP系統(tǒng)都屬于這種類型。3、創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)與派生式CAPP系統(tǒng)不同，創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)中

17、不存在標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程，但是有一個(gè)收集有大量工藝數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)和一個(gè)存貯工藝專家知識(shí)的知識(shí)庫(kù)。當(dāng)輸入零件的有關(guān)信息后，系統(tǒng)可以模仿工藝專家，應(yīng)用各種工藝決策規(guī)則，在沒有人工干預(yù)的條件下，從無(wú)到有，自動(dòng)生成該零件的工藝規(guī)程。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)理論目前尚不完善，因此還未出現(xiàn)一個(gè)純粹的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的核心是工藝決策邏輯，這是人工智能、專家系統(tǒng)發(fā)揮作用的大好領(lǐng)域。所以，應(yīng)用專家系統(tǒng)原理的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)將是今后研究的重點(diǎn)。4、半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng) 從原理上看，半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)是派生式和創(chuàng)出式CAPP原理的綜合。也就是說，這種系統(tǒng)是在派生式CAPP的基礎(chǔ)上，增加若干創(chuàng)成功能而形成

18、的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既有派生式可靠成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于使用和維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，又有創(chuàng)成式能夠存貯、積累、應(yīng)用工藝專家知識(shí)的優(yōu)點(diǎn)。這種系統(tǒng)非常靈活，便于結(jié)合企業(yè)的具體情況進(jìn)行開發(fā)，是一種實(shí)用性很強(qiáng)，很有發(fā)展前途的CAPP模式。 5、廣義CAPP系統(tǒng)又稱綜合式CAPP系統(tǒng)或多元化CAPP系統(tǒng)，這種系統(tǒng)將傳統(tǒng)CAPP系統(tǒng)的概念擴(kuò)充到生產(chǎn)計(jì)劃編制，車間調(diào)度和生產(chǎn)負(fù)荷平衡等領(lǐng)域，它同時(shí)還包括多種CAPP模式（檢索式、派生式、創(chuàng)成式），根據(jù)不同的生產(chǎn)情況，系統(tǒng)可以自動(dòng)選擇適用的模式。6、CAPP開發(fā)平臺(tái)（見CAPP系統(tǒng)的柔性化）7、智能CAPP系統(tǒng)4.3 CAPP技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)CAPP的研究始于80年代，迄今為

19、止，在國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議、刊物上發(fā)表的CAPP系統(tǒng)已有50多個(gè)，但被工廠、企業(yè)正式應(yīng)用的系統(tǒng)只是少數(shù)，真正形成商品化的CAPP系統(tǒng)還不多。經(jīng)過多年的應(yīng)用普及，我國(guó)制造業(yè)企業(yè)在CAD技術(shù)的應(yīng)用方面已經(jīng)取得了良好的效果，大部分企業(yè)甩掉了圖板，相當(dāng)比例的企業(yè)應(yīng)用了三維設(shè)計(jì)軟件。但是，在絕大多數(shù)企業(yè)中，工藝部門的計(jì)算機(jī)應(yīng)用嚴(yán)重滯后于設(shè)計(jì)部門，許多企業(yè)還在使用手工進(jìn)行設(shè)計(jì)，還有很多企業(yè)使用CAD軟件或辦公軟件來(lái)“畫”工藝卡片，另外一些企業(yè)，雖然通過與高校、科研單位合作，開發(fā)了專用的CAPP，或者是創(chuàng)成式的CAPP，但由于各種圖形處理、與數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，以及實(shí)用性等原因，時(shí)至今日，也未能很好應(yīng)用CAPP，在應(yīng)用過程

20、中還存在各種各樣的問題?？偨Y(jié)起來(lái)企業(yè)的應(yīng)用可以分為如下幾種情況：（1） 部分企業(yè)的工藝設(shè)計(jì)仍然采用手工設(shè)計(jì)的方式，CAPP的應(yīng)用仍是空白。較偏遠(yuǎn)地區(qū)的企業(yè)，特別是那些中小企業(yè)，不光CAPP的應(yīng)用是一片空白，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用狀況也令人擔(dān)憂；（2） 部分企業(yè)在計(jì)算機(jī)技術(shù)和CAD的應(yīng)用較為普及以后，工藝設(shè)計(jì)成為企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。有些企業(yè)自己在Word、Excel或AutoCAD上繪制出工藝卡片的空白表格，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。此種設(shè)計(jì)方式也是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助工藝設(shè)計(jì)，因此，也可稱做CAPP，但此類CAPP所生成的工藝規(guī)程是以文件的形式存在的，企業(yè)無(wú)法對(duì)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和利用。（3） 部分企

21、業(yè)已充分認(rèn)識(shí)到工藝設(shè)計(jì)的重要性，并購(gòu)買了部分商品化的CAPP系統(tǒng)，但由于企業(yè)對(duì)CAPP的認(rèn)識(shí)還存在一些誤區(qū)，所選系統(tǒng)具有很大的局限性，CAPP的應(yīng)用還不盡如人意。 圖1-45. CAD/CAPP/CAM技術(shù) 工藝卡片的填寫和生成是CAPP系統(tǒng)必須首要解決的問題，但在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中CAPP是連接CAD與CAM之間的橋梁與紐帶。集成化的CAPP系統(tǒng)應(yīng)能直接接收CAD的零件信息，進(jìn)行工藝規(guī)劃，生成有關(guān)的工藝文件，并以工藝設(shè)計(jì)的結(jié)果和零件信息依據(jù)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮笾锰幚恚蒒C程序，從而實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM的系統(tǒng)的集成，其核心是數(shù)據(jù)庫(kù) 。因此，CAPP系統(tǒng)必需能夠生成工藝數(shù)據(jù)并進(jìn)行管理而不

22、只是完成工藝卡片的填寫。隨著CAPP技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)控自動(dòng)編程成為可能。圖3所示為自動(dòng)編程系統(tǒng)的組成。系統(tǒng)從CAD數(shù)據(jù)庫(kù)獲取零件的幾何信息，從CAPP數(shù)據(jù)庫(kù)獲取零件加工過程的工藝信息，然后調(diào)用NC源程序生成數(shù)控源程序，再對(duì)源程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，如果正確無(wú)誤，則將加工指令送到機(jī)床進(jìn)行加工。第二章 羅茨鼓風(fēng)機(jī)CAD 第1節(jié) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉型參數(shù)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）排氣量： Vth=0.5m3/min（2）排氣壓力：P=0.49Mpa（3）通徑： =20mm2設(shè)計(jì)步驟：（1）轉(zhuǎn)子葉型設(shè)計(jì):（2）漸開線型轉(zhuǎn)子節(jié)圓壓力角;轉(zhuǎn)子頭數(shù)Z=3;（3）漸開線型轉(zhuǎn)子的面積利用系數(shù)： =1-=0.3（4）長(zhǎng)徑比l/D

23、增加時(shí)，D值減小，經(jīng)濟(jì)性好，但軸承間跨距l(xiāng)增加，主軸剛性下降；l/D減少時(shí)，主軸剛性增強(qiáng)，但泄漏面積f增大， 下降，D值增大。L/D=0.81.5,最佳值l/D=，其中A為兩轉(zhuǎn)子中心距,D為轉(zhuǎn)子直徑， 所以l/D=1.15,推出l=1.15D （5）Vth=0.5m3/min,（理論排氣量）轉(zhuǎn)子圓周速度u=1030m/s，為了設(shè)計(jì)方便取u=10m/sVth=30ulDCnm3/s0.5=D=70mm （6） l=1.15D=81mm （7）（8）節(jié)圓半徑Rt：Rt=（9）節(jié)圓嚙合角:=（10）基圓半徑：（11）型面始點(diǎn)半徑：（12）型面頂點(diǎn)半徑（13） 型面終點(diǎn)嚙合角（14） 漸開線函數(shù)和：（

24、15） 型面終點(diǎn)角：（16） 非工作面的寬度s:（17） 非工作面圓弧半徑r:（18） 轉(zhuǎn)子的寬度B：轉(zhuǎn)子圖： 圖2-13在CAD軟件中檢驗(yàn)轉(zhuǎn)子的干涉：通過旋轉(zhuǎn)角度檢驗(yàn)合格，如圖所示圖2-24設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖所示：圖2-35在CAD/CAM軟件中作出轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)立體圖：圖2-46轉(zhuǎn)子零件圖如下：間隙的先取及熱膨脹值間隙的選取 氣缸與轉(zhuǎn)子材料相同時(shí)，取式中 轉(zhuǎn)子外徑與氣缸的間隙 式中 兩轉(zhuǎn)子間的間隙、轉(zhuǎn)子端面與蓋板間的間隙 第2節(jié) 漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)CAD一、軟件功能簡(jiǎn)介GearNew V2.00漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)程序，是用于漸開線外嚙合直齒、斜齒及變位圓柱齒輪的幾何計(jì)算設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核

25、和資料查詢。程序提供全部常用的齒輪參數(shù)值，檢查項(xiàng)目值和接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度校核結(jié)果及相關(guān)的全部系數(shù)值。強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核采用了國(guó)標(biāo)GB34801983漸開線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法，并作適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，齒輪的精度范圍59，齒輪模數(shù)1。二、設(shè)計(jì)步驟程序主要分為齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算和資料查詢兩部分。齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算采用了分步進(jìn)行的設(shè)計(jì)過程，用戶只要按程序提供的步驟執(zhí)行，就可設(shè)計(jì)出滿足要求的漸開線圓柱齒輪。齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的步驟如下：（詳見下圖）設(shè)計(jì)信息1設(shè)計(jì)信息模塊主要完成設(shè)計(jì)者、設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)日期和設(shè)計(jì)時(shí)間等四個(gè)設(shè)計(jì)信息的輸入功能。2設(shè)計(jì)日期和設(shè)計(jì)時(shí)間自動(dòng)取為該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)文件第一次建立時(shí)的時(shí)間和日期，用戶可直接對(duì)其

26、內(nèi)容進(jìn)行修改。設(shè)計(jì)步驟一：設(shè)計(jì)步驟二：設(shè)計(jì)步驟三：設(shè)計(jì)步驟四設(shè)計(jì)步驟五：設(shè)計(jì)步驟六：設(shè)計(jì)步驟七：設(shè)計(jì)步驟八：設(shè)計(jì)步驟九：設(shè)計(jì)步驟十： 漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)報(bào)告 一、設(shè)計(jì)信息設(shè)計(jì)者 Name=習(xí)文設(shè)計(jì)單位 Comp=江航學(xué)院設(shè)計(jì)日期 Date=2006-1-8設(shè)計(jì)時(shí)間 Time=上午 09:30:04二、設(shè)計(jì)參數(shù)傳遞功率 P=0.20000 (kW)傳遞轉(zhuǎn)矩 T=1.36414 (N.m)齒輪1轉(zhuǎn)速 n1=1400 (r/min)齒輪2轉(zhuǎn)速 n2=1400.00000 (r/min)傳動(dòng)比 i=1原動(dòng)機(jī)載荷特性 SF=輕微振動(dòng)工作機(jī)載荷特性 WF=均勻平穩(wěn)預(yù)定壽命 H=10000 (小時(shí))三、

27、布置與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式 ConS=閉式齒輪1布置形式 ConS1=懸臂布置齒輪2布置形式 ConS2=懸臂布置四、材料及熱處理齒面嚙合類型 GFace=軟齒面熱處理質(zhì)量級(jí)別 Q=ML齒輪1材料及熱處理 Met1=45<調(diào)質(zhì)>齒輪1硬度取值范圍 HBSP1=217-255齒輪1硬度 HBS1=236齒輪1材料類別 MetN1=0齒輪1極限應(yīng)力類別 MetType1=6齒輪2材料及熱處理 Met2=45<正火>齒輪2硬度取值范圍 HBSP2=162-217齒輪2硬度 HBS2=190齒輪2材料類別 MetN2=0齒輪2極限應(yīng)力類別 MetType2=7五、齒輪精度齒輪1第組精度

28、 JD11=7齒輪1第組精度 JD12=7齒輪1第組精度 JD13=7齒輪1齒厚上偏差 JDU1=F齒輪1齒厚下偏差 JDD1=L齒輪2第組精度 JD21=7齒輪2第組精度 JD22=7齒輪2第組精度 JD23=7齒輪2齒厚上偏差 JDU2=F齒輪2齒厚下偏差 JDD2=L六、齒輪基本參數(shù)模數(shù)(法面模數(shù)) Mn=1.5端面模數(shù) Mt=1.50000螺旋角 =0.0000000 (度)基圓柱螺旋角 b=0.0000000 (度)齒輪1齒數(shù) Z1=40齒輪1變位系數(shù) X1=0.00齒輪1齒寬 B1=10 (mm)齒輪1齒寬系數(shù) d1=0.33333齒輪2齒數(shù) Z2=40齒輪2變位系數(shù) X2=0.0

29、0齒輪2齒寬 B2=10 (mm)齒輪2齒寬系數(shù) d2=0.33333總變位系數(shù) Xsum=0.00000標(biāo)準(zhǔn)中心距 A0=60.00000 (mm)實(shí)際中心距 A=60.00000 (mm)齒數(shù)比 U=1.00000端面重合度 =1.71353縱向重合度 =0.00000總重合度 =1.71353齒輪1分度圓直徑 d1=60.00000 (mm)齒輪1齒頂圓直徑 da1=63.00000 (mm)齒輪1齒根圓直徑 df1=56.25000 (mm)齒輪1齒頂高 ha1=1.50000 (mm)齒輪1齒根高 hf1=1.87500 (mm)齒輪1全齒高 h1=3.37500 (mm)齒輪1齒頂

30、壓力角 at1=26.498589 (度)齒輪2分度圓直徑 d2=60.00000 (mm)齒輪2齒頂圓直徑 da2=63.00000 (mm)齒輪2齒根圓直徑 df2=56.25000 (mm)齒輪2齒頂高 ha2=1.50000 (mm)齒輪2齒根高 hf2=1.87500 (mm)齒輪2全齒高 h2=3.37500 (mm)齒輪2齒頂壓力角 at2=26.498589 (度)齒輪1分度圓弦齒厚 sh1=2.35559 (mm)齒輪1分度圓弦齒高 hh1=1.52313 (mm)齒輪1固定弦齒厚 sch1=2.08057 (mm)齒輪1固定弦齒高 hch1=1.12134 (mm)齒輪1公

31、法線跨齒數(shù) K1=4齒輪1公法線長(zhǎng)度 Wk1=16.33902 (mm)齒輪2分度圓弦齒厚 sh2=2.35559 (mm)齒輪2分度圓弦齒高 hh2=1.52313 (mm)齒輪2固定弦齒厚 sch2=2.08057 (mm)齒輪2固定弦齒高 hch2=1.12134 (mm)齒輪2公法線跨齒數(shù) K2=4齒輪2公法線長(zhǎng)度 Wk2=16.33902 (mm)齒頂高系數(shù) ha*=1.00頂隙系數(shù) c*=0.25壓力角 *=20 (度)端面齒頂高系數(shù) ha*t=1.00000端面頂隙系數(shù) c*t=0.25000端面壓力角 *t=20.0000000 (度)七、檢查項(xiàng)目參數(shù)齒輪1齒距累積公差 Fp1

32、=0.04346齒輪1齒圈徑向跳動(dòng)公差 Fr1=0.03428齒輪1公法線長(zhǎng)度變動(dòng)公差 Fw1=0.02885齒輪1齒距極限偏差 fpt(±)1=0.01429齒輪1齒形公差 ff1=0.01025齒輪1一齒切向綜合公差 fi'1=0.01473齒輪1一齒徑向綜合公差 fi''1=0.02030齒輪1齒向公差 F1=0.01025齒輪1切向綜合公差 Fi'1=0.05371齒輪1徑向綜合公差 Fi''1=0.04799齒輪1基節(jié)極限偏差 fpb(±)1=0.01343齒輪1螺旋線波度公差 ff1=0.01473齒輪1軸向齒距極

33、限偏差 Fpx(±)1=0.01025齒輪1齒向公差 Fb1=0.01025齒輪1x方向軸向平行度公差 fx1=0.01025齒輪1y方向軸向平行度公差 fy1=0.00513齒輪1齒厚上偏差 Eup1=-0.05717齒輪1齒厚下偏差 Edn1=-0.22869齒輪2齒距累積公差 Fp2=0.04346齒輪2齒圈徑向跳動(dòng)公差 Fr2=0.03428齒輪2公法線長(zhǎng)度變動(dòng)公差 Fw2=0.02885齒輪2齒距極限偏差 fpt(±)2=0.01429齒輪2齒形公差 ff2=0.01025齒輪2一齒切向綜合公差 fi'2=0.01473齒輪2一齒徑向綜合公差 fi''2=0.02030齒輪2齒向公差 F2=0.00630齒輪2切向綜合公差 Fi'2=0.05371齒輪2徑向綜合公差 Fi''2=0.04799齒輪2基節(jié)極限偏差 fpb(±)2=0.01343齒輪2螺旋線波度公差 ff2=0.01473齒輪2軸向齒距極限偏差 Fpx(±)2=0.00630齒輪2齒向公差 Fb2=0.00630齒輪2x方向軸向平行度公差 fx2=0.00630齒輪2y方向軸向平行度公差 f