CAD-CAM课程设计任务说明书.doc

一.前言
本次课程设计按照任务说明书得要求,我做得就是二级圆柱齿轮减速器得三维建模以及运动仿真,主要设计数据来自我得机械设计得课程设计计算,其中模型得尺寸主要依据我得二维图纸（后附），模型共有以下几部分组成:箱体、齿轮、轴、轴承、轴套、端盖、螺钉。总计用时大概三天时间,我分一周得时间分别各部完成,下面就将我得主要成果一一书写如下，请老师指正。
二.零部件建模
2、１箱体
箱体建模主要由拉伸构成,辅助以打孔、阵列、镜像、倒角、筋工具。其中油标孔由旋转而成。具体数据参数见后附得CＡD工程图。

２、２齿轮
本模型中共有两对四个齿轮,均采用轮廓法建模而成（方法由网上教程而来),通过参数方程获得渐开线,而后获得轮齿得完整轮廓，最后阵列,得到一个完整得齿轮,鉴于齿轮建模较为陌生下面我将说明齿轮建模具体得步骤。
１、用拉伸画一个直径为齿顶圆,厚度为齿宽得得圆柱体
２、插入基准曲线－－-从方程--完成--选取－－坐标(三个面得交点)--－笛卡尔--－输入参数(参数如下)

3.选中步骤2做好得蓝色得曲线-－-镜像-－－得到第2根蓝色得曲线,此时两根曲线就是相交得八字形.如图
4．点取第2根曲线(注意此时曲线以粗红色显示)
主菜单“编辑”-－-“复制”－--主菜单“编辑”——“选择性粘贴”-－-在操作面板上选取“旋转”按钮，——选取旋转中心轴--－-输入旋转角度（(３6０/２／z)+1、74）
得到第3根细红色得曲线，该曲线与第一根曲线相交得。(注意：原来得第2根曲线消失了)
5.选中第3根曲线（注意此时曲线以粗红色显示)、
主菜单“编辑”－--“复制”---主菜单“编辑”——“选择性粘贴”--－在操作面板上选取“旋转”按钮,——选取旋转中心轴－---输入旋转角度（－３６0/z）,(即该曲线要与前面旋转得方向相反),此时发现模型区域如下所示:点取确定退出操作,得到第4根蓝色曲线，此时两根曲线成八字所示如图:

６．用草绘曲线 按钮画曲线：先画一个齿根圆,用使用边 命令选取那两根曲线(八字形得两根曲线）与齿顶圆
-－－分别过那两根八字形得曲线得末端作切线,与齿根圆交两点
－--修剪多余边---给根部倒角(R=0、2＊m),得到图形如下所示:

7、拉伸-－-去除材料－-- --草绘——选取步骤6所得得封闭线框，切削得到齿槽.
阵列齿数
8、根据不同得尺寸对不同齿轮设计不同得结构形式，分度圆小于１60采用整体式,大于１６0小于50０采用腹板式。(主要使用拉伸与打孔工具，辅助以倒角与阵列)如下图

　　 　　 　　腹板式 　　 　　 　　 　 　　 　 　 　 　整体式
2、３轴
本减速器共有三根轴,主要采用旋转工具,辅助以拉伸打键槽孔、倒角工具。详见下图

　 　 　 　　 　 　 　 　　 　 输入轴

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 中间轴

　 　 　 　　 　 　 输出轴
２、4轴承
轴承主要采用旋转工具,辅助以倒角与阵列工具，具体步骤如下:
1、拉伸一个直径为轴承外径厚度为轴承后得圆柱
2、使用旋转去除材料,结果如下

3、用旋转得到滚珠,根据具体参数以轴阵列。最后结果如图:

　　 　 　轴承一 　 　　 　 　 　　　　　 　　 轴承二
2、５轴套
轴套主要通途在于齿轮、轴承与轴得定位,以及调整间隙,结构就就是圆柱环,主要采用拉伸,辅助以倒角工具，十分简单。本减速器共有五个轴套,部分如下图：

2、6端盖
端盖用于定位与保持减速器得密封，其外径与箱体得轴承座外径相同,凸缘直径与轴承外径相同,厚度小于轴承得内圈厚度以便于准确定位，用旋转工具得到主体,辅助以打孔用于螺钉连接箱体,倒角,与拉伸。模型如下图:

　用于输入轴　 　 　 　　　 　 　 用于中间轴
２、7螺钉
螺钉主要用于连接轴承端盖与箱体以及箱体与箱盖,本减速器得连接螺栓为Ｍ1２,具体参数参见国家标准。具体建模方法如下:
１、用旋转得到一个阶梯圆柱,大头直径为24,高8，小头直径1２,高２0。
2、用拉伸得到正六边形螺栓头部,用旋转倒角。完成1、２步骤结果如下图:

3、用螺旋扫描得到螺纹,具体步骤如下截图:

模型如图:

三．装配总成图及爆炸图
３、1装配步骤及装配图
1、新建装配文件得到装配界面得工具栏

２、先装配箱体,定义成缺省，及完全约束。
３、装配轴承,由于在设计时已经把轴承内表面距箱体距离确定,故在创建箱体时创建了基准面,装配轴承时只需用：（轴承得轴与孔轴）对齐——(轴承内表面与基准面）对齐。如下图：

4、装配轴，由于轴承得轴向自由度需借助轴肩约束，因此在装配轴就是轴向约束采用轴肩与轴承内表面对齐,中心轴与孔轴对齐，且轴要定义成销钉。
５、装配齿轮,齿轮轴线与轴得轴线对齐,齿轮端面与相应得轴肩对齐,4、5步骤后,装配如下图:

6、装配定位轴套,由于轴肩不能满足所有得齿轮与轴承得定位,故设计轴套辅助定位,采用轴套得中心轴线与轴得中心轴线对齐,端面与相对应得轴肩对齐。
7、装配端盖,端盖主要起密封以及辅助轴承得轴向定位得作用,装配时端盖中心轴与孔得中心轴对齐，水平面与箱体上表面对齐，端盖凸缘面与相应得轴承内圈表面对齐,这样端盖得到完全约束，符合实际情况。
8、装配连接螺钉,螺钉大头内表面与端盖外表面对齐,轴线与相应得螺纹孔轴线对齐,其余螺钉以此类推。由此1至８个大步骤完成装配,其中有得类别零件有多个,重复对应步骤即可。完成装配,总装图如下：

3、2爆炸图及其步骤 　　 　　 　 　 　　 　 　 　　　　　 　 　　　 　 　

如上图所示操作得到得爆炸图如下:

由于上图不能很好地反映各个零件,故需对上图进行修改对零件进行移动，操作如下:
选择上图中得编辑位置,得到如下界面:

根据自己想要得位置选择不同得零件与不同得移动轴,最终爆炸图如下：

　　 　 　 　 　 　　 爆炸图一

爆炸图二
四.运动仿真步骤简介
运动仿真就是自己在教程中学习,基本步骤截图如下:
在装配时已经定义了轴为销钉,在装配界面选应用程序——机构，得到如下图右边菜单栏
:

选择齿轮图标按下面图示操作:

其中，定义第一对齿轮　选输入轴为主动轴，方向不变,节圆为4４,中间轴为从动轴,方向不变,节圆为196。
定义第二对齿轮　选中间轴为主动轴，变向，节圆为196,输出轴为从动轴,方向不变,节圆为24０。
定义输入轴伺服电机，转速５00,起止时间30秒。
五.三维转二维工程图主要步骤截图
此步骤我做得就是输出轴即大轴得二维图及其轴测图,我通过在PRO/E中进行三视图及轴测图得转换,在保存副本成DWG得格式，在CＡD中进行尺寸标注,以及其她工程图得基本要求得完成，最终得到轴得二维图。因为版本设置得原因,所有如尺寸标注等有与标准相异得地方，望老师理解。对于工程图得基本要求我基本在CＡＤ都已完成,望老师指正。

六．运动学分析截图

以两上图分别为减速器三轴得位置与速度得运动学分析函数图,具体数据见后附导出文件。
七．课程设计总结 　
我在本次课程设计得主要收获有:
第一：进一步熟悉了PRO／E得建模及各种命令得操作。
第二:接触了PRO／E得运动仿真,增加了我对此软件得认知。
第三:在建模时充分得培养了我得细心与认真得工作态度。
第四:使我加强了自主学习与与同学交流合作得能力,使我得综合能力进一步加强。
同时本次课程设计有以下不足:
第一:对齿轮没有进行参数化设计建模，我找到了相关教程但多次尝试没有成功,最终选择轮廓法，
第二：由于减速器零件复杂且多故只两对齿轮副没有其她机构,相对单一。
第三:没有对轴承进行运动仿真,没有对箱盖建模，相对不就是很完整。
总之，本次课程设计就是我尽自己能力完成,虽然有许多不足,但我瞧到认识到了自己不足得方面,我会继续努力改正,争取更大得进步。敬请陶老师批评指正。
八.参考文献
［1] 陶栋才,刘军,李永奎、机械CAD／CAM技术及应用 中国农业大学出版社
[２] 王致坚,郭雪娥、Pro/ENGINＧNEEＲ 基础教程 湖南大学出版社
目 录
一.前言ﻩ1
二.零部件建模 1
２、1箱体 1
2、2齿轮ﻩ1
2、3轴ﻩ４
2、4轴承ﻩ4
2、5轴套ﻩ５
2、6端盖 6
2、7螺钉ﻩ６
三.装配总成图及爆炸图ﻩ８
３、1装配步骤及装配图ﻩ8
３、2爆炸图及其步骤 １0
四.运动仿真步骤简介ﻩ１3
五.三维转二维工程图主要步骤截图 1４
六.运动学分析截图ﻩ15
七．课程设计总结ﻩ16
八．参考文献ﻩ16
附 减速器CAD装配图
箱体PRＯ/E导出绘制ＣＡD图
ＣAD/ＣＡM课程设计任务书
１.CAＤ/ＣＡＭ课程设计得任务:
1、自主选择一个机构,使用Pro/E绘制零件得三维实体造型。
2、把各个零件装配成一个装配体。
3、选取装配体中得一个关键零件,绘制其工程图。
４、进行机构得运动学仿真分析。
５、写一份设计说明书,要求内容应该包含各个零件建立得步骤,并要求一定得辅助图说明。装配体得总成图、爆炸图、各个零件得图应包含在说明书中。
２、 CAD／ＣＡM课程设计得目得：
通过设计实践进一步树立正确得设计思想。培养学生分析与解决生产技术问题得能力，使学生初步掌握现代机械设计设计方法与手段,并巩固、深化已学得得理论知识,进一步培养学生熟悉PROE三维实体建模与运动学仿真得基本技能。