摇篮式加工中心AC回转进给轴设计(共46页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上e 题 目 摇篮式加工中心A/C回转进给轴设计 学生姓名 e 学号 e 所在学院 机械工程学院 专业班级 e 指导教师 e _ _ _完成地点 e 2009年5月30日专心-专注-专业 摇篮式加工中心A/C回转进给轴设计(e) e指导老师:e摘要 五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点,工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置五轴联动数控机床的高档数控系统,还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工,更能够适合越来越复杂的高档、先进模具的加工以及汽车零件、飞机结构的精密、复杂零件的加工。目前,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型

2、柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 本文阐述了摇篮式加工中心五轴机的特点、现状的应用及未来的重要性,并介绍了五轴机的工作原理及关键技术。然后,确定了合理的五轴机的总体结构,分别对系统各零部件作了设计,产生了装配图、零件图、电气原理图与设计说明书等设计文档。最后,对五轴机的A/C回转进给轴进行了详细的分析和校核,计算表明,该A/C回转进给轴设计符合要求。 关键词:摇篮式加工中心;工作台;五轴机Abstract:Five axis machining center with high efficiency, high precision, processing a workpiece fixture

3、can be completed in five face. Such as high-end CNC systemfor five axis CNC machine tools, can also be used for high precision machiningcomplex curved surface, more suitable for more complex high-grade,advanced mold processing and automobile parts, aircraft structure, precisionmachining of complex p

4、arts. At present, five axis NC machine tool system is the only way to solve the impeller, blade, marine propeller, heavy-duty generator rotor, turbine rotor, large diesel engine crankshaft machining etc.This paper describes the application characteristics, the cradle type machining center, five axis

5、 machine status and importance of the future, and introduces the working principle and key technology of five axis machine. Then, the whole structure of reasonable Mazak five axis machine, respectively for thecomponent systems were designed, produced the assembly drawing, part drawing, schematic and

6、 design specifications and design documents. Finally,A/C rotary axis of five axis machine were analysed and checked, detailedcalculation shows that, the A/C rotary axis is designed to meet the requirements. Keywords: Cradle type machining center; table; five axis machine目录 1绪论毕业设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理

7、论、基本技能和专业知识的能力,培养学生建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序、规范和方法。 通过毕业设计,可树立正确的生产观点、经济观点和全球观点,实现由学生向工程技术人员的过渡。是学生进一步巩固和加深对所学的知识,使之系统化、综合化。培养学生独立工作、独立思考和综合运用所学知识的技能,提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力,从而扩大、深化所学的专业知识和技能。培养学生的设计计算、工程绘图、实验研究、查阅文献、外文资料的阅读和翻译、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力,是学生出初步掌握科学研究的基本方法和思路。使学生学会初步掌握解决工程技术问题的正确指导思想、方法手段,树立做事严谨

8、、严肃认证、一丝不苟、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识和团结协作的工作作风。1.1选题的目的和意义 摇篮式加工中心是现代多任务、高效的五轴复合加工机床,可进行复杂零件的铣削加工,主要由X/Y/Z直线进给轴、A/C回转进给轴、主轴头、刀库等功能部件组成。现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工,球头铣刀在模具加工中带来好处非常明显,但是如果用立式加工中心的话,其底面的线速度为零,这样底面的光洁度就很差,如果使用四、五轴联动机床加工技术加工模具,可以克服上述不足。 由于使用五轴联动机床,使得工件的装夹变得容易。加工时无需特殊夹具,降低了夹具的成本,避免了多次装夹,提高模具加工精度。采用五轴技术

9、加工模具可以减少夹具的使用数量。另外,由于五轴联动机床可在加工中省去许多特殊刀具,所以降低了刀具成本。五轴联动机床在加工中能增加刀具的有效切削刃长度,减小切削力,提高刀具使用寿命,降低成本。采用五轴联动机床加工模具可以很快的完成模具加工,交货快,更好的保证模具的加工质量,使模具加工变得更加容易,并且使模具修改变得容易。1.2摇篮式加工中心及五轴机研究现状及趋势研究现状: 五轴联有立式、卧式和摇篮式二轴NC工作台,NC工作台 NC分度头,NC工作台 90B轴 ,NC工作台 45B轴,NC工作台 A轴,二轴NC 主轴等类型。 上述六大类共7种五轴联动方式都有各自的特点,无法说哪一种形式更好,只能说

10、你的产品适合哪种类型的五轴加工。 五轴联动机床是一种科技含量高,精密度高专门用于加工复杂曲机床,这种机床的系统对于一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业,有着举足轻重的影响力。装备制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家,也无不高度重视。近年来,随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要,对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统,从某种意义上说,反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来,以美国为首的西方工业发达

11、国家,一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资,实行出口许可证制度。特别是冷战时期,对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”:上世纪末,日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床,结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨,上了几个档次,使美国间蝶船的声纳监听不到潜艇的声音了,所以美国以东芝公司违反了战略物资禁运政策,要惩处东芝公司。 由此可见,五轴联动数控机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业,有着举足轻重的影响力。现在,大家普遍认为,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大

12、型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。所以,每当人们在设计、研制复杂曲面遇到无法解决的难题时,往往转向求助五轴数控系统。由于五轴联动数控机床系统价格十分昂贵,加之NC程序制作较难,使五轴系统难以“平民”化应用。但近年来,随着计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)系统取得了突破性发展,珊星公司等中国多家数控企业,纷纷推出五轴联动数控机床系统,打破了外国的技术封锁,占领了这一战略性产业的至高点,大大降低了其应用成本,从而使中国装备制造业迎来了一个崭新的时代!以信息技术为代表的现代科学的发展对装备制造业注入了强劲的动力,同时也对它提出更强要求,更加突出了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推

13、动整个社会技术进步和产业升级中无可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力,以五轴联动为标志的机械装备制造业将伴随着高新技术和新兴产业的发展而共同进步。中国不仅要做世界制造的大国,更要做世界制造强国!预计在不久的将来,随着五轴联动数控机床系统的普及推广,必将为中国成为世界最强国奠定坚实的基础动机床!1.3本课题主要研究内容主要问题1.3.1 确实摇篮式加工中心回转轴A/C的回转设计方案。1.3.2 确定回转轴与x轴和z轴的关系1.3.3 设计电气原理图1.3.4 绘制整体传动原理图以及机械装配图 解决方法 查阅资料,首先了解目前我国摇篮式加工中心设计所应用的领域及类型,并认真了解摇篮

14、式加工中心设计的操作方法与步骤。 通过多种方案的比较,确定最适合的方案。并了解摇篮式加工中心设计中回转轴与x轴、y轴之间的联系,确定回转轴的几个方向。3 确定电机的型号。4控制系统采用plc控制系统。1.4 毕业进程安排3月7日到3月15日完成开题报告并交开题报告。3月16日到4月10日小组协作完成总体设计,绘制整机传动原理图1张(A1),绘制总体布局尺寸联系图1张(A1),绘制整机电气控制系统4月11日到5月5日机械系统设计,通过设计、计算、选型,绘制机械装配体1张(A0)5月6日到5月30日电气控制系统设计,根据电气元器件选型,绘制任务部分电气原理图1张(A1)6月1日到6月10日说明书撰

15、写,按照撰写规范,根据设计过程顺序撰写设计说明书,不少于1.5万字。6月11日至结束:答辩 2.电机选择2.1电动机选择(倒数第三页里有东东)2.1.1选择电动机类型2.1.2选择电动机容量电动机所需工作功率为:;工作机所需功率为:;传动装置的总效率为:;传动滚筒 滚动轴承效率 闭式齿轮传动效率 联轴器效率 代入数值得:所需电动机功率为:略大于 即可。选用同步转速1460r/min ;4级 ;型号 Y160M-4.功率为11kW2.1.3确定电动机转速取滚筒直径1.分配传动比(1)总传动比(2)分配动装置各级传动比取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比则低速级的传动比2.1.4 电机端盖组装CAD截

16、图 图2.1.4电机端盖2.2 运动和动力参数计算2.2.1电动机轴 2.2.2高速轴2.2.3中间轴2.2.4低速轴2.2.5滚筒轴3.齿轮计算3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1按传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。2绞车为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(GB 10095-88)。3材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280 HBS,大齿轮材料为45钢(调质)硬度为240 HBS,二者材料硬度差为40 HBS。4选小齿轮齿数,大齿轮齿数。取5初选螺旋角。初选螺旋角3.2按齿面接触强度设计由机械设计设计计算公式(10-21)进行试算,即3.2.1确定公式内

17、的各计算数值(1)试选载荷系数1。(2)由机械设计第八版图10-30选取区域系数。(3)由机械设计第八版图10-26查得,则。(4)计算小齿轮传递的转矩。(5)由机械设计第八版表10-7 选取齿宽系数(6)由机械设计第八版表10-6查得材料的弹性影响系数(7)由机械设计第八版图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ;大齿轮的接触疲劳强度极限 。13计算应力循环次数。(9)由机械设计第八版图(10-19)取接触疲劳寿命系数; 。(10)计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%,安全系数S=1,由机械设计第八版式(10-12)得(11)许用接触应力3.2.2计算(1)试算小齿轮分度圆直

18、径=49.56mm(2)计算圆周速度(3)计算齿宽及模数 =2mmh=2.252.252=4.5mm49.56/4.5=11.01(4)计算纵向重合度0.tan=20.73(5)计算载荷系数K。已知使用系数根据v= 7.6 m/s,7级精度,由机械设计第八版图10-8查得动载系数由机械设计第八版表10-4查得的值与齿轮的相同,故由机械设计第八版图 10-13查得由机械设计第八版表10-3查得.故载荷系数11.111.41.42=2.2(6)按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径,由式(10-10a)得(7)计算模数 3.3按齿根弯曲强度设计由式(10-17)3.3.1确定计算参数(1)计算载荷系

19、数。 =2.09(2)根据纵向重合度 ,从机械设计第八版图10-28查得螺旋角影响系数(3)计算当量齿数。(4)查齿形系数。由表10-5查得(5)查取应力校正系数。由机械设计第八版表10-5查得(6)由机械设计第八版图10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ;大齿轮的弯曲强度极限 ;(7)由机械设计第八版图10-18取弯曲疲劳寿命系数 ,;(8)计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S1.4,由机械设计第八版式(10-12)得(9)计算大、小齿轮的 并加以比较。=由此可知大齿轮的数值大。3.3.2设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由齿面齿根弯曲疲劳强度计算 的法面

20、模数,取2,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度得的分度圆直径100.677mm 来计算应有的齿数。于是由取 ,则 取 3.4几何尺寸计算3.4.1计算中心距a=将中以距圆整为141mm.3.4.2按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多,故参数、等不必修正。3.4.3计算大、小齿轮的分度圆直径3.4.4计算齿轮宽度圆整后取.低速级取m=3;由 取圆整后取表 1高速级齿轮:名称代号计 算 公 式 小齿轮大齿轮模数m22压力角2020分度圆直径d=227=54=2109=218齿顶高齿根高齿全高h齿顶圆直径表 2低速级齿轮:名称代号计 算 公 式 小齿轮大齿轮模数m33压

21、力角2020分度圆直径d=327=54=2109=218齿顶高齿根高齿全高h齿顶圆直径4.轴的设计4.1低速轴4.1.1求输出轴上的功率转速和转矩 若取每级齿轮的传动的效率,则4.1.2求作用在齿轮上的力因已知低速级大齿轮的分度圆直径为圆周力 ,径向力 及轴向力 的4.1.3初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据机械设计第八版表15-3,取 ,于是得输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.联轴器的计算转矩, 查表考虑到转矩变化很小,故取 ,则:按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件

22、,查标准GB/T 5014-2003或手册,选用LX4型弹性柱销联轴器,其公称转矩为 .半联轴器的孔径 ,故取 ,半联轴器长度 L=112mm ,半联轴器与轴配合的毂孔长度.4.1.4轴的结构设计(1)拟定轴上零件的装配方案 图4-1(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1)根据联轴器为了满足半联轴器的轴向定位要示求,1-2轴段右端需制出一轴肩,故取2-3段的直径 ;左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径D=65mm.半联轴器与轴配合的毂孔长度,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故1-2 段的长度应比 略短一些,现取.2)初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的

23、作用,故选用单列圆锥滚子轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取 0 基本游子隙组 、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30313。其尺寸为dDT=65mm140mm36mm,故 ;而。3)取安装齿轮处的轴段4-5段的直径 ;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为90mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取 。齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高度 ,故取h=6mm ,则轴环处的直径 。轴环宽度 ,取。4)轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l

24、=30mm,故取 低速轴的相关参数:表4-1功率转速转矩1-2段轴长84mm1-2段直径50mm2-3段轴长40.57mm2-3段直径62mm3-4段轴长49.5mm3-4段直径65mm4-5段轴长85mm4-5段直径70mm5-6段轴长60.5mm5-6段直径82mm6-7段轴长54.5mm6-7段直径65mm(3)轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按查表查得平键截面b*h=20mm12mm,键槽用键槽铣刀加工,长为L=63mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ;同样,半联轴器与轴的连接,选用平键为14mm9mm70mm,半联轴

25、器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的,此处选轴的直径公差为m6。4.2中间轴4.2.1求输出轴上的功率转速和转矩4.2.2求作用在齿轮上的力(1)因已知低速级小齿轮的分度圆直径为:(2)因已知高速级大齿轮的分度圆直径为:4.2.3初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据表15-3,取 ,于是得:轴的最小直径显然是安装轴承处轴的直径。图 4-24.2.4初步选择滚动轴承.(1)因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取 0 基本游子隙组 、标准精度级的单列圆锥滚子轴承。

26、其尺寸为dD*T=35mm72mm18.25mm,故,;(2)取安装低速级小齿轮处的轴段2-3段的直径 ;齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为95mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取 。齿轮的右端采用轴肩定位,轴肩高度,故取h=6mm,则轴环处的直径。轴环宽度,取。(3)取安装高速级大齿轮的轴段4-5段的直径齿轮的右端与右端轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为56mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取。 4.2.5轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按查表查得平键截面b*h=22mm14m

27、m。键槽用键槽铣刀加工,长为63mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ;同样,半联轴器与轴的连接,选用平键为14mm9mm70mm,半联轴器与轴的配合为 。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的,此处选轴的直径公差为m6。中间轴的参数:表4-2功率10.10kw转速362.2r/min转矩263.61-2段轴长29.3mm1-2段直径25mm2-3段轴长90mm2-3段直径45mm3-4段轴长12mm3-4段直径57mm4-5段轴长51mm4-5段直径45mm4.3高速轴4.3.1求输出轴上的功率转速和转矩若取每级齿轮的传动的效率,则4.3.2求作用在齿

28、轮上的力因已知低速级大齿轮的分度圆直径为4.3.3初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据表15-3,取 ,于是得:输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.联轴器的计算转矩 , 查表 ,考虑到转矩变化很小,故取 ,则:按照计算转矩 应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB/T 5014-2003 或手册,选用LX2型弹性柱销联轴器,其公称转矩为 .半联轴器的孔径 ,故取 ,半联轴器长度 L=82mm ,半联轴器与轴配合的毂孔长度.4.4轴的结构设计4.4.1拟定轴上零件的装配方案图4-

29、34.4.2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1)为了满足半联 轴器的轴向定位要示求,1-2轴段右端需制出一轴肩,故取2-3 段的直径 ;左端用轴端挡圈,按轴端直径取挡圈直径D=45mm .半联轴器与轴配合的毂孔长度 ,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上 而不压在轴的端面上,故 段的长度应比 略短一些,现取.2)初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴承.参照工作要求并根据 ,由轴承产品目录中初步选取 0 基本游子隙组 、标准精度级的单列圆锥滚子轴承。其尺寸为d*D*T=45mm*85mm*20.75mm,故 ;而 ,mm。3)取安装齿轮处的轴段4-5段,

30、做成齿轮轴;已知齿轮轴轮毂的宽度为61mm,齿轮轴的直径为62.29mm。4)轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l=30mm,故取。 5)轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按 查表查得平键截面b*h=14mm*9mm ,键槽用键槽铣刀加工,长为L=45mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ;同样,半联轴器与轴的连接,选用平键为14mm9mm70mm,半联轴器与轴的配合为 。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的,此

31、处选轴的直径公差为m6。高速轴的参数:表4-3功率10.41kw转速1460r/min转矩1-2段轴长80mm1-2段直径30mm2-3段轴长45.81mm2-3段直径42mm3-4段轴长45mm3-4段直径31.75mm4-5段轴长99.5mm4-5段直径48.86mm5-6段轴长61mm5-6段直径62.29mm6-7段轴长26.75mm6-7段直径45mm5.齿轮的参数化建模5.1齿轮的建模(1)在上工具箱中单击按钮,打开“新建”对话框,在“类型”列表框中选择“零件”选项,在“子类型”列表框中选择“实体”选项,在“名称”文本框中输入“dachilun_gear”,如图5-1所示。图5-1

32、“新建”对话框2取消选中“使用默认模板”复选项。单击“确定”按钮,打开“新文件选项”对话框,选中其中“mmns_part_solid”选项,如图5-2所示,最后单击”确定“按钮,进入三维实体建模环境。图5-2“新文件选项”对话框(2)设置齿轮参数1在主菜单中依次选择“工具”“关系”选项,系统将自动弹出“关系”对话框。2在对话框中单击按钮,然后将齿轮的各参数依次添加到参数列表框中,具体内容如图5-4所示,完成齿轮参数添加后,单击“确定”按钮,关闭对话框。图5-3输入齿轮参数(3)绘制齿轮基本圆在右工具箱单击,弹出“草绘”对话框。选择FRONT 基准平面作为草绘平面,绘制如图5-4所示的任意尺寸的

33、四个圆。(4)设置齿轮关系式,确定其尺寸参数1按照如图5-5所示,在“关系”对话框中分别添加确定齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿根圆直径、齿顶圆直径的关系式。2双击草绘基本圆的直径尺寸,将它的尺寸分别修改为、修改的结果如图5-6所示。 图5-4草绘同心圆 图5-5“关系”对话框 图5-6修改同心圆尺寸 图5-7“曲线:从方程”对话框(5)创建齿轮齿廓线1在右工具箱中单击按钮打开“菜单管理器”菜单,在该菜单中依次选择“曲线选项” “从方程” “完成”选项,打开“曲线:从方程”对话框,如图5-7所示。2在模型树窗口中选择坐标系,然后再从“设置坐标类型”菜单中选择“笛卡尔”选项,如图5-8所示,打开记

34、事本窗口。3在记事本文件中添加渐开线方程式,如图5-9所示。然后在记事本窗中选取“文件” “保存”选项保存设置。图5-8“菜单管理器”对话框 图5-9添加渐开线方程4选择图5-11中的曲线1、曲线2作为放置参照,创建过两曲线交点的基准点PNTO。参照设置如图5-10所示。曲 线1曲 线 2图5-11基准点参照曲线的选择 图5-10“基准点”对话框5如图5-12所示,单击“确定”按钮,选取基准平面TOP和RIGHT作为放置参照,创建过两平面交线的基准轴A_1,如图6-13所示。图5-12“基准轴”对话框 图5-13基准轴A_16如图5-13所示,单击“确定”按钮,创建经过基准点PNTO和基准轴A

35、_1的基准平面DTM1,如图5-14所示。5 5-15基准平面对话框 5-15基准平面DTM17如图5-16所示,单击“确定”按钮,创建经过基准轴A_1,并由基准平面DTM1转过“-90/z”的基准平面DTM2,如图5-17所示。图5-16“基准平面”对话框 图5-17基准平面DTM28镜像渐开线。使用基准平面DTM2作为镜像平面基准曲线,结果如图5-18所示。图5-18镜像齿廓曲线(6)创建齿根圆实体特征1在右工具箱中单击按钮打开设计图标版。选择基准平面FRONT作为草绘平面,接收系统默认选项放置草绘平面。2在右工具箱中单击按钮打开“类型”对话框,选择其中的“环”单选按钮,然后在工作区中选择

36、图5-19中的曲线1作为草绘剖面。再图标中输入拉伸深度为“b”,完成齿根圆实体的创建,创建后的结果如图5-20所示。图5-19草绘的图形 5-20拉伸的结果(7)创建一条齿廓曲线1在右工具箱中单击按钮,系统弹出“草绘”对话框,选取基准平面FRONT作为草绘平面后进入二维草绘平面。2在右工具箱单击按钮打开“类型”对话框,选择“单个”单选按钮,使用和并结合绘图工具绘制如图5-21所示的二维图形。图 5-21 草绘曲线图 5-22显示倒角半径3打开“关系”对话框,如图5-22所示,圆角半径尺寸显示为“sd0”,在对话框中输入如图5-23所示的关系式。图5-23“关系“对话框(8)复制齿廓曲线1在主菜

37、单中依次选择“编辑” “特征操作”选项,打开“菜单管理器”菜单,选择其中的“复制”选项,选取“移动”复制方法,选取上一步刚创建的齿廓曲线作为复制对象。图5-24依次选取的 菜单2选取“平移”方式,并选取基准平面FRONT作为平移参照,设置平移距离为“B”,将曲线平移到齿坯的另一侧。图5-25输入旋转角度3继续在“移动特征”菜单中选取“旋转”方式,并选取轴A_1作为旋转复制参照,设置旋转角度为“asin(2*b*tan(beta/d)”,再将前一步平移复制的齿廓曲线旋转相应角度。最后生成如图5-26所示的另一端齿廓曲线。图5-26创建另一端齿廓曲线(9)创建投影曲线1在工具栏内单击按钮,系统弹出

38、“草绘”对话框。选取“RIGUT”面作为草绘平面,选取“TOP”面作为参照平面,参照方向为“右”,单击“草绘”按钮进入草绘环境。2绘制如图5-27所示的二维草图,在工具栏内单击按钮完成草绘的绘制。图5-27绘制二维草图3主菜单中依次选择“编辑” “投影”选项,选取拉伸的齿根圆曲面为投影表面,投影结果如下图5-28所示。图5-28投影结果(10)创建第一个轮齿特征1在主菜单上依次单击“插入” “扫描混合”命令,系统弹出“扫描混合”操控面板,如图5-29所示。2在“扫描混合”操控面板内单击“参照”按钮,系统弹出“参照”上滑面板,如图6-30所示。图5-29 “扫描混合”操作面板 图5-30“参照”

39、上滑面板3在“参照”上滑面板的“剖面控制”下拉列表框内选择“垂直于轨迹”选项,在“水平/垂直控制”下拉列表框内选择“垂直于曲面”选项,如图5-30示。4在绘图区单击选取分度圆上的投影线作为扫描混合的扫引线,如图5-31示。扫描引线图5-31选取扫描引线5在“扫描混合”操作面板中单击“剖面”按钮,系统弹出“剖面”上滑面板,在上方下拉列表框中选择“所选截面”选项,如图5-32所示。图5-32“剖面”上滑面板 图5-33 选取截面6在绘图区单击选取“扫描混合”截面,如图5-33所示。7在“扫描混合”操控面板内单击按钮完成第一个齿的创建,完成后的特征如图5-34所示。图5-34完成后的轮齿特征 图5-

40、35“选择性粘贴“对话框(11)阵列轮齿1单击上一步创建的轮齿特征,在主工具栏中单击按钮,然后单击按钮,随即弹出“选择性粘贴”对话框,如图5-35所示。在该对话框中勾选“对副本应用移动/旋转变换”,然后单击“确定”按钮。图5-36 旋转角度设置 图5-37复制生成的第二个轮齿2单击复制特征工具栏中的“变换”,在“设置”下拉菜单中选取“旋转”选项,“方向参照”选取轴A_1,可在模型数中选取,也可以直接单击选择。输入旋转角度“360/z”,如图6-36所示。最后单击按钮,完成轮齿的复制,生成如图6-37所示的第2个轮齿。3在模型树中单击刚刚创建的第二个轮齿特征,在工具栏内单击按钮,或者依次在主菜单中单击“编辑” “阵列”命令,系统弹出“阵列”操控面板,如图6-38所示。图5-38 “阵列”操控面板图5-39 完成后的轮齿 图5-40齿轮的最终结构4在“阵列”操控面板内选择“轴”阵列,在绘图区单击选取齿根

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