CADCAM课程设计说明书

目录第一章绪论 ---------------------------------------- 2 第二章设计内容分析------------------------------- 2 第三章零件实体建模 -------------------------------- 3 3.1 轴模型的创建------------------------------------- 3 3.2 齿轮模型的创建----------------------------------- 4 3.3 箱体建模----------------------------------------- 8 第四章组装典型零部件的装配过程-------------------- 124.1轴与键的装配------------------------------------- 13 4.2齿轮的装配--------------------------------------- 14 4.3轴与垫圈的装配----------------------------------- 14 4.4轴与挡油环的装配--------------------------------- 15 4.5轴与轴承的装配----------------------------------- 16 4.6轴的另一端挡油环与轴承的装配----------------------17 4.7总装配图及其中的注意方面------------------------- 18 第五章数控加工------------------------------------- 20 第六章机构运动仿真----------------------------------21 总结及参考文献-------------------------------------- 22第1章绪论随着人们生活水平的提高，消费者的价值观正在发生结构性的变化，呈现出多样化与个性化，用户对各类产品的质量，产品的更新换代的速度，以及产品从设计、制造到投放到市场的周期都提出了越来越高的要求。

为了适应这种变化，工厂的产品也向着多品种、中小批量方向发展。

要适应这种瞬息万变的市场要求，则要求生产更具柔性。

传统的批量法则面临这严重的挑战，一场更加激烈的竞争环境正在形成。

计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）就是满足这种新的要求而产生的一种新的制造方法。

CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）技术是一门多学科综合性技术，是当今世界发展最快的技术之一，目前已经形成产业。

CAD/CAM等新技术在制造业的应用，对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响，促进了生产模式的转变和制造业市场形势的变化。

CAD/CAM技术的不断发展与完善让越来越多的工厂认同了这种技术，与此同时，市场上出现了越来越多CAD/CAM/CAE一体化设计软件。

来自PTC公司的Pro/ENGINEER就是其中最成功的一款设计软件，自1988年问世以来，经过短短十几年时间，就成为全世界最普及的三维设计系统之一，它广泛应用于电子、通信、机械、模具、汽机车、自行车、航天、家电、玩具、等行业。

Pro/E集零件设计、造型设计、模具开发、数控加工、钣金设计、机构仿真、逆向工程、有限元分析和产品数据库管理等功能于一体。

对加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、减低成本、增加企业市场竞争力和创造能力发挥着重要作用。

深受众多大中型企业，研究所和大学亲睐。

CAD/CAM软件实训目的是使学生掌握一种计算机辅助设计制造软件，能够进行零部件的装配并进行运动仿真和分析，本实训以二级圆柱齿轮减速器为例，完成以下任务：1、熟练完成减速器零件的建模工作；2、掌握减速器零件的约束装配和连接装配方法；3、能够进行机构的运动仿真和分析，生成动画并把分析结果以适当形式输出；4、完成工程图的创建（零件图和装配图）；5、典型零件的数控加工。

第2章设计内容分析此次设计内容为二级齿轮减速器。

减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置，用来降低转速。

在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。

减速器是一种典型的机械基础部件，广泛应用于各个行业，如冶金、运输、化工、建筑、食品，甚至艺术舞台。

具有一定的代表性。

本次设计具体课题：二级圆柱齿轮减速器。

此次设计目的为pro/E基本软件掌握，故设计中不考虑零部件的强度问题。

先设输入轴为轴Ⅰ，中间轴为轴Ⅱ，输出轴为轴Ⅲ；又设高速级小齿轮和大齿轮分别为齿轮1、齿轮2，低速级小齿轮和大齿轮分别为齿轮3、齿轮4。

第3章实体建模3.1 轴模型的创建（1）启动Pro/ENGINEER,设置系统的工作目录。

（2）单击“新建”按钮，在“新建”对话框中输入零件名“zhou”，(采用“mmns_part_solid”模板)单击“确定”按钮。

（3）单击基础特征工具栏中的“旋转”按钮，在弹出的窗口中选择“FRONT”面为草绘平面，接受“RIGHT”为默认参考平面，进入草绘模式，绘制图形：1 轴的旋转草绘图（4）完成草绘，以指定角度旋转360°，完成旋转。

（5）在工具栏内单击按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”→“定义”，弹出“草绘”定义对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平面，单击“草绘”进入草绘环境。

再点击图示按钮，点击“双向拉伸”、输入距离，点击“方向”，点击“去材料”，在单击确定。

（6）通过倒角制作出键槽点击倒圆角工具，选择需要倒角的地方，然后点击完全倒圆角（7）键槽倒圆角。

查机械设计手册得，两键槽的倒角大小均为0.4，单击“倒圆角”工具，在弹出的窗口中输入倒角大小0.4，选定键槽要倒圆角的边，确定，完成键槽圆角的创建。

（8）两端面倒角及轴过渡段倒圆角。

单击特征工具栏中的“倒角”工具，在弹出的窗口中设置倒角的大小和标注形式，按住Ctrl键选择要倒角的两边，单击完成两端面的倒角。

下面倒圆角，单击特征工具栏中的“倒圆角”工具，在弹出的窗口中设置圆角大小为1.5，选定要倒圆角的边，确定，从而完成圆角创建。

至此轴模型创建完成。

3.2 齿轮模型的创建3.2.1 输入基本参数和关系式（1）启动Pro/ENGINEER,设置系统的工作目录。

（2）单击“新建”按钮，在“新建”对话框中输入零件名称“chulun”，(采用“mmns_part_solid”模板)单击“确定”按钮。

（3）齿轮参数的设定。

单击“工具”→“参数”，弹出参数对话框，单击添加参数，（4）插入齿轮各值间的关系。

单击“工具”→“关系”，在弹出的对话框中输入齿轮各值的关系式，例如：ha=mhf=1.25*mda=m*(z+2)d=m*zdb=d*cos(angle)df=m*(z-2.5)（5）重生成参数。

点击“重生成”按钮，再选择“工具”→“关系”，在弹出的对话框中可以看到以往设置为零的选项会生成尺寸。

具体尺寸此处从略。

3.2.2 创建齿轮基本圆（1）以“FRONT”面为草绘平面，接受默认参考面进行草绘，绘四个同心圆，四个圆从内到外依次为齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆，选择“标注尺寸”项，对所画的四个圆从内到外进行尺寸标注（尺寸大小任意）。

点击确定，草绘结束。

（2）运用关系将所画的四个圆定尺寸。

双击所画的四个圆，出现圆的尺寸，选择“信息”→“切换尺寸”，可以发现圆的尺寸由数字变为d0、d1、d2、d3。

（3）用关系将四个圆的尺寸变为标准值。

选择“工具”→“关系”，弹出关系对话框，在其中输入如下关系：d3=da；d2=d；d1=db；d0=df。

具体关系对话框（4）点击确定按钮，再单击再生成按钮，从而再生成齿轮的四个基本圆3.2.3 创建渐开线（1）用方程创建齿轮中齿的轮廓——渐开线。

点击“插入基准曲线”按钮，在弹出的“菜单管理器”中选择“从方程”，单击“完成”。

弹出“曲线：从方程”对话框，选取坐标系，在窗口中选择“笛卡尔”。

弹出“记事本”对话框，输入关系式，（2）单击“文件”→“保存”，再单击“文件”→“退出”，在“曲线：从方程”对话框中选择确定，完成第一段渐开线的创建3.2.4 镜像渐开线（1）创建一个基准点。

在工具栏内单击按钮，系统弹出“基准点”对话框，单击选择分度圆曲线作为参考，按住Ctrl键，单击第一段渐开线作为参考，放大视图，检查所创建的点是否位于两条曲线的交点处，单击“基准点”对话框中的确定按钮，完成基准点“PNT0”的创建，（2）创建一根基准轴。

单击工具栏上的“创建轴”按钮，系统弹出“基准轴”对话框，在绘图区单击选取“TOP”面，按住Ctrl键，选取“RIGHT”面，在“基准轴”对话框中点击确定按钮，完成“A-1”轴的创建（3）过“A-1”轴和点“PNT0”创建平面。

单击工具栏上的“基准平面”按钮，弹出“基准平面”对话框，单击“A-1”轴，按住Ctrl键选择“PNT0”点，单击“确定”按钮，完成“DTM1”的创建，（4）创建平面“DTM2”。

创建初始步骤同“DTM1”。

选择“DTM1”作为参考平面，按住Ctrl键，选择“A-1”轴，此时出现旋转角度，角度以默认为准，单击“确定”，完成“DTM2”的创建，（5）应用“关系”确定创建的两平面间的夹角d6的大小。

选择“工具”→“关系”，在“关系”对话框中输入如下关系式：d6=90/z。

单击“确定”，再单击“重置”按钮完成对尺寸d6的定义，（6）镜像渐开线。

选择第一段渐开线，单击“镜像”按钮，系统弹出镜像面板对话框，并要求选择一个项目进行镜像，选择先前创建的DTM2平面作为镜像平面，在“镜像”特征定义操控面板内单击按钮，完成渐开线的镜像。

完成后的曲线3.2.5 拉伸齿根圆（1）在工具栏中单击“拉伸”按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”→“定义”，弹出“草绘”定义对话框，选取“FRONT”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平面，单击“草绘”，系统进入草绘环境。

（2）选择“利用边”按钮，在绘图区单击选取齿根圆曲线，单击草绘工具栏中的，完成草绘。

（3）拉伸。

拉伸深度暂时自定，拉伸形式为设置为“从草绘平面以指定的深度拉伸”，单击“拉伸”操控面板中的，完成齿根圆的拉伸，（4）运用“关系”选项确定齿根圆的宽度。

单击“工具”→“关系”，单击拉伸后的图形，此时图形中会出现齿根圆的宽度d7在弹出的“关系”对话框中输入d7=b，单击“确定”，“再生”完成齿根圆的拉伸创建。

拉伸后的齿根圆3.2.6 创建齿形（1）在工具栏内单击按钮，弹出“拉伸”定义操控面板，在面板内单击“放置”→“定义”，弹出“草绘”定义对话框，选择“FRONT”面作为草绘平面，接受系统默认的参考平面，单击“草绘”进入草绘环境。