-PAGE45-南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）班級(jí)專業(yè)機(jī)械制造與自動(dòng)化題目三爪卡盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師2010年1月6日三爪卡盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄目錄 1摘要 1導(dǎo)言 2第一章．概述 61.1卡盤簡(jiǎn)介 61.1.1卡盤的定義 61.1.2卡盤的分類 71.2三爪卡盤的基本組成和工作原理 71.3三爪卡盤在生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題 7第二章．設(shè)計(jì)方案 82.1設(shè)計(jì)要求 82.2錐齒輪的設(shè)計(jì) 82.2.1大錐齒輪的設(shè)計(jì)、建模步驟 82.3卡盤的設(shè)計(jì)、建模步驟 352.3.1用方程生成阿基米德螺線 352.3.2生成完整的卡盤 372.3.3.最終卡盤的結(jié)構(gòu) 392.4卡爪的設(shè)計(jì)、建模步驟 402.4.1卡爪1的設(shè)計(jì)與建模 402.4.2卡爪2的設(shè)計(jì)與建模 462.4.3卡爪3的設(shè)計(jì)與建模 49第三章．卡爪的工程圖 533.1工程圖 533.2創(chuàng)建工程圖 543.2.1卡爪1的工程圖 543.2.2卡爪2的工程圖 543.2.3卡爪3的工程圖 55論文總結(jié) 57致謝 58參考文獻(xiàn) 59摘要以Pro/E軟件來進(jìn)行三爪卡盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將自己以前學(xué)到的知識(shí)結(jié)合起來，把理論和實(shí)際相結(jié)合，從中學(xué)到更多的知識(shí)，在遇到難題時(shí)又能培養(yǎng)自己的個(gè)人能力，包括怎樣看待問題，分析問題，最終把問題處理好。反過來又可以從中吸取教訓(xùn)，避免在以后的工作，學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到類似問題而少走彎路。在對(duì)三爪卡盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前要通過通過查閱資料、實(shí)地研究、整理資料、綜合運(yùn)用對(duì)比分析等一系列研究方法進(jìn)行整合，結(jié)合實(shí)際情況制定切合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案。然后通過所學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用PRO\E的各項(xiàng)功能創(chuàng)建三爪卡盤模型，最后進(jìn)入組件，把所創(chuàng)建的三爪卡盤各部分裝配起來，再進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。設(shè)計(jì)結(jié)果三個(gè)卡爪同步前進(jìn)或者后退，以保證圓形工件與卡盤中心線同軸，提供三爪卡盤個(gè)部件的機(jī)構(gòu)圖設(shè)計(jì)結(jié)果是三爪卡盤各部件的設(shè)計(jì)思路，尺寸參數(shù)，實(shí)體圖等等，能夠進(jìn)行仿真運(yùn)動(dòng)，三爪卡盤能夠進(jìn)行生產(chǎn)，能夠加緊的圓柱形的直徑不小于100mm的工件。通過對(duì)三爪卡盤的的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)豐富了我的知識(shí)面，鍛煉和培養(yǎng)了個(gè)人能力，使得在以后的工作、學(xué)習(xí)當(dāng)中能更好發(fā)展，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求。關(guān)鍵詞：三爪卡盤；尺寸參數(shù)；結(jié)構(gòu)造型導(dǎo)言1.畢業(yè)設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)一個(gè)三爪卡盤，使之能夠夾緊直徑不小于100mm的圓柱形工件；三個(gè)卡爪同步前進(jìn)或者后退，能夠保證圓柱形工件與卡盤中心線同軸，并通過理論計(jì)算驗(yàn)證或做動(dòng)作仿真；并對(duì)可能出現(xiàn)同軸度誤差的因素做出必要分析；提供三爪卡盤部件的機(jī)構(gòu)圖。2．論文寫作動(dòng)機(jī)應(yīng)用PRO/E軟件設(shè)計(jì)出三爪卡盤的實(shí)體。對(duì)于設(shè)計(jì)的三爪卡盤的各部分畫法做出分析，例如錐齒輪在PRO/E軟件中如何生成，卡盤和卡爪如何生成，并對(duì)三爪卡盤進(jìn)行實(shí)際的分析。3.技術(shù)背景1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER誕生了。經(jīng)過10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/ENGINEERproewildfire6.0。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。Pro/ENGINEER作為美國PTC公司開發(fā)的一個(gè)大型CAD/CAE/CAM軟件，目前廣泛的應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、有限元分析、機(jī)械仿真和加工制造等方面，是當(dāng)今最優(yōu)秀的三維設(shè)計(jì)軟件之一并受到世界范圍內(nèi)廣大用戶的普遍歡迎。PRO/E內(nèi)容豐富、功能強(qiáng)大，隨著生產(chǎn)加工自動(dòng)化水平的不斷提高，在我國設(shè)計(jì)加工領(lǐng)域里的應(yīng)用越來越廣泛。Pro/E軟件不僅具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬產(chǎn)品裝配和工程圖生成等設(shè)計(jì)功能，而且在設(shè)計(jì)過程中可以進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和仿真模擬等，提高了設(shè)計(jì)的可靠性。Pro/E軟件的主要特點(diǎn)是提供了一個(gè)基于過程的虛擬產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。另外，Pro/E提供了二次開發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境及與其他CAD軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口，能夠使多種CAD軟件配合工作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率。Pro/E第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決的相關(guān)性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。Pro/E軟件作為高端的三維設(shè)計(jì)軟件，用該軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，無論設(shè)計(jì)中的哪部分進(jìn)行了變更，這些變更都會(huì)傳播到所有后續(xù)信息中。Pro/E軟件能夠仿真和分析虛擬樣機(jī)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，無需制造昂貴的實(shí)物樣機(jī)，即可以虛擬方式模擬實(shí)際的作用力和運(yùn)動(dòng)情況，并分析產(chǎn)品在這些情況下的可能出現(xiàn)的問題。在設(shè)計(jì)階段中及早洞察產(chǎn)品性能，從而改進(jìn)產(chǎn)品性能，設(shè)計(jì)更好的產(chǎn)品，同時(shí)節(jié)省時(shí)間和成本。另外Pro/E軟件支持與多種CAD工具(包括相關(guān)數(shù)據(jù)交換)和業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式兼容利用，與PTC的其他產(chǎn)品一起能形成團(tuán)隊(duì)成員之間有效地共享數(shù)字化產(chǎn)品數(shù)據(jù)環(huán)境，基于產(chǎn)品研發(fā)體系，優(yōu)化數(shù)字化產(chǎn)品價(jià)值鏈，改善企業(yè)業(yè)務(wù)流程。Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。1．參數(shù)化設(shè)計(jì)和特征功能Pro/Engineer是采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡(jiǎn)易和靈活。2．單一數(shù)據(jù)庫Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。Pro/Engineer是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對(duì)于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持Postscript格式的彩色打印機(jī)。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來實(shí)現(xiàn)，用戶更可配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用C語言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下(沒有任何附加模塊)具有大部分的設(shè)計(jì)能力，組裝能力(人工)和工程制圖能力(不包括ANSI，ISO，DIN或JIS標(biāo)準(zhǔn))，并且支持符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀(HP，HPGL)和黑白及彩色打印機(jī)的二維和三維圖形輸出。Pro/Engineer功能如下：1．特征驅(qū)動(dòng)（例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等）；2．參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）；3．通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)計(jì)。4．支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)(規(guī)則排列的系列組件，交替排列，Pro／PROGRAM的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等)。5．貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性(任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動(dòng))。其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展Pro／ENGINEER的基本功能。第一章．概述1.1卡盤簡(jiǎn)介1.1.1卡盤的定義“卡盤”是機(jī)床上用來夾緊工件的機(jī)械裝置。主要用于車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床的夾緊功能?？ūP具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便；裝夾迅速，適用范圍廣；精度高，使用壽命長安全性和可靠性高等特點(diǎn)。1.1.2卡盤的分類從卡盤爪數(shù)上面可以分為：兩爪卡盤，三爪卡盤，四爪卡盤，六爪卡盤和特殊卡盤。從使用動(dòng)力上可以分為：手動(dòng)卡盤，氣動(dòng)卡盤，液壓卡盤，電動(dòng)卡盤和機(jī)械卡盤。從結(jié)構(gòu)上面還可以分為：中空型和中實(shí)型。四爪卡盤是用四個(gè)絲杠分別帶動(dòng)四爪，因此常見的四爪卡盤沒有自動(dòng)定心的作用。但可以通過調(diào)整四爪位置，裝夾各種矩形的、不規(guī)則的工件。1.2三爪卡盤的基本組成和工作原理三爪卡盤是車床上應(yīng)用最廣的通用夾具，適合于安裝短棒料或盤類零件，三爪卡盤能自動(dòng)定心，但定心準(zhǔn)確度并不太高，約為0.05~0.15mm。用伏打扳手旋轉(zhuǎn)錐齒輪，錐齒輪帶動(dòng)平面矩形螺紋，然后帶動(dòng)三爪向心運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠矫婢匦温菁y的螺距相等，所以三爪運(yùn)動(dòng)距離相等，有自動(dòng)定心的作用。三爪卡盤是由一個(gè)大錐齒輪，三個(gè)小錐齒輪，三個(gè)卡爪組成。三個(gè)小錐齒輪和大錐齒輪嚙合，大錐齒輪的背面有平面螺紋結(jié)構(gòu)，三個(gè)卡爪等分安裝在平面螺紋上。當(dāng)用扳手扳動(dòng)小錐齒輪時(shí)，大錐齒輪便轉(zhuǎn)動(dòng)，它背面的平面螺紋就使三個(gè)卡爪同時(shí)向中心靠近或退出。1.3三爪卡盤在生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題三爪卡盤夾持工件能自動(dòng)定心,使定位和夾緊同時(shí)完成，但夾緊力較小，適合于裝夾圓形、六角形的工件毛胚、棒料及車過外圓的零件。用己加工過的表面做裝夾面時(shí)，應(yīng)包→層銅皮，以免損傷己加工表面。三爪卡盤使用一段時(shí)間以后，大錐齒輪就會(huì)有殘留的鐵削影響其裝夾零件。要定期清理卡爪背錐齒輪內(nèi)部和大錐齒輪。按卡爪背錐齒輪的大小順序依次安裝，必須同時(shí)裝夾到一起才能使用。三爪卡盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用時(shí)的注意事項(xiàng)。裝夾工件時(shí)選用合理，可靠的裝夾基準(zhǔn)且找正夾牢裝，裝夾時(shí)使用套管。第二章．設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)要求（1）三爪卡盤能夠加緊的圓柱形工件的直徑不小于100mm。（2）三個(gè)卡爪必須同步前進(jìn)或者后退，以保證圓柱形工件與卡盤中心線同軸。該部分內(nèi)容需通過理論計(jì)算驗(yàn)證或者運(yùn)動(dòng)仿真證明。（3）對(duì)有可能出現(xiàn)同軸度誤差的因素做出必要的分析。（4）提供三爪卡盤個(gè)部件的機(jī)構(gòu)圖。2.2錐齒輪的設(shè)計(jì)2.2.1大錐齒輪的設(shè)計(jì)、建模步驟1.新建文件單擊“常用”工具欄中的“新建”工具，或單擊主菜單中的“文件”→“新建”命令，彈出“新建”對(duì)話框。接受系統(tǒng)默認(rèn)的“零件類型，“實(shí)體”子類型，在“名稱”文本框中輸入zhuichilun，取消對(duì)復(fù)選框“使用缺省模板”的勾選，再單擊“確定”按鈕，在彈出的“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框選擇公制模板為mmns-part-solid，然后單擊“確定”按鈕，進(jìn)入設(shè)計(jì)環(huán)境。12添加尺寸關(guān)系（1）添加尺寸參數(shù)，添加過程同斜齒輪。單擊主菜單中的“工具”→“參圖1數(shù)”命令，彈出“參數(shù)”對(duì)話框。單擊（添加）按鈕，依次添加齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)及初值，如圖圖1和圖2所示，添加完畢，單擊“確定”按鈕。圖2（2）添加尺寸關(guān)系式，添加過程同斜齒輪。單擊主菜單中的“工具”→“關(guān)圖3系”命令，添加直圓錐齒輪的關(guān)系式，如圖圖3所示。上步創(chuàng)建的未知參數(shù)，可根據(jù)本步創(chuàng)建的關(guān)系運(yùn)算得到，添加完畢單擊“確定”按鈕。3.創(chuàng)建錐齒輪幾何曲線（1）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1。單擊“特征”工具欄的（基準(zhǔn)平面）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“平面”命令，彈出“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框。在工作區(qū)選取TOP基準(zhǔn)平面作為放置參照，“偏距”→“平移”中輸入數(shù)值，單擊“確定”按鈕，生成DTM1基準(zhǔn)平面。注意添加關(guān)系式，平移距離等于“=D/（2*TAN(DELTA)）”.(2)創(chuàng)建基準(zhǔn)軸A-1。單擊“特征”工具欄中的（基準(zhǔn)軸）工具，在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取RIGHT、FRONT基準(zhǔn)平面作為放置參照，選擇基準(zhǔn)軸的約束類型為“穿過”兩個(gè)相交平面，單擊“確定”按鈕，完成A-1基準(zhǔn)軸的創(chuàng)建。（3）創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)PNTO.單擊“特征”工具欄中的（基準(zhǔn)點(diǎn)）工具，在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的A-1基準(zhǔn)軸和DTM1基準(zhǔn)平面作為放置參照，單擊“確定”按鈕，完成PNTO基準(zhǔn)點(diǎn)的創(chuàng)建。（4）草繪齒廓曲線。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取FRONT基準(zhǔn)平面作為草繪平面，接受系統(tǒng)自動(dòng)捕捉到的與其垂直的RIGHT基準(zhǔn)平面作為草繪方向參照平面。單擊“草繪”按鈕，進(jìn)入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（直線）工具，再單擊（動(dòng)態(tài)剪切）工具，修剪外形，如圖圖4圖4所示。草繪完成后，單擊“確定”按鈕。注意添加關(guān)系式：D1=90，D2=DA/2,D3=DELTA,D4=DF/2,D5=B,D6=D/2,D7=DA/2。4.創(chuàng)建大端齒輪基本圓（1）創(chuàng)建基準(zhǔn)軸DTM2。單擊“特征”工具欄的工具，在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取FRONT基準(zhǔn)平面和曲線參照1作為放置參照，約束類型為DTM2基準(zhǔn)平面和FRONT基準(zhǔn)平面的“法向”垂直，“穿過”參照曲線1，完畢單擊“確定”按鈕，生成下圖圖5所示的基準(zhǔn)平面。圖5（2）創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1.單擊“特征”工具欄中的（基準(zhǔn)點(diǎn)）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“點(diǎn)”→“點(diǎn)”命令，彈出“基準(zhǔn)點(diǎn)”對(duì)話框，創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)。在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取圖4的曲線參照1和參照2作為放置參照，完畢單擊“確定”按鈕，生成PNT1基準(zhǔn)點(diǎn)，如圖6所示。圖6（3）草繪大端齒輪基本圓截面。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取DTM2基準(zhǔn)平面作為草繪平面，單擊“草繪”按鈕，進(jìn)入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（圓）工具，任意草繪4個(gè)同心圓，圓心為PNT1點(diǎn)。然后單擊（直線）工具，過點(diǎn)PNT1繪制一條直線，如圖圖7所示，草繪圖7完成，單擊（確定）按鈕，退出草繪環(huán)境。注意添加關(guān)系式：D9=D/(COS(DELTA)),D10=DA/(COS(DELTA)),D11=DB/(COS(DELTA)),D12=DF/(COS(DELTA)).最后單擊“常用工具欄中”（再生模型）工具。5.創(chuàng)建小端齒輪基本圓（1）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM6。單擊“特征”工具欄中的（基準(zhǔn)平面）工具，或單擊主菜單中的“‘插入”→“模型基準(zhǔn)”→“平面”命令，彈出“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框。在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取FRONT基準(zhǔn)平面和和圖4所示曲線的參照3作為防止參照，選擇約束類型為：DTM6基準(zhǔn)平面和FRONT基準(zhǔn)平面“法向”垂直，“穿過”參照曲線完畢單擊“確定”按鈕，生成如圖圖8所示的DTM6基準(zhǔn)平面。圖8（2）創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)PNT2.單擊“特征”工具欄中的（基準(zhǔn)點(diǎn)）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“點(diǎn)”→“點(diǎn)”命令，彈出“基準(zhǔn)點(diǎn)”對(duì)話框。在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取如圖圖4所示的曲線參照2和參照3作為放置參照，單擊“確定”按鈕，生成PNT2基準(zhǔn)點(diǎn)，如圖圖9所示。圖9（3）草繪小端齒輪基本圓截面。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取DTM2基準(zhǔn)平面作為草繪平面，單擊“草繪”按鈕，進(jìn)入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（圓）工具，任意草繪4個(gè)同心圓，圓心為PNT2點(diǎn)。然后單擊（直線）工具，繪制一條直線，如圖圖10所示。草繪完成后，單擊（確定）按鈕。注意添加關(guān)系式：圖10D14=(D-2*B*SIN(DELTA))/COS(DELTA),D15=(DA-2*BA*SIN(DELTA_A))/COS(DELTA),D16=(DB-2*BB*SIN(DELTA_B)/COS(DELTA)),D17=(DF-2*BF*SIN(DELTA_F))/COS(DELTA)。最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。6創(chuàng)建齒輪大端漸開線特性（1）創(chuàng)建坐標(biāo)系CS0。單擊“特征”工具欄中的（坐標(biāo)系）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“坐標(biāo)系”命令，彈出“坐標(biāo)系”對(duì)話框，以此作為定向根據(jù)。選擇參照1作為X軸的正向，選擇參照2作為Y軸的正向，完畢單擊“確定”按鈕，生成CS0坐標(biāo)系，如圖圖11所示。圖11（2）創(chuàng)建坐標(biāo)系CS1。單擊“特征”工具欄中（坐標(biāo)系）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“坐標(biāo)系”命令，彈出“坐標(biāo)系”對(duì)話框。在工作區(qū)或模型樹中選取上步創(chuàng)建的CS0坐標(biāo)系作為放置參照，單擊“定向”標(biāo)簽，設(shè)置參數(shù)如圖圖12所示，完畢單擊“確定”按鈕。注意添加關(guān)系，在工作區(qū)選取CS0和CS1兩坐標(biāo)系夾角，在“關(guān)系”對(duì)話框中輸入關(guān)系式D19=360*COS(DELTA)/(4*Z)+180*TAN(ALPHA)/PI-ALPHA。最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。圖12（3）創(chuàng)建漸開線。單擊“特征”工具欄中的（基準(zhǔn)曲線）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“曲線”命令，彈出“曲線選項(xiàng)”菜單，單擊“從方程”→“完成”命令。此時(shí)系統(tǒng)提示選擇坐標(biāo)系，在工作區(qū)或模型樹種選取CS0坐標(biāo)系，再單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)彈出“設(shè)置坐標(biāo)系類型”菜單，選擇“笛卡爾”坐標(biāo)系，彈出“記事本”對(duì)話框。在記事本點(diǎn)劃線下方，輸入漸開線方程：r=D11/2theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0圖13輸入完畢保存，返回到“基準(zhǔn)曲線”對(duì)話框，單擊“確定”按鈕，生成如圖圖13所示的漸開線1.7.創(chuàng)建齒輪小端漸開線特征（1）創(chuàng)建坐標(biāo)系CS1.單擊“特征”工具欄的（坐標(biāo)系）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“坐標(biāo)系”命令，彈出“坐標(biāo)系”對(duì)話框。在工作區(qū)選取PNT2基準(zhǔn)點(diǎn)作為放置參照，單擊“定向”標(biāo)簽，點(diǎn)選“參照選取”單選鈕，以次作為定向根據(jù)。選擇參照1作為X軸的正向，選擇參照2作為Y軸的正向，完畢單擊“確定”按鈕，生成CS1坐標(biāo)系，如圖圖14所示。圖14（2）創(chuàng)建坐標(biāo)系CS3。單擊“特征”工具欄中的（坐標(biāo)系）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“曲線”命令，，彈出“坐標(biāo)系”對(duì)話框。在工作區(qū)或模型樹種選取上步創(chuàng)建的CS2坐標(biāo)系作為放置參照，單擊“定向”標(biāo)簽，設(shè)置參數(shù)同圖12所示，完畢單擊“確定”按鈕，生成坐標(biāo)系CS3，注意添加關(guān)系，在工作區(qū)選取CS2和CS3兩坐標(biāo)系的夾角，在“關(guān)系”對(duì)話框中輸入關(guān)系D20=360*COS(DELTA)/(4*Z)+180*TAN(ALPHA)/PI-ALPHA。最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。（3）創(chuàng)建漸開線2.單擊“特征”工具欄中的（基準(zhǔn)曲線）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準(zhǔn)”→“曲線”命令，彈出“曲線選項(xiàng)”菜單，選擇“從方程”建立漸開線，然后單擊“完成”命令，此時(shí)系統(tǒng)提示選擇坐標(biāo)系，在工作區(qū)或模型樹中選取坐標(biāo)系CS3，在單擊“確定“按鈕。系統(tǒng)彈出”設(shè)置坐標(biāo)系類型“菜單，選擇”笛卡爾“坐標(biāo)系，彈出”記事本“對(duì)話框。在記事本點(diǎn)劃線下方，輸入漸開線方程：R=D16/2theta=t*60x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180z=0輸入完畢保存，返回到“基準(zhǔn)曲線“對(duì)話框，單擊”確定“按鈕，生成如圖圖15所示的漸開線2。圖158.創(chuàng)建漸開線鏡像特征（1）創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)PNT3。單擊“特征“工具，或單擊主菜單中的”插入“→”模型基準(zhǔn)”→””點(diǎn)”→”點(diǎn)”命令,彈出”基準(zhǔn)點(diǎn)”對(duì)話框,在工作區(qū)按住鍵盤<Ctrl>鍵，選取分度圓和創(chuàng)建的漸開線2作為放置參照，單擊“確定“按鈕，生成PNT3基準(zhǔn)點(diǎn)，如圖圖16所示。（2）創(chuàng)建基準(zhǔn)軸A＿2.單擊”特征”工具欄中的(基準(zhǔn)軸)工具,或單擊主菜單中的”插入”→”模型基準(zhǔn)”→”軸”命令,彈出”基準(zhǔn)軸”的對(duì)話框,創(chuàng)建基準(zhǔn)軸.在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl>”鍵,選取DTM2基準(zhǔn)平面和PNT1基準(zhǔn)點(diǎn)作為放置參照,選擇基準(zhǔn)軸的約束類型為基準(zhǔn)軸A＿2”穿過”基準(zhǔn)點(diǎn)PNT1,“法向“DTM2基準(zhǔn)平面，完畢單擊“確定”按鈕，完成A＿2基準(zhǔn)軸的創(chuàng)建。圖16（3）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM7，單擊“特征”工具欄的（基準(zhǔn)平面）工具，或單擊主菜單中的“插入“→”“基準(zhǔn)模型”→“平面”命令，彈出“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框。在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的A＿2.基準(zhǔn)軸和PNT3基準(zhǔn)點(diǎn)作為放置參照，約束類型均為”穿過”，完畢單擊“確定”按鈕，生成如圖圖17所示的DTM7基準(zhǔn)平面。圖17（4）創(chuàng)建鏡像基準(zhǔn)平面DTM8。單擊“特征”工具欄中的（基準(zhǔn)平面）工具，或單擊主菜單中的“插入“→”“基準(zhǔn)模型”→“平面”命令，彈出“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的A＿2.基準(zhǔn)軸和DTM4基準(zhǔn)平面作為放置參照，在“偏距”—“旋轉(zhuǎn)”中輸入360*COS(DELTA)/(4*Z)或者-3，單擊“確定”按鈕，完成鏡像基準(zhǔn)平面DTM8的創(chuàng)建，如圖圖18所示。注意添加關(guān)系式，在工作區(qū)選取兩個(gè)基準(zhǔn)平面的夾角，在“關(guān)系”對(duì)話框中的輸入關(guān)系式：D21=360*COS(DELTA)/(4*Z).圖189.創(chuàng)建鏡像漸開線特征在模型樹或在工作區(qū)中選取已創(chuàng)建的大小端漸開線1，2，此時(shí)鏡像操作被激活，單擊“特征”工具欄中的（鏡像）工具，或單擊主菜單中得“編輯”→“鏡像”命令，窗口下方彈出“鏡像”特征操控板，選取DTM8基準(zhǔn)平面作為鏡像平面，單擊（確定）按鈕，完成漸開線特征的鏡像，如圖圖19所示。10.創(chuàng)建第一個(gè)齒廓特征（1）草繪掃描軌跡。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，或單擊主菜單中的”插入“→”模型基準(zhǔn)”→“草繪”按鈕，進(jìn)入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（邊）工具，在彈出的“類型”對(duì)話框中點(diǎn)選“單個(gè)”單選鈕，選擇如圖圖20所示的參照線，最后單擊（動(dòng)態(tài)剪切）工具，修改掃描軌跡，完畢單擊（確定）按鈕。圖19圖20（2）草繪齒廓截面形狀。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，特征工具，彈出“草繪”對(duì)話框，選取DTM2基準(zhǔn)平面作為草繪平面，單擊“草繪”確認(rèn)，進(jìn)入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（邊）工具，或單擊主菜單中的”草繪“→”邊”→“使用”命令，在彈出“類型”對(duì)話框中點(diǎn)選“環(huán)”單選鈕，選取齒頂圓和齒根圓。然后再“類型”對(duì)話框中點(diǎn)選“單個(gè)”單選鈕，選取兩條漸開線齒廓線。單擊（圓?。┕ぞ撸L制圓弧使其和漸開線相切生成齒根圓角。最后單擊（動(dòng)態(tài)剪切）工具，修剪齒廓外形，草繪完成，單擊“確定“按鈕。同理創(chuàng)建小端齒廓，選擇DTM3基準(zhǔn)平面。（3）創(chuàng)建掃描混合特征。單擊菜單中的“插入”→“掃描混合”命令，彈出“掃描混合”特征操控板，在操控板中單擊“參照”按鈕，彈出“參照”上滑面板被激活，接受截面控制默認(rèn)方式。再單擊“剖面”按鈕，在彈出的上滑面板中，選擇方式為“所選截面”，單擊“插入”按鈕，在工作區(qū)依次選取上步創(chuàng)建的2個(gè)齒廓截面。完畢單擊（確定）按鈕或鼠標(biāo)中鍵，生成第一個(gè)齒廓，如圖圖21所示。注意添加齒根圓角關(guān)系式，單擊主菜單中的“工具”→”關(guān)系”圖21命令，彈出“關(guān)系”對(duì)話框。首先在工作區(qū)選取大端齒根圓角d37尺寸和小端齒根圓角d49尺寸，在“關(guān)系”對(duì)話框中輸入齒根圓角關(guān)系式：IFHAX<1D37=0.31*MD49=0.31*MENDIFIFHAX>=1D37=0.2*MD49=0.2*MENDIF輸入完畢，單擊“確定”按鈕，最后單擊“常用“工具欄中的（再生模型）工具。11.創(chuàng)建第二個(gè)齒廓復(fù)制特征創(chuàng)建過程和直齒輪復(fù)制特征創(chuàng)建相同。單擊主菜單中的“編輯”→“特征操作”命令，彈出“特征”菜單管理器，依次單擊“復(fù)制”→”移動(dòng)”→”選取”→”獨(dú)立”→“完成”命令。系統(tǒng)提示選取需要復(fù)制的特征，選取上一步創(chuàng)建的第一個(gè)齒作為復(fù)制對(duì)象，最后在“選取特征”菜單中單擊”完成“命令。在隨后彈出的”移動(dòng)特征“菜單中單擊”旋轉(zhuǎn)“→”曲線、邊軸“命令，選取基準(zhǔn)軸A＿2作為復(fù)制參照。此時(shí)紅色箭頭指示特征移動(dòng)方向，進(jìn)行復(fù)制移動(dòng)方向選擇，單擊“正向”命令。確認(rèn)移動(dòng)方向。系統(tǒng)消息區(qū)提示“輸入旋轉(zhuǎn)角度”。輸入旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系式360/Z。輸入完畢，單擊右側(cè)（確定）按鈕，“組可變尺寸”菜單中的“完成命令，”組元組“對(duì)話框中的”確定“按鈕和”特征“菜單中的”完成“命令。完成齒廓的復(fù)制，如圖圖22所示。主意添加復(fù)制旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系，添加旋轉(zhuǎn)角度D51=360/z。圖2212.創(chuàng)建其余齒廓陣列特征創(chuàng)建過程和直齒輪的創(chuàng)建過程相同。選取上步的復(fù)制齒廓特征，此時(shí)陣列命令被激活，單擊“特征“工具欄中的（陣列）工具，窗口下方彈出”陣列“特征操控版。在操控板中，旋轉(zhuǎn)陣列方式為”尺寸“陣列，添加尺寸參照，選擇上步復(fù)制旋轉(zhuǎn)角度作為u參照尺寸，輸入陣列個(gè)數(shù)為24個(gè)，完畢單擊（確定）按鈕或鼠標(biāo)中鍵，生成如圖圖23所示的陣列特征。主意添加尺寸關(guān)系，在”關(guān)系“對(duì)話框中輸入關(guān)系式：D75=360/Z,P76=Z-1.圖2313.創(chuàng)建錐齒輪主體特征單擊“特征”工具欄中的（旋轉(zhuǎn)）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“旋圖24轉(zhuǎn)”命令，窗口下方彈出“旋轉(zhuǎn)”特征操控板。在操控板中選擇旋轉(zhuǎn)方式為“實(shí)體”類型，旋轉(zhuǎn)角度類型為360°。單擊“位置”按鈕，在彈出的“位置”上滑面板中單擊“定義”按鈕，彈出“草繪”對(duì)話框。選取FRONT基準(zhǔn)平面作為草繪平面，草繪截面如圖圖24所示。草繪完成后，單擊（確定）按鈕，進(jìn)入三維實(shí)體模式。單擊（確定）按鈕，生成如圖圖25所示的旋轉(zhuǎn)特征。主意添加關(guān)系：D75=360/Z,P76=Z-1。圖25最后錐齒輪實(shí)體模型如下圖圖26所示圖262.3卡盤的設(shè)計(jì)、建模步驟單擊“常用”工具欄中的“新建”工具，或單擊主菜單中的“文件”→“新建”命令，彈出“新建”對(duì)話框。接受系統(tǒng)默認(rèn)的“零件類型，“實(shí)體”子類型，在“名稱”文本框中輸入kapan，取消對(duì)復(fù)選框“使用缺省模板”的勾選，再單擊“確定”按鈕，在彈出的“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框選擇公制模板為mmns-part-solid，然后單擊“確定”按鈕，進(jìn)入設(shè)計(jì)環(huán)境。2.3.1用方程生成阿基米德螺線單擊“曲線”命令，彈出菜單任務(wù)管理器，在任務(wù)管理器的曲線選項(xiàng)下滑列表中選擇“從方程”，然后點(diǎn)擊“完成”出現(xiàn)如圖圖27命令框。圖27圖28選取坐標(biāo)原點(diǎn)，彈出任務(wù)管理器，選擇笛卡爾如圖圖28所示，彈出“rel.ptd-記事本”，在記事本中輸入如下方程式n=8r=360*t*nx=100*cos(r)+30*t*n*cos(r)y=100*sin(r)+30*t*n*sin(r)z=0輸入完成點(diǎn)擊“確定”，生成如下圖圖29所示的曲線圖292.3.2生成完整的卡盤點(diǎn)擊“拉伸工具”→“放置”→“定義”→選取FRONT平面→點(diǎn)擊“草繪”進(jìn)入草繪截面，點(diǎn)擊“通過邊創(chuàng)建圖元”，選取上一步創(chuàng)建的阿基米德螺線，在類型中點(diǎn)擊“”關(guān)閉。點(diǎn)擊“偏移”工具，選取偏移的曲線，接受默認(rèn)方向，輸入偏移距離15，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊“確定”。草繪完畢生成如圖圖30曲線，圖30創(chuàng)建“兩點(diǎn)線”選取兩條曲線的端點(diǎn)，完畢點(diǎn)擊。出現(xiàn)圖31結(jié)構(gòu)圖31在拉伸距離中輸入數(shù)值50，完畢點(diǎn)擊。生成如圖圖32所示結(jié)構(gòu)圖322.3.3.最終卡盤的結(jié)構(gòu)如圖圖33所示圖332.4卡爪的設(shè)計(jì)、建模步驟因?yàn)槿ūP是的三個(gè)卡爪不是同時(shí)裝配到卡盤上去的，所以三個(gè)卡爪的結(jié)構(gòu)式不完全相同的，但還是有相似之處。2.4.1卡爪1的設(shè)計(jì)與建模因?yàn)榭ㄗεc卡盤是要配合使用的，所以在阿基米德螺線的原理上建立卡爪，并使用卡盤建模時(shí)候的數(shù)據(jù)，使卡盤能夠與卡爪配套。（1）草繪卡爪1的結(jié)構(gòu)。單擊“草繪”命令，彈出草繪對(duì)話框，選取FRONT面為草繪平面，點(diǎn)擊“草繪”進(jìn)入草繪環(huán)境。草繪如圖34結(jié)構(gòu)圖34圖35（2）拉伸出卡爪的卡爪部分。點(diǎn)擊（拉伸）命令，點(diǎn)擊“設(shè)置”→“定義”彈出草繪對(duì)話框，選取FRONT平面作為拉伸面，點(diǎn)擊草繪進(jìn)入環(huán)境，點(diǎn)擊(投影)命令，選取上步創(chuàng)建的卡爪部分，然后，完成草繪。在左下方命令行中輸入要拉伸的長度50，點(diǎn)擊（確定），生成如圖圖35的結(jié)構(gòu)（3）創(chuàng)建卡爪上部分結(jié)構(gòu)“1”。點(diǎn)擊（基準(zhǔn)平面工具），選取FRONT面為基準(zhǔn)平面，輸入偏距-平移距離50，如圖36，點(diǎn)擊確定，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1如圖36所示圖36圖37（4）草繪卡爪上部分的結(jié)構(gòu)“1”。單擊“草繪”命令，彈出草繪對(duì)話框，選取DTM1面為草繪平面，點(diǎn)擊“草繪”進(jìn)入草繪環(huán)境。草繪如圖38結(jié)構(gòu)，完畢點(diǎn)擊“完成”退出草繪命令。圖38（5）拉伸剛剛草繪出的平面，點(diǎn)擊命令，選取DTM1平面，投影出上步草繪出的結(jié)構(gòu)，單擊“完成”，輸入拉伸距離為50，點(diǎn)完成拉伸，生成如圖39結(jié)構(gòu)圖39（6）拉伸卡爪上部分結(jié)構(gòu)“2”，步驟同（3）、（4），選取基準(zhǔn)平面為（4）中的最上表面，草繪平面如圖圖40所示，并拉伸出實(shí)體如圖圖41所示圖40圖41（7）同理拉伸結(jié)構(gòu)“3”，步驟同（3）、（4），選取草繪基準(zhǔn)平面為（5）中創(chuàng)建結(jié)構(gòu)的上表面，草繪圖形如下圖圖42所示，拉伸出的結(jié)構(gòu)如圖43所示圖42圖43卡爪1的總體結(jié)構(gòu)即為圖44圖442.4.2卡爪2的設(shè)計(jì)與建模（步驟與卡爪1相同）（1）草繪卡爪2的基本結(jié)構(gòu)，如圖45圖45（2）拉伸出卡爪部分如圖46圖46（3）創(chuàng)建卡爪上部分“1”的結(jié)構(gòu)如圖47圖47（4）拉伸出卡爪上部分2結(jié)構(gòu)如圖48圖48（5）拉伸卡爪上部分3的結(jié)構(gòu)圖49圖49（6）卡爪2的總體結(jié)構(gòu)如圖圖50所示圖502.4.3卡爪3的設(shè)計(jì)與建模（步驟與卡爪1相同）（1）草繪卡爪3軌跡如圖51所示圖51（2）拉伸出卡爪結(jié)構(gòu)如圖52所示圖52（3）拉伸出卡爪上部分“1”的結(jié)構(gòu)如圖53所示圖53（4）拉伸上部分“2”結(jié)構(gòu)如圖54所示圖54（5）拉伸卡爪上部分“3”結(jié)構(gòu)，如圖55所示圖55（6）卡爪3的最終結(jié)構(gòu)如圖圖56所示圖56第三章．卡爪的工程圖3.1工程圖表達(dá)復(fù)雜零件時(shí)最常用的方法是使用空間三維模型，這樣簡(jiǎn)單而且直觀。但是在工程中，有些時(shí)候需要使用一組二維圖形來表達(dá)一個(gè)復(fù)雜零件或裝配組件，也就是使用工程圖。3.2創(chuàng)建工程圖3.2.1卡爪1的工程圖卡爪1的工程圖如圖57所示圖573.2.2卡爪2的工程圖卡爪2的工程圖如圖圖58所示圖583.2.3卡爪3的工程圖卡爪3的工程圖如圖59圖59裝配圖裝配圖如圖60所示圖60卡盤實(shí)體如下圖圖61所示圖61論文總結(jié)通過兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了更多的知識(shí)，將我所學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際結(jié)合起來，把自己的知識(shí)面擴(kuò)大了許多。在設(shè)計(jì)當(dāng)中我發(fā)現(xiàn)不是所有的理論知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中都是對(duì)的，有時(shí)就是跟現(xiàn)實(shí)是沖突的?，F(xiàn)實(shí)生活中也有書上講不到的，有用的知識(shí)。有些要經(jīng)過很長時(shí)間才能學(xué)會(huì)，有些會(huì)讓人感到很多疑問，可是用起來卻很好。在做設(shè)計(jì)和寫論文的過程中，我發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足，同時(shí)我在設(shè)計(jì)過程中也不斷的改進(jìn)不足，使我對(duì)Pro/E我對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)感觸很深。