CAD,CAM課程設(shè)計(jì)報(bào)告任務(wù)說(shuō)明書

1、.1一前言本次課程設(shè)計(jì)按照任務(wù)說(shuō)明書的要求，我做的是二級(jí)圓柱齒輪減速器的三維建模以及運(yùn)動(dòng)仿真，主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自我的機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)計(jì)算，其中模型的尺寸主要依據(jù)我的二維圖紙后附，模型共有以下幾局部組成：箱體、齒輪、軸、軸承、軸套、端蓋、螺釘。總計(jì)用時(shí)大概三天時(shí)間，我分一周的時(shí)間分別各部完成，下面就將我的主要成果一一書寫如下，請(qǐng)教師指正。二零部件建模2.1箱體箱體建模主要由拉伸構(gòu)成，輔助以打孔、陣列、鏡像、倒角、筋工具。其中油標(biāo)孔由旋轉(zhuǎn)而成。具體數(shù)據(jù)參數(shù)見后附的CAD工程圖。2.2齒輪本模型中共有兩對(duì)四個(gè)齒輪，均采用輪廓法建模而成方法由網(wǎng)上教程而來(lái)，通過(guò)參數(shù)方程獲得漸開線，而后獲得輪齒的完整輪廓

2、，最后陣列，得到一個(gè)完整的齒輪，鑒于齒輪建模較為陌生下面我將說(shuō)明齒輪建模具體的步驟。1.用拉伸畫一個(gè)直徑為齒頂圓，厚度為齒寬的的圓柱體2.插入基準(zhǔn)曲線從方程-完成-選取-坐標(biāo)三個(gè)面的交點(diǎn)笛卡爾輸入?yún)?shù)參數(shù)如下選中步驟做好的藍(lán)色的曲線鏡像得到第2根藍(lán)色的曲線，此時(shí)兩根曲線是相交的八字形如圖4點(diǎn)取第2根曲線注意此時(shí)曲線以粗紅色顯示主菜單“編輯“復(fù)制主菜單“編輯“選擇性粘貼在操作面板上選取“旋轉(zhuǎn)按鈕，選取旋轉(zhuǎn)中心軸輸入旋轉(zhuǎn)角度360/2/z+1.74得到第3根細(xì)紅色的曲線,該曲線與第一根曲線相交的。(注意:原來(lái)的第2根曲線消失了)5選中第3根曲線注意此時(shí)曲線以粗紅色顯示、主菜單“編輯“復(fù)制主菜單“編

3、輯“選擇性粘貼在操作面板上選取“旋轉(zhuǎn)按鈕，選取旋轉(zhuǎn)中心軸輸入旋轉(zhuǎn)角度-360/z，即該曲線要與前面旋轉(zhuǎn)的方向相反，此時(shí)發(fā)現(xiàn)模型區(qū)域如下所示：點(diǎn)取確定退出操作，得到第4根藍(lán)色曲線，此時(shí)兩根曲線成八字所示如圖：6用草繪曲線 按鈕畫曲線：先畫一個(gè)齒根圓，用使用邊 命令選取那兩根曲線八字形的兩根曲線和齒頂圓分別過(guò)那兩根八字形的曲線的末端作切線，與齒根圓交兩點(diǎn)修剪多余邊給根部倒角R=0.2*m，得到圖形如下所示：7.拉伸去除材料 -草繪選取步驟6所得的封閉線框，切削得到齒槽陣列齒數(shù)8.根據(jù)不同的尺寸對(duì)不同齒輪設(shè)計(jì)不同的構(gòu)造形式，分度圓小于160采用整體式，大于160小于500采用腹板式。主要使用拉伸和打

4、孔工具，輔助以倒角和陣列如以下圖 腹板式 整體式2.3軸本減速器共有三根軸，主要采用旋轉(zhuǎn)工具，輔助以拉伸打鍵槽孔、倒角工具。詳見以下圖 輸入軸 中間軸 輸出軸2.4軸承軸承主要采用旋轉(zhuǎn)工具，輔助以倒角和陣列工具，具體步驟如下：1.拉伸一個(gè)直徑為軸承外徑厚度為軸承后的圓柱2.使用旋轉(zhuǎn)去除材料，結(jié)果如下3.用旋轉(zhuǎn)得到滾珠，根據(jù)具體參數(shù)以軸陣列。最后結(jié)果如圖： 軸承一 軸承二2.5軸套軸套主要通途在于齒輪、軸承與軸的定位，以及調(diào)整間隙，構(gòu)造就是圓柱環(huán)，主要采用拉伸，輔助以倒角工具，十分簡(jiǎn)單。本減速器共有五個(gè)軸套，局部如以下圖：2.6端蓋端蓋用于定位和保持減速器的密封，其外徑與箱體的軸承座外徑一樣，凸

5、緣直徑與軸承外徑一樣，厚度小于軸承的圈厚度以便于準(zhǔn)確定位，用旋轉(zhuǎn)工具得到主體，輔助以打孔用于螺釘連接箱體，倒角，和拉伸。模型如以下圖： 用于輸入軸 用于中間軸2.7螺釘螺釘主要用于連接軸承端蓋和箱體以及箱體和箱蓋，本減速器的連接螺栓為M12，具體參數(shù)參見國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。具體建模方法如下：1.用旋轉(zhuǎn)得到一個(gè)階梯圓柱，大頭直徑為24，高8，小頭直徑12，高20。2.用拉伸得到正六邊形螺栓頭部，用旋轉(zhuǎn)倒角。完成1、2步驟結(jié)果如以下圖：3.用螺旋掃描得到螺紋，具體步驟如下截圖：模型如圖：三裝配總成圖及爆炸圖3.1裝配步驟及裝配圖1.新建裝配文件得到裝配界面的工具欄2.先裝配箱體，定義成缺省，及完全約束。3.

6、裝配軸承，由于在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)把軸承外表距箱體距離確定，故在創(chuàng)立箱體時(shí)創(chuàng)立了基準(zhǔn)面，裝配軸承時(shí)只需用：軸承的軸與孔軸對(duì)齊軸承外表與基準(zhǔn)面對(duì)齊。如以下圖：4.裝配軸，由于軸承的軸向自由度需借助軸肩約束，因此在裝配軸是軸向約束采用軸肩與軸承外表對(duì)齊，中心軸與孔軸對(duì)齊，且軸要定義成銷釘。5.裝配齒輪，齒輪軸線與軸的軸線對(duì)齊，齒輪端面與相應(yīng)的軸肩對(duì)齊，4、5步驟后，裝配如以下圖：6.裝配定位軸套，由于軸肩不能滿足所有的齒輪與軸承的定位，故設(shè)計(jì)軸套輔助定位，采用軸套的中心軸線與軸的中心軸線對(duì)齊，端面與相對(duì)應(yīng)的軸肩對(duì)齊。7.裝配端蓋，端蓋主要起密封以及輔助軸承的軸向定位的作用，裝配時(shí)端蓋中心軸與孔的中心軸對(duì)齊

7、，水平面與箱體上外表對(duì)齊，端蓋凸緣面與相應(yīng)的軸承圈外表對(duì)齊，這樣端蓋得到完全約束，符合實(shí)際情況。8.裝配連接螺釘，螺釘大頭外表與端蓋外外表對(duì)齊，軸線與相應(yīng)的螺紋孔軸線對(duì)齊，其余螺釘以此類推。由此1至8個(gè)大步驟完成裝配，其中有的類別零件有多個(gè)，重復(fù)對(duì)應(yīng)步驟即可。完成裝配，總裝圖如下：3.2爆炸圖及其步驟如上圖所示操作得到的爆炸圖如下：由于上圖不能很好地反映各個(gè)零件，故需對(duì)上圖進(jìn)展修改對(duì)零件進(jìn)展移動(dòng)，操作如下：選擇上圖中的編輯位置，得到如下界面：根據(jù)自己想要的位置選擇不同的零件和不同的移動(dòng)軸，最終爆炸圖如下： 爆炸圖一爆炸圖二四運(yùn)動(dòng)仿真步驟簡(jiǎn)介運(yùn)動(dòng)仿真是自己在教程中學(xué)習(xí)，根本步驟截圖如下：在裝配時(shí)

8、已經(jīng)定義了軸為銷釘，在裝配界面選應(yīng)用程序機(jī)構(gòu)，得到如以下圖右邊菜單欄： 選擇齒輪圖標(biāo)按下面圖示操作：其中，定義第一對(duì)齒輪選輸入軸為主動(dòng)軸，方向不變，節(jié)圓為44，中間軸為從動(dòng)軸，方向不變，節(jié)圓為196。 定義第二對(duì)齒輪 選中間軸為主動(dòng)軸，變向，節(jié)圓為196，輸出軸為從動(dòng)軸，方向不變，節(jié)圓為240。定義輸入軸伺服電機(jī)，轉(zhuǎn)速500，起止時(shí)間30秒。五三維轉(zhuǎn)二維工程圖主要步驟截圖此步驟我做的是輸出軸即大軸的二維圖及其軸測(cè)圖，我通過(guò)在PRO/E中進(jìn)展三視圖及軸測(cè)圖的轉(zhuǎn)換，在保存副本成DWG的格式，在CAD中進(jìn)展尺寸標(biāo)注，以及其他工程圖的根本要求的完成，最終得到軸的二維圖。因?yàn)榘姹驹O(shè)置的原因，所有如尺寸標(biāo)

9、注等有與標(biāo)準(zhǔn)相異的地方，望教師理解。對(duì)于工程圖的根本要求我根本在CAD都已完成，望教師指正。六運(yùn)動(dòng)學(xué)分析截圖以兩上圖分別為減速器三軸的位置和速度的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析函數(shù)圖，具體數(shù)據(jù)見后附導(dǎo)出文件。七課程設(shè)計(jì)總結(jié)我在本次課程設(shè)計(jì)的主要收獲有：第一：進(jìn)一步熟悉了PRO/E的建模及各種命令的操作。第二：接觸了PRO/E的運(yùn)動(dòng)仿真，增加了我對(duì)此軟件的認(rèn)知。第三：在建模時(shí)充分的培養(yǎng)了我的細(xì)心和認(rèn)真的工作態(tài)度。第四：使我加強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)和與同學(xué)交流合作的能力，使我的綜合能力進(jìn)一步加強(qiáng)。同時(shí)本次課程設(shè)計(jì)有以下缺乏：第一：對(duì)齒輪沒有進(jìn)展參數(shù)化設(shè)計(jì)建模，我找到了相關(guān)教程但屢次嘗試沒有成功，最終選擇輪廓法，第二：由于減速器

10、零件復(fù)雜且多故只兩對(duì)齒輪副沒有其他機(jī)構(gòu)，相對(duì)單一。第三：沒有對(duì)軸承進(jìn)展運(yùn)動(dòng)仿真，沒有對(duì)箱蓋建模，相對(duì)不是很完整?？傊敬握n程設(shè)計(jì)是我盡自己能力完成，雖然有許多缺乏，但我看到認(rèn)識(shí)到了自己缺乏的方面，我會(huì)繼續(xù)努力改正，爭(zhēng)取更大的進(jìn)步。敬請(qǐng)教師批評(píng)指正。八參考文獻(xiàn) 1 棟才，軍，永奎.機(jī)械CAD/CAM技術(shù)及應(yīng)用 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2 王致堅(jiān)，郭雪娥.Pro/ENGINGNEER 根底教程大學(xué)目 錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc389510307一前言 PAGEREF _Toc389510307 h 1HYPERLINK l _Toc389510308二零部件建模 PA

11、GEREF _Toc389510308 h 1HYPERLINK l _Toc3895103092.1箱體 PAGEREF _Toc389510309 h 1HYPERLINK l _Toc3895103102.2齒輪 PAGEREF _Toc389510310 h 1HYPERLINK l _Toc3895103112.3軸 PAGEREF _Toc389510311 h 4HYPERLINK l _Toc3895103122.4軸承 PAGEREF _Toc389510312 h 4HYPERLINK l _Toc3895103132.5軸套 PAGEREF _Toc389510313 h

12、 5HYPERLINK l _Toc3895103142.6端蓋 PAGEREF _Toc389510314 h 6HYPERLINK l _Toc3895103152.7螺釘 PAGEREF _Toc389510315 h 6HYPERLINK l _Toc389510316三裝配總成圖及爆炸圖 PAGEREF _Toc389510316 h 8HYPERLINK l _Toc3895103173.1裝配步驟及裝配圖 PAGEREF _Toc389510317 h 8HYPERLINK l _Toc3895103183.2爆炸圖及其步驟 PAGEREF _Toc389510318 h 10H

13、YPERLINK l _Toc389510319四運(yùn)動(dòng)仿真步驟簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc389510319 h 13HYPERLINK l _Toc389510320五三維轉(zhuǎn)二維工程圖主要步驟截圖 PAGEREF _Toc389510320 h 14HYPERLINK l _Toc389510321六運(yùn)動(dòng)學(xué)分析截圖 PAGEREF _Toc389510321 h 15HYPERLINK l _Toc389510322七課程設(shè)計(jì)總結(jié) PAGEREF _Toc389510322 h 16HYPERLINK l _Toc389510323八參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc389510323 h 16附 減速器CAD裝配圖箱體PRO/E導(dǎo)出繪制CAD圖CAD/CAM課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1CAD/CAM課程設(shè)計(jì)的任務(wù)：1.自主選擇一個(gè)機(jī)構(gòu)，使用Pro/E繪制零件的三維實(shí)體造型。2.把各個(gè)零件裝配成一個(gè)裝配體。3.選取裝配體中的一個(gè)關(guān)鍵零件，繪