机械CADCAM斜齿轮课程设计[1]

目录

1 课程设计任务书...............................................2 2 第一章建模分析...............................................4

3 第二章数控加工..............................................14

4 第三章数控加工仿真.........................................17

5 第四章CL数据的输出和NC代码的生成......... 30

6 第五章设计总结.................................................. ..32 7 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技术的基本原理、基本方法的基础上，着重培养学生借助计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. 掌握产品的计算机辅助设计过程和方法，培养利用计算机进行结

构设计的能力。

2. 掌握零件的计算机辅助制造过程和方法，培养数控编程及加工仿

真的能力。

3. 通过应用PRO/ENGINEER，训练和提高CAD/CAM的基础技能。

三、设计任务

本课程设计以某一具体的机械零件为设计对象（零件图见附图）。主要设计任务：

1、熟悉并掌握大型机械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、三维实体零件的特征造型，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、要求设计过程在计算机上完成。

2、设计说明书用计算机打印（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、设计过程的说明和阶段结果。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，一经发现，成绩计为零分并上报教务处。

五、设计内容及时间分配

1． 准备工作：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 3.0，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、PRO/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

采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。主要考察：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；答辩情况。

学生签名:

日期:

评阅意见：

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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】编辑框中输入“zwp”。单击对话框下部的

按钮，进入三维实体建模

图1-1 【新增】对话框 图1-2 【文件选项】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,只要自己知道各项参数名所代表含义)．如图1-3 M=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（代表齿轮宽度）Ｈax＝１（代表齿顶系数） hfx=0.25（代表齿根系数）

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，并添加关系式控制（front面上）

齿顶圆直径 da =100.03 基圆89.93969 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

图1-5 渐开线方程

图1-6方程对话框

（1）依次在主菜单上单击 “插入”→ “模型基准”→ “曲线”，或者在工具栏上单击按钮，系统弹出“曲线选项”菜单管理器，如图1-7 （2）在“曲线选项”菜单管理器上依次单击 “从方程”→ “完成”，弹出“得到坐标系”菜单管理器，如图

1-8

图1-7曲线选项”菜单 图1-8坐标系设置

（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”菜单管理器，

（4）在“设置坐标类型”菜单管理器中单击 “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*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

（6）保存数据，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1-11

1.5 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*arcsin（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

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

1-18

图1-16 阵列设置选项

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