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1、机械 CADCAM 斜齿轮课程设计1 课程设计任务书22 第一章建模分析43 第二章数控加工 144 第三章数控加工仿真175 第四章 CL 数据的输出和 NC 代码的生成 306 第五章设计总结 .327 第六章参考书目32机械CAD/CAM任务书一、 设计题目： 齿轮零件的CAD/CAM设计二、设计目的CAD/CAM课程设计是开设机械CAD/CAM课程之后进行的一个 实践性教学环节。在系统学习CAD/CAM技术的差不多原理、差不多方法 的基础上，着重培养学生借助运算机进行机械产品的设计、制造和系统集 成的综合应用能力。其目的：1. 把握产品的运算机辅助设计过程和方法，培养利用运算机进行结
2、构设计的能力。2. 把握零件的运算机辅助制造过程和方法，培养数控编程及加工仿 确实能力。3. 通过应用PRO/ENGINEER,训练和提高CAD/CAM的基础技能。三、设计任务本课程设计以某一个体的机械零件为设计对象（零件图见附图）。 要紧设计任务：1、熟悉并把握大型机械CAD/CAM软件PRO/ENGINEER的草绘模块、零件模块、制造模块及仿真模块的功能及建模原理。2、进行零件的参数化功能定义、三维实体零件的特点造型,最终完成零件的造型设计。3、进行机床选择、刀具选择及加工参数设置,生成零件数控加工的 相关文件。如刀位数据文件、刀具清单和数控加工代码等。并对零 件进行加工仿真以检查设计结果
3、是否正确合理。4、编写课程设计说明书。四、设计要求1、要求设计过程在运算机上完成。2、设计说明书用运算机打印（B5纸，1万字左右）。正文：宋体五号,单倍行距；页眉：宋体小五号，内容包括班级，姓名，“CAD/CAM课程 设计说明书”字样；页脚：右下脚页码。3、设计结果应包括：课程设计说明书（应包含设计任务书、设计思路、设计步骤、设计过程的说明和时期结果。附零件三维图、加 工代码、零件原图纸等内容）4、严禁抄袭和请人代做，一经发觉，成绩计为零分并上报教务处。五、设计内容及时刻分配1预备工作：布置设计任务，认真阅读设计任务书，收集资料（1 天）2熟悉 PRO/ENGINEER Wildfire 3.
4、0，并进行零件的三维造型。3 进行零件的数控加工。（4天）4 进行零件的数控加工。（3天）5 编写课程设计说明书。（1天）6 设计结果提交及答辩。（1天）六、参考资料有关 PRO/ENGINEER 软件的参考书及数控加工工艺的参考书。如 PRO/ENGNEER Wildfire 3.0 的基础训练教程、RO/ENGINEER Wildfire 3.0 的零件设计教程、PRO/ENGINEER Wildfire 3.0的数控加工教程等等。七、成绩评定采纳优、良、中、及格、不及格五级评分制。要紧考察：课程设计的 科学性和条理性：设计过程的态度和出勤率；软件的熟悉程度；设计结果 的正确合理性；答辩情
5、形。学生签名:日期：评阅意见：教师签名：日期：第一章 建模分析在菜单栏选取【文件】下拉菜单，选取【新建】选项，系统将弹出如图 1-1 所示的【新增】对话框，选中其中的【零件】单选按钮，在【名字】图 1-2 【文件选项】对话框聽口sttosoooooooo编辑框中输入“zwp”。单击对话框下部白按钮，进入三维实体建模图 1-1 【新增】对话框1.1设定齿轮各项参数进入菜单栏中工具参数，然后添加并设定下列参数（可随意命名,只要自己明白各项参数名所代表含义）如图 1-3M=2 （代表模数）Z =42 （代表齿数）alpha=20（代表压力角）Beta=30.67 （右）（代表齿轮螺旋角）B=15.5
6、 （代表齿轮宽度）Hax= 1（代表齿顶系数） hfx=0.25 （代表齿根系数）苦称:LESCRIP.Z用户走炯叵ML_!备u r用户定乂的Z4Z nnnnnn1 皆全用F.r HlSALPHA20 000n用户走畑53：力辛EL5.500000n用户走文的古戈HAXL. ijOOLiuOIZHFXL 250000IZ%、用.y的D97 66D85I1i 用户定V. ）DA.厂1m广走乂 1約DF9Lu1.用户走的DE9眇足图 1-3 齿轮参数表1.2 绘制四个圆草绘曲线,分别绘制四个圆，分别代表齿顶圆，分度圆，齿根圆，基圆，并添加关系式操纵front面上)齿顶圆直径 d =100.03基圆
7、89.93969a齿根圆91.04分度圆97.66085图 1-4 绘制的四个圆1.3绘制渐开线点选绘制曲线的图标，然后选从方程，再选笛卡尔坐标系 然后再选第三步建立的坐标系然后定义方程： db=89.93969 ang=90*t r=db/2 s=PI*r*t/2 xc=r*cos(ang) yc=r*sin(ang) x=xc+s*sin(ang) y=yc-s*cos(ang)z=0:r:冷也：A 步:W. M厂.一：-心一严：洱：菜单管理器曲銭选项zx -丄 * .:ir. : t * :灯严-* mi- ： : * 151 )图 1-6 方程对话框“模型基准”一 “曲线”，或者菜单管
8、理器设置坐标类型1址殛i追出曹卡尔图 1-5 渐开线方程(1) 依次在主菜单上单击 “插入” 在工具栏上单击按钮，系统弹出“曲线选项”菜单治理器，如图1-7(2) 在“曲线选项”菜单治理器上依次单击“从方程”一 “完成”，弹 出“得到坐标系”菜单治理器，如图1-8图 1-8 坐标系设置图 1-7 曲线选项”菜单(3) 在绘图区单击选取系统坐标系为曲线的坐标系，弹出“设置坐标类 型”菜单治理器，(4) 在“设置坐标类型”菜单治理器中单击 “笛卡尔”，系统弹出一个 记事本窗口；(5) 在弹出的记事本窗口中输入曲线的方程，如下：db=89.93969 ang=90*tr=db/2 s=PI*r*t/
9、2 xc=r*cos(ang) yc=r*sin(ang) x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos（ang）z=0（6）储存数据，退出记事本，完成后的曲线如图所示图 1-9 渐开线图1.4镜像渐开线4.1 创建基准轴基准点基准面如图单击基准平面工具，按住Ctrl连续选择DTM1和轴线A-1，然后输入旋转角度（360/（4*42）=2. 143， 单击确定完成 DTM2 的创建图 1-10 基准点基准面基准轴图 1-11 镜像图以 DTM2 为对称平面镜像渐开线 如图 1-111.5 创建齿根圆。图 1-12 齿根圆图 1-13 第一个齿轮廓1.6 创建第一个齿复制旋转(2*arcs
10、in (b*tg (beta) /d) 10.8018截面，在创建分度圆面画投影线。扫描混合生成第一个齿如图1-15图 1-14 旋转的截面图 1-15 扫描混合第一个齿1.7阵列生成其他齿点击阵列目按钮，然后选择混合生成的第一个齿如图1-15，选择中心轴为阵列中心，数量为42个，角度间隔为360/42=8.87具体参数如图1-16， 然后生成的齿轮如图 1-18II川 囲尺寸表选项属性轴1 1平项目| X 428.570选取基淮轴来定殳阵列中心-图 1-16 阵列设置选项18拉伸一侧的42H2的圆柱点击拉伸按钮，在齿轮截面上草灰拉伸截面如图1-19，拉伸参数如图1-20拉伸后成效如图 1-2
11、1.图 1-19 草汇截面参数图 1-20 拉伸成效印放詈选项属性叵口 區I” 応 % a c图 1-21 拉伸参数1.9拉伸另一侧的42H9.5的圆柱点击按钮，选择齿轮另一个端面为草绘平面草绘截面截面如图1-22,拉伸参数如图 1-24，拉伸成效如图 1-23图 1-22 草绘截面图 1-23 拉伸结果图图 1-24 拉伸参数设置1.10拉伸30H27的圆柱点击 按钮，选择42圆柱端面为草绘平面草绘截面截面如图1-25,拉 伸参数如图 1-26，拉伸成效如图 1-27图 1-25 草绘截面图 1-26 拉伸结果图图 1-27 拉伸选项设置111倒R6圆角点击倒圆角工具，选择要倒的边如图1-2
12、8，设置倒角半径为6如图1-29，倒角成效如图1-30.图 1-30 倒角结果图 1-28 倒角边的选取图 1-29 倒角参数设置112倒R4的圆角点击倒圆角工具，选择要倒的边如图1-31，设置倒角半径为4如图1-32，倒角成效如图 1-33.图 1-31 倒角边选取图 1-32 倒角参数设置图 1-33 倒角成效1.13 倒角 0.5x45点击 倒角工具，设置好倒角参数如图1-34,选择要倒角的边如图1-35，最后点确定，倒出结果如图1-36.| III勺集过渡段选顼属性9 III珀度X D v45. 00E0.500选取一条询或一亍边链以创崖啊角集n图 1-34 倒角参数图 1-35 选择
13、倒角边图 1-36 倒角成效（箭头所指）1.14 挖凹槽点击旋转彩按钮，弹出对话框如图1-37,选择Right面作为草绘面，草图 1-40.“商鈕EEI輕苴蛙三O .?E荃輸）内鄙CL喇頑选项鼬口二以1轴1 U - 3-.00 3/ 国 X图 1-37 旋转对话框和参数设置图 1-38 草绘截面图图 1-39 旋转成效正面 图 1-40 旋转结果反面第二章数控加工2.1 机床选择由于为齿轮，而且齿轮厚度最大处为27m m,太薄，不利于车床装夹， 而且加工精度比较高，同时差不多上表面铣削和孔的制造，加工表面比较 多，因此我们选择数控铣床，能够减少装夹次数。孔用钻孔加工解决。 2.2零件的工艺分析(1) 平面加工：两个端面的粗糙度要求为Ra=1.6，故为精加工，故为粗铣半精铣精铣(2) 孔的加工：一个30-o.oo8的孔，粗糙度要求为Ra=0.8o-0.028(3) 凹槽加工：粗糙度要求Ra=25(4) 曲面加工：R4和R6的曲面，粗糙度Ra=25 2.3刀具的选择及材料表 2-1 刀具及其材料表序号编号刀具规格名称数量加工表面备注1T000110硬质合金立铣 刀1铣出差不多轮 廓2T000216硬质合金立铣 刀1粗铣端面3T000320硬质
