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1、杨东：基于SolidWorks的一级齿轮减速机建模安徽工贸职业技术学院毕业论文论文题目： 齿轮减速CAD/CAM 姓 名： 杨东 专 业： 数控技术 指导教师： 吴焱 提交日期： 2011-12-5 毕业论文任务书学生姓名杨东专业年级09级数控4班毕业论文（毕业设计）题目：基于Solidworks的一级齿轮减速箱的建模毕业论文（毕业设计）目的、要求：毕业论文（毕业设计）的主要内容：指导教师评语：指导教师（签名）：年月日填写说明：1.此表由指导教师填写，必须用蓝、黑色墨水书写；字迹必须清晰工整。2.将此表装订在毕业论文（设计）的第一页。摘要：本论文比较系统的介绍了利用SolidWorks软件进行
2、机械设计及仿真的过程及结果。本文介绍了SolidWorks软件的基本模块，功能及应用方法，同时对CAD/CAM的发展现状进行了分析，确定利用SolidWorks进行机械设计的必要性及可行性。最后，文章利用减速机的设计完成了该软件在机械设计，机械动力学仿真性能。通过验证，利用CAD/CAM软件对机械设计制造进行数字化，极大地提高了产品设计的效率，缩短了产品开发的周期，提高了企业的效率。关键词：SolidWorks;减速机目 录第一章 CAD/CAM技术的介绍11.1 我国CAD/CAM的发展现状11.2 CAD/CAM技术的发展趋势1第二章 SolidWorksn软件介绍4第三章 一级齿轮减速机
3、的设计与建模63.1 减速机的介绍63.2建模步骤63.3大齿轮的建模63.4上箱体的建模93.5下箱体的建模123.6 减速机的装配16第四章 结论与展望17参考文献18致 谢1919杨东：基于SolidWorks的一级齿轮减速机建模第一章 CAD/CAM技术的介绍CAD/CAM技术以计算机及周边设备和系统软件为基础，它包括二维绘图设计、三维几何造型设计。是一种设计人员借助于计算机进行设计的方法。其特点是将人的创造能力和计算的高速运算能力、巨大存储能力和逻辑判断能力有机地结合起来。计算机辅助设计/计算机辅助制造，简称CAD/CAM，该技术是以计算机数控技术、计算机图形技术、计算机数据分析技术
4、及计算机网络技术为基础发展起来的，是计算机在工程应用中最有影响的技术之一，推动了几乎一切领域的设计革命，在机械行业的应用中尤以模具制造业的应用成果最为突出。CAD/CAM技术的引入，不仅提高了产品质量，缩短了新产品的开发周期，也为工厂实现由产品设计、生产到管理的一体化，无图纸化奠定了基础。CAD/CAM建模（造型）是CAD/CAM的核心技术和基础，对CAD/CAM的整体技术水平及相关功能的发展至关重要。当今流行的商品化CAD/CAM系统主要基于2D平面或3D线框造型， 3D曲面造型和参数化实体造型三种。1、2D平面或3D线框造型以AutoCAD等为代表，主要解决计算机绘图初级工作。2、3D曲面
5、造型。以DUCT/SHAPE为代表，是3D建模技术发展方向之一，在解决复杂形体单一零件的三维建模方面起着不可替代的作用。特别适合于复杂模具、汽车、飞机等复杂曲面产品设计与制造。3、参数化实体造型。以SOLIDWORKS、SOLIDEDGE为代表的实体造型如实反映了所设计零件的空间结构，参数化设计确保了零件、部件、总装及2D、3D工程图纸修改的相关性，完全符合机械设计过程。1.1 我国CAD/CAM的发展现状随着市场竞争的日益激烈，用户对产品的质量、成本、上市时间提出了越来越高的要求。我国的CAD/CAM技术在近20年间也取得了可喜成绩。通过国家科委实施的863计划中的CIMS主题，也促进了CA
6、D/CAM技术的发展,CAD/CAM系统的软、硬件主要依靠进口拥有自主版权的软件较少；缺少设备和技术力量，有些企业尽管引进了CAD/CAM系统，但二次开发能力弱，其功能没能充分发挥。1.2 CAD/CAM技术的发展趋势CADCAM技术是随着计算机技术的发展而发展起来的，虽然这项技术的发展时间不长，但它的发展速度很快。目前它已经成为新一代生产技术的核心，被公认为提高制造业生产率和产品竞争力的关键。CADCAM系统在其形成和发展过程中，针对不同的应用领域、用户需求和技术环境，表现出不同的发展水平和构造模式。CAD和CAM两项技术虽然几乎是同时诞生的，但在相当长的时间里却是按照各自轨迹独立地发展来的
7、。 CAD技术的发展大体经历了四个阶段： 1形成阶段 1950年美国麻省理工学院采用阴极射线管(CRT)研制成功图形显示终端，实现了图形的屏幕显示，从此结束了计算机只能处理字符数据的历史，并在此基础上，孕育出一门新兴学科计算机图形学。2发展阶段20世纪50年代后期出现了光笔，从此开始了交互式绘图的历史。 20世纪60年代初，屏幕菜单指点、功能键操作、光笔定位、图形动态修改等交互绘图技术相继出现。1962年美国人Iva Sutherland开发出第一个交互式图形系统Sketchpad。此后，相继出现了一大批商品化CAD软件系统。但是由于显示器价格昂贵，CAD系统很难推广。直到60年代末期，显示技
8、术有了突破，显示器价格大幅度下降，CAD系统的性能价格比大大提高，CAD用户开始以每年30的速度逐年递增。n 在显示技术发展的同时，计算机图形学也得到了很大发展，整个70年代，以二维绘图和三维线框图形为主的CAD系统形成主流。 3成熟阶段 第一个实体造型(Solid Modeling)试验系统诞生于1973年，第一代实体造型软件于1978年推向市场，80、90年代实体造型技术成为CAD技术发展的主流，并走向成熟，出现了一批以三维实体造型为核心的CAD软件系统。实体造型技术的发展和应用大大拓宽了CAD技术的应用领域。 4集成阶段 CAD、CAM各自对设计过程和制造过程所产生的巨大推动作用已被认同
9、，加之设计和制造自动化的需求，集成化CADCAM系统的出现是自然而然的事。到了20世纪90年代，几乎所有的CADCAM系统都通过自行开发或购买配套模块的方式实现了系统集成。 （1）CAM技术的发展如前所述，除了CAPM、PAC等与管理层相关的内容外，CAM技术的发展主要是在数控编程和计算机辅助工艺过程规划两个方面。其中的数控编程主要是发展自动编程技术。这种编程技术是由编程人员将加工部位和加工参数以一种限定格式的语言(自动编程语言)写成所谓源程序，然后由专门的软件转换成数控程序。1955年美国麻省理工学院(MIT)伺服机构实验室公布了APT(Automatically Tools)系统。在该系统
10、基础上，后来又发展成APT、APT-IV。60年代初，西欧开始引入数控技术。在自动编程方面，除了引进美国的系统外，还发展了自己的自动编程系统。如英国国家工程研究所（NEL）的ZCL，西德的EXAPT。此外，日本、苏联、中国也都发展了自己的自动编程系统。如日本的FAPT、HAPT，苏联的CC、CAC，中国的ZBC一1、ZCX一3、CAM一251等。经过几十年的发展，以APT语言为代表的数控加工编程方法已经非常成熟，甚至当今最好的CADCAM系统也还带有APT源程序输出功能，将CAD数据传递给APT系统进行处理，并产生机床数控指令。随着计算机技术、CAD技术的发展，数控编程开始向交互式图形编程过渡
11、。借助CAD图形，以人-机交互的方式将有关工艺路线及参数输入编程系统，再由系统生成数控加工信息。与批处理式的语言编程相比，此种编程方式是很大进步。目前绝大多数商品化CADCAM系统中，数控编程都采用此方式，如UGII、EUCLID、Intergraph、CV、I-DEAS等。70年代后，人们开发出面向图形的数控编程系统GNC，它作为面向产品制造的应用系统，得到了迅速的发展和推广。它将几何造型、图形显示、数控编程和后置处理等功能模块有机地结合一起，有效地解决了编程数据的来源问题，有利地推动了CAD、CAM技术向着一体化和集成化的方向发展。（2）CADCAM技术的发展 进入70年代，CAD、CAM
12、开始走向共同发展的道路。由于CAD与CAM所采用的数据结构不同，在CADCAM技术发展初期，主要工作是开发数据接口，沟通CAD和CAM之间的信息流。不同的CAD、CAM系统都有自己的数据格式规定，都要开发相应的接口，不利于CADCAM系统的发展。在这种背景下，美国波音公司和GE公司于1980年制定了数据交换规范IGES(1nitial Graphics Exchange Specifications)。这一规范后来被认可为美国ANSI标准。IGES规定了统一的中性文件格式，不同的CAD、CAM系统可通过此中性文件进行数据交换，形成一个完整的CADCAM系统。将不同的系统通过适当的媒介集成到一起
13、，这就给CADCAM集成化提供了一种很好的想法，许多商品化CADCAM或CADCAMCAE系统都是在这种思想指导下开发的。从本质上讲这是系统的集成，即将不同的系统集成到一起。 随着CADCAM研究的深入和实际生产对CADCAM要求的不断提高，人们又提出用统一的产品数据模型同时支持CAD和CAM的信息表达，在系统设计之初，就将CADCAM视为一个整体，实现真正意义的集成化CADCAM，使CADCAM进入了一个崭新的阶段。统一产品模型的建立，一方面为实现系统的高度集成提供了有效的手段，另一方面，也为CADCAM系统中实现并行设计提供了可能。目前，各大商品化软件纷纷向此方向靠拢。例如SDRC公司的I
14、-DEAS Master serial版，在Master Model的统一支持下，实现了集成化CADCAM，并在此基础上实现并行工程。80年代，出现了一大批工程化的CADCAM商品化软件系统，其中较著名的有CADAM，CATIA，UG-，I-DEAS，ProENGINEER，ACIS等，并应用到机械、航空航天、汽车、造船等领域。进入90年代以来，CADCAM系统的集成度不断增加，特征造型技术的成熟应用，为从根本上解决由CAD到CAM的数据流无缝传递奠定了基础，使CADCAM达到了真正意义上的集成，从而发挥出最高的效益。第二章 SolidWorksn软件介绍美国SolidWorks公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，公司宗旨是使每位设计工程师都能在自己的微机上使用功能强大的世界最新CAD/CAE/CAM/PDM系统，公司主导产品是世界领先水平的SolidWorks软件。 90年代初，国际微机市场发生了根本性的变化，微机性能大幅提高，而价格一路下滑，微机卓越的性能足以运行三维CAD软件。为了开发世界空白的基于微机平 台的三维CAD系统，1993年PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁成立SolidWorks公司，并于1995年成功推出了SolidWorks 软件，引起世界相关领域的一片赞叹。在SolidWorks
