CADCAM课程设计说明书-NGW31行星减速器.docx

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟.CAD/CAM课程设计报告书CAD/CAM课程设计设计题目：NGW-31型行星轮减速器姓名： 班级： 学号： 指导老师： 2011/5/13目 录第一章 课程设计任务书1第二章 实体建模过程 3第三章 装配实体 17第四章 UG仿真22第五章 零件工程图 25第六章 装配工程图 25第七章 心得体会 28参考文献31附页（工程图纸、渲染视图） 32第一章 课程设计任务书1. 设计题目（自选）NGW31-行星减速器2. 设计内容及要求根据NGW31-行星减速器的二维图纸上的歌零件图和装配图使用NX UG 7.0进行3D建模，画出各零件的实体模型，并完成减速器的装配，减速器的各尺寸标注见图纸。然后要求生成零件工程图和装配工程图各一张，零件工程图不得为标准件，且零件不得过于简单。详细要求如下：1) 一人一组的作品必须含有至少要有8个零件，两人一组的至少要有15个零件，自选题目应交由老师同意方可；2) 完成装配图（包含工程图和三维实体图）和典型零件工程图（多人一组的零件工程图不得相同）；3) 完成课程设计报告书一份（电子打印稿）；4) 一人或两人一组；5) 完成作品后需交UG的每个PRT文档。第二章 实体建模过程1. 行星轮（chilun.prt）的创建这个零件结构较为简单，先用参数化设计创建出齿轮特征，其余特征用体素圆柱、倒圆角、倒斜角即可得出。新建chilun.prt，按Ctrl+E输入各项表达式：然后按【规律曲线】定义XYZ轴的规律，按默认的，直接点击确定即可。然后进入草绘界面，投影该渐开线到草绘平面，再绘出齿顶圆、齿根圆，画直线与X轴成90/34度角，镜像渐开线的投影线，再用圆角连接渐开线与齿根圆，约束与二者相切，最后对多余的线进行裁切修剪，得到如图所示的草图：再拉伸出齿轮的主体特征，并倒斜角1.5X45，再以刚才的草绘拉伸与主体特征求差，再将之圆形阵列即可得到齿轮： 再用体素法圆柱在绝对原点出，以zc轴的反向为矢量生成轴肩，再用同样的方法生成后面的轴。 再在齿轮的中间平面新建基准平面，将这两个圆柱特征以这个平面基准镜像。 最后进行倒圆角，倒斜角即完成了整个特征的创建，最后保存chilun.prt。2. 输入轴（zhou1.prt）的创建该轴为齿轮轴，应先完成齿轮的实体建模，再在其基础上完成其它特征，为提高效率，节约课程设计时间，仅太阳轮（chilun.prt）采用参数化设计，以后所有的齿轮均采用基于UG的二次开发来完成齿轮建模。文件执行Grip（或Ctrl+G），选择grx齿轮的二次开发程序文件，输入如下参数，生成齿轮：然后用体素法生成多个圆柱体即形成轴的主体： 在小轴颈上新建基准平面与之相切并与xoz平面垂直，再在该平面拉伸键槽，再做倒圆角和倒斜角，完成输入轴的实体建模，保存为zhou1.prt。 3. 输出轴（zhou2.prt）的创建同样的用体素法圆柱体生成输出轴的主要构架，在圆柱按图纸尺寸2上打孔，然后以z轴作圆形阵列得到三组同样的孔。 同输入轴的方法拉伸出键槽，然后按图纸要求做倒圆角和倒斜角，最后得到输出轴实体，保存为zhou2.prt。4. 太阳轮（zhou3.prt）的创建太阳轮上有两个齿轮，首先用UG的二次开发文件生成大模数齿轮，按Ctrl+G调入齿轮二次开发文件，输入参数，生成齿轮 然后拉伸出中间轴颈，选择该特征的圆心作为原点插入WCS。 然后就会以这个WCS再调用齿轮二次开发文件，输入参数，生成小模数齿轮，在拉伸做起他简单特征，倒斜角，以zhou3.prt为文件名保存。5. 浮动齿套（chitao.prt）的创建为提高画图效率，该零件用Solidworks 外挂程序GearTrax制作，在Solidworks里制作完成后，再UG以solidworks 部件文件方式打开，最后保存为UG文件即可。 6. 输出轴端盖（duangai2.prt）的创建端盖主体为回转类零件，所以端盖的实体主体用旋转命令完成，草绘出回转截面，旋转得到特征。 然后再按要求在各面上打孔并阵列，最后倒圆角、倒斜角保存即完成该实体的建模。7. 前盖（qiangai.prt）的创建首先回转命令得到主体特征，然后在正确的位置画一条直线，再指定正确的矢量，结束选“直至下一个”，对称偏置4mm，得到加强筋特征。再将其圆周阵列为4个相同特征。 然后通过拉伸等一系列简单命令即可得到实体8. 箱体（xiangti.prt）的创建箱体零件为本次设计中最为复杂的零件，首先要将二维的箱体零件图读懂，在脑中建立一个大概的零件的3D印象，然后再准备在UG中进行实体建模。首先拉伸出箱体的基准特征，然后以此为基准创建出其他特征，这里以箱体的最小内径和外径R140为基准拉伸特征。再以圆环拉伸或体素法圆柱创建出其他内外径特征通过草绘拉伸出箱体的一些箱体支承部分的特征创建当前实体的中间基准平面，然后以此为基准平面对称拉伸出底座特征。再拉伸出加强筋特征，并以zoy平面做镜像特征，得到四个加强筋。 再创建箱体表面的散热片特征，这里用【扫掠】命令做比较容易做出这个特征。首先草绘截面，然后创建一个基准平面，在上面草绘出扫掠轨迹，选择投影曲线得到轨迹，再用扫掠命令分别选中这两个草绘，生成散热片特征。 再做矩形阵列得到等距离的四个散热片特征再用拉伸、镜像、边倒圆等简单命令得到内腔体“挖空”的一些特征及地脚螺钉的孔特征。最后用一系列的螺纹孔特征、简单孔特征、圆形阵列即完成了整个箱体的创建。9. 行星架的创建（左半盘（zhongjianpan1.prt）和右半盘（zhongjianpan2.prt）首先创建左半盘的创建，用体素法圆柱创建整个零件的基础特征。然后在此基础上拉伸出轴承孔并阵列。 然后用同样的方法拉伸、螺纹孔、圆形阵列、倒圆角、倒斜角等简单特征即可完成整个实体的创建。右半盘的创建过程与左半盘大致相同，这里不再介绍。10. 其它简单特征的创建其它简单特征包括球顶、键、吊环、油螺塞、顶块等，由于其实体创建过于简单这里就不多做介绍。第二章 装配实体完成各零件的实体后再进行装配，装配以箱体为基准零件，将各零件安装在上面。新建装配文档并命名，点击【添加组件】，选择箱体，以绝对原点方式放置。再装配内齿全部以接触对齐方式经行约束，再按二维装配图要求装配各个零部件，其中主要用接触对齐方式进行约束，部分地方用到平行、垂直、距离约束，装配过程较为简单，主要是要有耐心，仔细装配每一个零件。当装配导航器里【约束】项上出现红叉时，表明约束出现冲突，应及时找到出现冲突的约束并解决问题，直到零错误！完成装配后如下图所示（约束菜单处零错误）：第三章 UG仿真装配完成后，我根据自己所自学的知识对装配体进行了运动仿真，首先点击【开始】选择【运动仿真】，再在运动导航器内右击“zhuangpei” 选择【新建仿真】，为清楚地看到各部件的运动，应隐藏部分零部件。如下图：创建各【连杆】作为运动部件，连杆1（L001）、连杆2（L002）、连杆3（L003）、连杆4（L004）、连杆5（L005）、连杆6（L006）。分别如图所示：连杆1（L001）连杆2（L002）连杆3（L003）连杆5（L005）连杆4（L004）连杆6（L006） 再添加运动副，均为旋转副，并定义J001、J003的驱动参数，添加步骤如下图所示：旋转副J002旋转副J001 旋转副X1旋转副J003 旋转副X3旋转副X2 定义完成后如下图所示：隐藏零件实体显示零件实体 最后按解算方案，得到动画仿真仿真得知运动没有问题，达到了预期的要求。第四章 零件工程图我选择了输出轴（zhou2.prt）来制作零件工程图，打开zhou2.prt，点击【开始】【制图】选定图纸大小、比例和投影方式。用视图定向进行视图定向，指定法向矢量和X向矢量得到正视图，并将正视图投影到右边，得到左视图：再做局部放大视图局部剖视图的创立，再曲线编辑栏上选择主视图的视图名，再点击【样条曲线】再主视图上绘制剖视图界限，点击创建局部剖按钮。 按全剖创建键槽截面视图再按图纸要求进行尺寸、形位公差、表面粗糙度和其他文字标注便完成了零件工程图的制作。全图已附于最后页。第五章 装配工程图首先按同样的方法定向视图后创建主视图，视图比例为1:2。然后用全剖视图生成左视图，并且要注意排除轴类零件、螺钉、销钉等不应剖切的零件。剖切后应仔细检查有没有错误，若有，应立即返回建模界面进行修改三维图，特别注意的就是螺纹剖切情况，还要检查各部分是否有干涉。经检查，螺纹部分符合标准。接下来创建主视图上的各个局部剖视图，方法同零件工程图。这里只展示结果。接下来创建零件明细栏，按【零件明细表】即可自动产生零件的明细栏，默认的上面显示的是原零件名称，由字母组成，双击每一个零件进行重命名，再选择其中的一列，另插入两列表格，用以标注零件材料和备注，完成后如下图所示：再选中整个明细栏，右击选择【自动符号标注】，选择适当的视图，便会自动生成每一个零件的球标，再手工将各个球标排列整齐即可。再插入【表格注释】，用以标写该行星轮的各项技术参数。最后按要求进行尺寸标注、文字注释即完成。装配全图附于最后页。第一章 心得体会本次CAD/CAM课程设计历时两个星期完成，每天都是坐在电脑前使用NX UG7.0制图，虽说是有一点辛苦，但是每天都很充实，每天都能领悟到一些新的知识和技巧，进一步掌握了UG的各个制图技巧。由于我在大二的时候就开始学习各个CAD制图软件，Proe、UG、Solidworks都可以熟练使用，加上本学期开设的CAD/CAM技术课程，更是让我温故而知新。本次课程设计要求使用UG制图，我所选的课题行星轮减速器，对于现阶段的我们来说具备了一定的难度，零件数目达39个，其中以箱体零件的特征最为复杂，其次是齿轮的参数化设计。在创建箱体零件前，我觉得最重要的前提条件就是要读懂二维图纸，在脑中建立一个箱体的三维映像图，再选定合适的基准特征，在此之上再建立其他的特征，这点很重要。参数化齿轮设计时要注意每一个参数都必须输入正确，要的就是仔细二字，把渐开线做出来后接下来所有的特征都很容易生成了。在设计的过程中常会遇到一些疑难问题，特别是在创建工程图的过程中，由于平常练习的少，课堂上老师也讲解的很简略，比如形位公差的标注、表面粗糙度的标注、表格的插入和定位等，很多功能都要靠自己去摸索，当然这也是自己获得新知识的一个过程。当遇到自己实在不能解决的问题时，我的第一选择是在网络上搜索答案，网上有很多UG的相关论坛，大多遇到的问题同时也是众多UG学者遇到的问题，所以在网上一般都能够得到解决，譬如表面粗糙度的标注，找遍了UG整个界面都没有相关的标注按钮，在网上不久便得到解决，需要再计算机上添加一个环境变量，然后在UG中插入符号中就会出现“表面粗糙度”这一项。由于我大二时就学会了UG制图，并且能够较为灵活的运用，较其他同学具有一定的优势，在设计开始后两天半就完成了3D模型的创建和装配，后来还进行了运动仿真、产品动画演示和产品渲染。设计时还经常帮助其他同学解决了许多问题，让他们少走了很多弯路，帮助他人也就是帮助自己，不仅可以提升自己和同学间的人际关系，也让自己收获了帮助他人的快乐。现在机械行业的发展越来越快，并且朝着数字化、自动化这个方向迅猛发展，学好CAD/CAM技术具有无可争辩的重要性。本次课程设计正好位于生产实习之后，在十堰二汽我们看到的厂房内大量采用了数控机床、加工中心和其他数控设备，可见CAD/CAM在机械行业的应用之广泛。由是可以看出掌握好CAD/CAM技术将是我们未来一笔巨大的财富。总而言之，本次课程设计获益