本文格式為Word版，下載可任意編輯——機(jī)械CADCAM斜齒輪課程設(shè)計

目錄

1課程設(shè)計任務(wù)書22第一章建模分析4

3其次章數(shù)控加工14

4第三章數(shù)控加工仿真17

5第四章CL數(shù)據(jù)的輸出和NC代碼的生成30

6第五章設(shè)計總結(jié)..327第六章參考書目32

《機(jī)械CAD/CAM》任務(wù)書

一、設(shè)計題目：齒輪零件的CAD/CAM設(shè)計二、設(shè)計目的

CAD/CAM課程設(shè)計是開設(shè)《機(jī)械CAD/CAM》課程之后進(jìn)行的一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)學(xué)習(xí)CAD/CAM技術(shù)的基本原理、基本方法的基礎(chǔ)上，著重培養(yǎng)學(xué)生借助計算機(jī)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計、制造和系統(tǒng)集成的綜合應(yīng)用能力。其目的：

1.把握產(chǎn)品的計算機(jī)輔助設(shè)計過程和方法，培養(yǎng)利用計算機(jī)進(jìn)行結(jié)

構(gòu)設(shè)計的能力。

2.把握零件的計算機(jī)輔助制造過程和方法，培養(yǎng)數(shù)控編程及加工仿

真的能力。

3.通過應(yīng)用PRO/ENGINEER，訓(xùn)練和提高CAD/CAM的基礎(chǔ)技能。

三、設(shè)計任務(wù)

本課程設(shè)計以某一具體的機(jī)械零件為設(shè)計對象（零件圖見附圖）。主要設(shè)計任務(wù)：

1、熟悉并把握大型機(jī)械CAD/CAM軟件PRO/ENGINEER的草繪模塊、

零件模塊、制造模塊及仿真模塊的功能及建模原理。2、進(jìn)行零件的參數(shù)化功能定義、三維實體零件的特征造型，最終完

成零件的造型設(shè)計。

3、進(jìn)行機(jī)床選擇、刀具選擇及加工參數(shù)設(shè)置，生成零件數(shù)控加工的相關(guān)文件。如刀位數(shù)據(jù)文件、刀具清單和數(shù)控加工代碼等。并對零件進(jìn)行加工仿真以檢查設(shè)計結(jié)果是否正確合理。4、編寫課程設(shè)計說明書。

四、設(shè)計要求

1、要求設(shè)計過程在計算機(jī)上完成。

2、設(shè)計說明書用計算機(jī)打?。˙5紙，1萬字左右）。

正文：宋體五號，單倍行距；

頁眉：宋體小五號，內(nèi)容包括班級，姓名，“CAD/CAM課程

設(shè)計說明書〞字樣；頁腳：右下腳頁碼。

3、設(shè)計結(jié)果應(yīng)包括：課程設(shè)計說明書（應(yīng)包含設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計思

路、設(shè)計步驟、設(shè)計過程的說明和階段結(jié)果。附零件三維圖、加

工代碼、零件原圖紙等內(nèi)容）

4、嚴(yán)禁抄襲和請人代做，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，成績計為零分并上報教務(wù)處。

五、設(shè)計內(nèi)容及時間分派

1．準(zhǔn)備工作：布置設(shè)計任務(wù)，認(rèn)真閱讀設(shè)計任務(wù)書，收集資料（1天）2．熟悉PRO/ENGINEERWildfire3.0，并進(jìn)行零件的三維造型。3．進(jìn)行零件的數(shù)控加工。（4

天）4．進(jìn)行零件的數(shù)控加工。（3天）

5．編寫課程設(shè)計說明書。（1天）

6．設(shè)計結(jié)果提交及辯論。（1

天）

六、參考資料

有關(guān)PRO/ENGINEER軟件的參考書及數(shù)控加工工藝的參考書。如PRO/ENGNEERWildfire3.0的基礎(chǔ)訓(xùn)練教程、PRO/ENGINEERWildfire3.0的零件設(shè)計教程、PRO/ENGINEERWildfire3.0的數(shù)控加工教程等等。

七、成績評定

采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。主要考察：課程設(shè)計的科學(xué)性和條理性：設(shè)計過程的態(tài)度和出勤率；軟件的熟悉程度；設(shè)計結(jié)果的正確合理性；辯論狀況。

學(xué)生簽名:

日期:

評閱看法：

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日期第一章建模分析

在菜單欄選取下拉菜單，選取選項，系統(tǒng)將彈出如圖1-1所示的對話框，選中其中的單項選擇按鈕，在編輯框中輸入“zwp〞。單擊對話框下部的

按鈕，進(jìn)入三維實體建模

圖1-1對話框圖1-2對話框

1.1設(shè)定齒輪各項參數(shù)．

進(jìn)入菜單欄中――工具――參數(shù)，然后添加并設(shè)定以下參數(shù)(可隨

意命名,只要自己知道各項參數(shù)名所代表含義)．如圖1-3M=2(代表模數(shù))Ｚ=42(代表齒數(shù))

alpha=20(代表壓力角)Beta=30.67（右）(代表齒輪螺旋角)Ｂ=15.5（代表齒輪寬度）Ｈax＝１（代表齒頂系數(shù)）hfx=0.25（代表齒根系數(shù)）

圖1-3齒輪參數(shù)表

1.2繪制四個圓

草繪曲線,分別繪制四個圓，分別代表齒頂圓，分度圓，齒根圓，基圓，并添加關(guān)系式控制（front面上）

齒頂圓直徑da=100.03基圓89.93969齒根圓91.04分度圓97.66085

圖1-4繪制的四個圓

1.3繪制漸開線．

點選繪制＂曲線＂的圖標(biāo)，然后選＂從方程＂，再選笛卡爾坐標(biāo)系，然后再選第三步建立的坐標(biāo)系．然后定義方程：db=89.93969ang=90*tr=db/2s=PI*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)y=yc-s*cos(ang)z=0

圖1-5漸開線方程

圖1-6方程對話框

（1）依次在主菜單上單擊“插入〞→“模型基準(zhǔn)〞→“曲線〞，或者在工具欄上單擊按鈕，系統(tǒng)彈出“曲線選項〞菜單管理器，如圖1-7（2）在“曲線選項〞菜單管理器上依次單擊“從方程〞→“完成〞，彈出“得到坐標(biāo)系〞菜單管理器，如圖

1-8

圖1-7曲線選項〞菜單圖1-8坐標(biāo)系設(shè)置

（3）在繪圖區(qū)單擊選取系統(tǒng)坐標(biāo)系為曲線的坐標(biāo)系，彈出“設(shè)置坐標(biāo)類型〞菜單管理器，

（4）在“設(shè)置坐標(biāo)類型〞菜單管理器中單擊“笛卡爾〞，系統(tǒng)彈出一個記事本窗口；

（5）在彈出的記事本窗口中輸入曲線的方程，如下：db=89.93969ang=90*tr=db/2

s=PI*r*t/2xc=r*cos(ang)yc=r*sin(ang)x=xc+s*sin(ang)

y=yc-s*cos(ang)z=0

（6）保存數(shù)據(jù)，退出記事本，完成后的曲線如下圖；

圖1-9漸開線圖

1.4鏡像漸開線

4.1創(chuàng)立基準(zhǔn)軸基準(zhǔn)點基準(zhǔn)面如圖

單擊基準(zhǔn)平面工具，按住Ctrl連續(xù)選擇DTM1和軸線A-1，然后輸入旋轉(zhuǎn)角度（360/（4*42）=2.143，單擊確定完成DTM2的創(chuàng)

建

圖1-10基準(zhǔn)點基準(zhǔn)面基準(zhǔn)軸圖1-11鏡像圖

以DTM2為對稱平面鏡像漸開線如圖1-11

1.5創(chuàng)立齒根圓。

圖1-12齒根圓圖1-13第一個齒輪廓

1.6創(chuàng)立第一個齒

復(fù)制旋轉(zhuǎn)（2*arcsin（b*tg（beta）/d））10.8018截面，在創(chuàng)立分度圓面畫投影線。掃描混合生成第一個齒如圖

1-15

圖1-14旋轉(zhuǎn)的截面圖1-15掃描混合第一個齒

1.7陣列生成其他齒

點擊陣列

按鈕，然后選擇混合生成的第一個齒如圖1-15，選擇中心軸

為陣列中心，數(shù)量為42個，角度間隔為360/42=8.87具體參數(shù)如圖1-16，然后生成的齒輪如圖

1-18

圖1-16陣列設(shè)置選項

圖1-17陣列效果圖1-18陣列生成的其他齒

1.8拉伸一側(cè)的Φ42H2的圓柱

點擊拉伸

按鈕，在齒輪截面上草灰拉伸截面如圖1-19，拉伸參數(shù)如圖

1-20

拉伸后效果如圖

1-21.

圖1-19草匯截面參數(shù)圖1-20拉伸效果

圖1-21拉伸參數(shù)

1.9拉伸另一側(cè)的Φ42H9.5的圓柱

點擊

按鈕，選擇齒輪另一個端面為草繪平面草繪截面截面如圖1-22，

拉伸參數(shù)如圖1-24，拉伸效果如圖

1-23

圖1-22草繪截面圖1-23拉伸結(jié)果圖

圖1-24拉伸參數(shù)設(shè)置

1.10拉伸Φ30H27的圓柱

點擊

按鈕，選擇Φ42圓柱端面為草繪平面草繪截面截面如圖1-25，拉

伸參數(shù)如圖1-26，拉伸效果如圖

1-27

圖1-25草繪截面圖1-26拉伸結(jié)果圖

圖1-27拉伸選項設(shè)置

1.11倒R6圓角

點擊倒圓角工具，選擇要倒的邊如圖1-28，設(shè)置倒角半徑為6如

圖1-29，倒角效果如圖

1-30.

圖1-28倒角邊的選取圖1-29倒角參數(shù)設(shè)置

圖1-30倒角結(jié)果

1.12倒R4的圓角

點擊

倒圓角工具，選擇要倒的邊如圖1-31，設(shè)置倒角半徑為4如圖

1-32，倒角效果如圖

1-33.

圖1-31倒角邊選取圖1-32倒角參數(shù)設(shè)置

圖1-33倒角效果

1.13倒角0.5x45

點擊

倒角工具，設(shè)置好倒角參數(shù)如圖1-34，選擇要倒角的邊如圖

1-35，最終點確定，倒出結(jié)果如圖

1-36.

圖1-34倒角參數(shù)

圖1-35選擇倒角邊圖1-36倒角效果（箭頭所指）

1.14挖凹槽

點擊旋轉(zhuǎn)

按鈕，彈出對話框如圖1-37，選擇Right面作為草繪面，草

，生成效果如圖1-39和

匯截面如圖1-38，參數(shù)設(shè)置如圖1-37，點擊

圖

1-40.

圖1-37旋轉(zhuǎn)對話框和參數(shù)設(shè)置

圖1-38草繪截面圖

圖1-39旋轉(zhuǎn)效果正面圖1-40旋轉(zhuǎn)結(jié)果反面

其次章數(shù)控加工

2.1機(jī)床選擇

由于為齒輪，而且齒輪厚度最大處為27mm，太薄，不利于車床裝夾，而且加工精度比較高，并且都是表面銑削和孔的制造，加工表面比較多，所以我們選擇數(shù)控銑床，可以減少裝夾次數(shù)?？子勉@孔加工解決。

2.2零件的工藝分析

（1）平面加工：兩個端面的粗糙度要求為Ra=1.6，故為精加工，故為粗銑半精銑精銑（2）孔的加工：一個30

0.0080.028

的孔，粗糙度要求為Ra=0.8。

（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刀具的選擇及材料

表2-1刀具及其材料表

2.4制訂工藝路線

根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:毛坯上下端面留余量2mm。

銑削端面時候分三步，粗銑留余量1mm，半精銑留余量0.5，精銑完成加工。而且數(shù)控機(jī)床上銑平面時候應(yīng)采用硬質(zhì)合金刀片銑刀。粗銑時候刀直徑小一些減少切削扭矩，精銑刀直徑大一些，最好寬容待加工表面的整個寬度

（1）凹槽加工由于沒什么要求，故一次加工完成。高速鋼立銑刀多用于加工凹槽和凸臺。所以用高速鋼立銑刀加工凹槽

（2）孔加工：加工IT7級的孔，一般孔徑小于12時候采用鉆，粗餃，精鉸。當(dāng)孔徑為12-60mm時候為鉆，擴(kuò)，粗餃，精鉸。

（3）當(dāng)工件表面粗糙度要求為Ra12.5--25時候，假使加工余量小于5mm粗銑一次加工就可以完成要求；但在加工余量特別大而且機(jī)床剛性不足時候可分屢屢進(jìn)給加工。

2.5工序卡

第三章數(shù)控加工仿真