CAXA与减速器的应用

1、黑龙江信息技术职业学院毕业设计（论文）说明书系 部 自动控制工程系 专 业 数控技术 年 级 08级 姓 名 杨月龙 指导教师 艾铁伟 2011年 4月15日黑龙江信息技术职业学院毕业设计（论文）任务书题目：CAXA与减速器的应用学生姓名 杨月龙 系部名称 自动控制工程系 专 业 数控技术 学 号 指导教师 艾铁伟 职 称 讲师 一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等）CAXA是唯一集创新设计、工程设计、协同设计、二维CAD设计于一体的新一代三维CAD系统解决方案。不仅支持全参数化设计的工程建模方式，还具备独特的方便新产品设计的创新模式，并且无缝集成了专业的工程

2、模块。包含三维建模、协同工作和分析仿真等各种功能，易学易用、快速设计和兼容协同是其最大的特点。对于某个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。计算机数控自动编程的方法有语言编程方法、图形编程及其它方法。随着科学技术特别是计算机科学的发展，数控扑克动编程的方法不断地改进与完善。自第一台数控机床问世不久，1952年美国麻省理工学院即开始研究自动编程

3、的语言系统APT（AutomaticallyPro-grammedTools）。APT语言系统由APT-1、APT-2发展到可解决三维编程的APT-系统后，宇航协会对APT-继续改进，成立了APT长期规划组织（APTLRP）由伊利诺斯理工学院研究所负责，1970年发表了APT-初步主案，80个代进一步发展为APT/SS系统，具有定义和加工复杂雕塑曲面的功能。二、参考文献1何立民,编.单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,20012王晓明,编.电动机的单片机控制.北京:北京航空航天大学出版社,20023高建国 高云 等.8031单片机在自动剪板机上的应用J.电脑学习

4、,2002三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）数控技术是指用数字或数字化信号构成的程序对设备的工作过程实现自动控制的一门技术，简称数控（NC，Numerical Control）。数控技术综合运用了微电子、计算机、自动控制、精密检测、机械设计与制造等技术的最新成果，具有动作顺序的程序自动控制，位移和相对位置坐标的自动控制，速度、转速及各种辅助功能的自动控制等功能。当今世界工业国家数控机床的拥有量反映了这个国家的经济能力和国防实力。目前我国是全世界机床拥有量最多的国家，但我们的机床数控化率仅达到1.9左右，这与西方工业国家一般能达

5、到20的差距太大。日本不到80万台的机床却有近10倍于我国的制造能力。数控化率低，已有数控机床利用率、开动率低，这是发展我国21世纪制造业必须首先解决的最主要问题。数控技术的发展趋势高速化与高精度化、智能化、高可靠性。数控系统的发展趋势自动换刀数控系统（MC）、自适应控制系统（AC）、计算机群控（DNC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）。随着科学技术的发展，现代机械制造要求产品的形状和结构不断改进，对零件加工质量的要求也越来越高，随着社会对产品多样化需求的增强，产品品种增多，产品更新换代加速。这就要求数控机床成为一种具有高效率、高质量、高柔性和低成本的新一代制造设备。尤

6、其是随着FMS的迅猛发展和CIMS的兴起和不断成熟，对机床数控系统提出了更高的要求。现代数控技术正向着更高的速度、更高的精度、更高的可靠性及更完善的功能发展。指导教师（签字）年 月 日审题小组组长（签字）年 月 日黑龙江信息技术职业学院毕业设计（论文）开题报告课题名称CAXA与减速器的应用学院名称黑龙江信息技术职业学院专业名称自动控制工程系学生姓名杨月龙指导教师艾铁伟CAXA将持续发展自己在技术、渠道和品牌方面的核心能力，坚持“聚焦、联盟”和“贴近用户，国际化”的发展策略，走合作合并的快速发展道路。今天中国的制造业是不是说光有贴近用户就能满足？不是这样的，因为中国的制造业面临的是一个国际市场竞

7、争，在这种情况下，我们也希望匹配的方案和技术是国际化水准的。CAXA本身专注研发自己的技术，在技术上努力做到全世界最好。同时和众多的国际厂商合作，融入全世界最先进的技术。减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。本文通过对两种减速器主要优化设计方法的分析，提出了减速器设计中应考虑的约束条件、目标函数和变量等。选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能指导教师（签字）年 月 日选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能 审题小组组长（签字）年 月 日摘 要CAXA实体设计是我国自主开发的三维CAD/CAM设计软件。CAXA实体设计灵活的可视化拖

8、放技术和参数化设计，并通过精确化的方法进行动态修改，可以迅速地将一个产品的雏形模糊概念，变成逼真的三维实体，真实地反映产品的结构组成以及各零部件的相互关系。CAXA实体设计还可以进行运动模拟、干涉检查和拆装模拟；为后续的分析、数控加工提供三维数字模型，实现无纸化生产。另外还能方便地生成带有轴测图的二维装配图、零件图。当对产品的设计修改时，使用尺寸关联，相关零部件的结构、尺寸同时修改，有利于产品的更新换代和系列化。关键词：CAXA 接口；数据转换；导出；导入；数控；工艺目 录前言1第一章 CAXA实体设计介绍21.1CAXA实体设计概述21.2三维球21.3定位锚2第二章CAXA实设计解决企业三

9、维CAD数据接口问题32.1从CAXA实体设计中导出零件与其他项32.2导出零件32.3导出格式及其性能42.4 CAXA实体设计与ProE,CATIA/UG数据接口转换问题42.5CAXA实体设计与AutoCAD数据接口转换问题52.6 CAXA导入与导出2D图纸文件52.7fx/.Dwg文件导入2D截面图中62.8要以.Dwg或.Dfx格式导出2D图纸72.9CAXA实体设计与3DStudio.h的数据接口转换问题72.10其它格式的三维文件转换成CAXA实体选项8第三章数控加工103.1数控加工工艺设计的内容103.2数控加工工艺特点103.3数控加工工艺性分析113.4减速器箱体零件的

10、加工过程153.5减速器箱数控加工工艺153.6加工过程中参数的选择163.7减速箱体夹具设计223.8夹具结构233.9减速器箱盖数控加工工艺过程25参考文献25前言随着网络化的发展，工业界正面临着更激烈的竞争，这就对企业界提出了更高的要求：一个产品由最初的概念构想到制造完成再到销售所需要的时间要尽量短；产品质量要尽可能优良；制造成本要尽量低。而CAXA实体设计就是一套能够满足以上要求、面向以机械行业为主的国产三维设计软件。它突出的体现了新一代CAD技术以创新为发展方向的特点，将一个创新的模糊概念.在设计过程中，借助计算机及其网络，采用直观.简单的拖放式drag&drop技术，把想要的智能化

11、图素中的实体像搭积木和雕刻一样逐步地把构思表达出来，设计出想象中期望的三维模型及其逼真效果。并且还可以根据需要对可视化设计的模型进行精确的尺寸设定和定位，这样就可以将数码模型通过网络直接发去工厂进行NC编程加工，也可以生成符合国标的二维工程图样。它能为我们的企业快速的完成新产品设计，响应客户的个性化需要和市场的新需求提供有力的帮助。它以完全的Windows界面，为我们提供了一套操作简单直观、修改灵活快捷、结果表现丰富、协同共享性好的易学全三维设计工具。数字设计与数字制造是指利用计算机软硬件及网络环境，实现产品开发全过程的技术，即在网络和计算机辅助下通过产品数据模型，全面模拟产品的设计、分析、装

12、配、制造等过程。数字设计与快速制造技术的应用可以大大提高企业的产品开发能力，缩短产品研制周期，降低开发成本，实现最佳设计目标和企业间的协作，使企业能在最短时间内组织全球范围的设计和制造资源开发出新产品，大大提高企业的竞争能力。第一章 CAXA实体设计介绍1.1CAXA实体设计概述是唯一集创新设计、工程设计、协同设计、二维CAD设计于一体的新一代三维CAD系统解决方案。不仅支持全参数化设计的工程建模方式，还具备独特的方便新产品设计的创新模式，并且无缝集成了专业的工程模块。包含三维建模、协同工作和分析仿真等各种功能，易学易用、快速设计和兼容协同是其最大的特点。1.2三维球CAXA新近推出的CAXA

13、实体设计是一款拥有国外六项最新专利技术且设计思路新颖的实体设计软件，它使实体设计跨越了传统参数化造型在复杂性方面受到的限制，不论是经验丰富的专业人员，还是刚刚接触CAXA实体设计的用户，CAXA实体设计都能为您提供便利的操作。其采用鼠标拖放式全真三维操作环境，具有无可比拟的运行速度、灵活性和强大的功能，使您的设计更快、并获得更高的交互性能。1.3定位锚（1.） 利用三维球。打开三维球，可以使用三维球的可视化和精确化的定位方法来却定锚点的新位置。（2.） 利用移动锚点功能。要移动锚点，首先选择实体模型，然后在“设计工具”菜单选择“移动锚点”, 这时导航图标变成一个锚的形状同时在实体模型上移动时，

14、智能捕捉起作用，可以点击确定新的定位锚位置。如果是在模型的表面上移动锚点这一方法非常有用。（3.） 利用定位锚属性表。如果要指定新定位锚与实体的准确距离和角度，可以利用此功能。右键点击对象，从弹出的菜单选择属性，选择定位锚属性页输入适当的数值。第二章CAXA实设计解决企业三维CAD数据接口问题2.1从CAXA实体设计中导出零件与其他项“CAXA线切割xp”可以完成绘图设计、加工代码生成、连机通讯等功能，集图纸设计和代码编程于一体。更完善的数据接口“CAXA线切割xp”可直接读取EXB格式文件、DWG格式文件、任意版本的DXF格式文件以及IGES格式、DAT格式等各种类型的文件，使得所有CAD软

15、件生成的图形都能直接读入“CAXA线切割xp”，这样不管用户的数据来自何方，均可利用“CAXA线切割xp”完成加工编程，生成加工代码。图纸、代码的打印“CAXA线切割xp”可在软件内直接从打印机上输出图纸和生成的代码。其中代码还允许用户进行排版、修改等操作，加强了图纸、代码的管理功能。互交式的图像矢量化功能位图矢量化一直是用户很欢迎的一个实用功能，新版本对它也进行了加强和改进，新的位图矢量化功能能够接受的图形格式更多、更常见，它可以适用于BMP、GIF、JPG、PNG等格式的图形，而且在矢量化后您可以调出原图进行对比，在原图的基础上对矢量化后的轮廓进行修正。齿轮、花键加工功能解决任意参数的齿轮

16、加工问题。输入任意的模数、齿数等齿轮相关参数，由软件自动生成齿轮、花键的加工代码。完善的通讯方式可以将电脑与机床直接连机，将加工代码发送到机床的控制器。“CAXA线切割V2”提供了电报头通讯、光电头通讯、串口通讯等多种通讯方式，能与国产的所有机床连接。附送电子图板 “CAXA线切割xp”包含了“CAXA电子图板xp”的全部功能，相当于您同时拥有了一套电子图板，除了用于线切割，您还可以用它设计零件和管理图纸。2.2导出零件在产品的系列化设计过程中，为了加快产品设计过程，减少重复性的劳动,应建立结构形状相同仅尺寸不同零件的三维模型库,如螺钉、螺栓、螺母、垫圈、密封件、润滑件和轴承等一些标准件。UG

17、虽然提供了许多二次开发工具(如UG/Open GRIP、UG/Open API、UG/Open)，但利用二次开发工具需要设计人员技术比较高,一般设计人员很难完成1，利用UG提供的表驱动技术同样可以创建标准零件、通用零件以及产品系列化设计的三维模型库。2.3导出格式及其性能集思宝G516是合众思壮继G510后推出的又一款高精度、功能强大的GIS数据采集器。它延承了合众思壮公司的SRA设计理念，在完成GIS点、线、面、网格数据采集的前提下，增加了地图加载功能、气压测高和电子罗盘以及蓝牙模块，使客户的野外数据采集与导航功能更方便，强大的属性编辑与地图处理能力，使GPS和GIS的结合更加完美。IPX7

18、级防水性能、1.5米抗自然杆跌落、宽泛的作业温度、高效数字字母键盘输入、方便的导航、报警功能，能使您的野外作业、旅游探险变的舒适便捷。采用具有国际领先水平的UAD技术，可根据不同行业、不同应用的作业需求，通过配套软件（GIS Office）定制各类属性库，并上传至外业采集终端，在野外采集数据的同时，方便属性的录入数据导出格式多样性外业采集的数据可输出为各种GIS格式（mif、shp、dxf、csv），便于数据的统计分析、GIS分析与制图、汇总、上报等处理，尤其是菜单型设计，采集时仅需从下拉框中选择，避免了汉字录入的繁琐。专业的GIS数据采集与处理功能内置强大的外业采集软件，具有暂停、继续、重复

19、采集、嵌套的功能，在野外采集坐标的同时，可以录入丰富的属性。可以将用户自己的电子地图、影像数据等加入设备，配置全国基础路网图，有助于数据的采集与导航。灵敏的电子罗盘与气压测高电子罗盘的使用，在信号不好处仍能辨别方位，同时配置气压计，将GPS精度提高至3米。方便的蓝牙模块与底图加载功能G516根据客户需求，配备蓝牙模块，可以连接CORS进行实时差分，提高定位精度；强大的地图加载功能，支持自定义矢量（*.shp，*.mif）、栅格地图、DEM数据的加载，并可利用桌面端软件进行地图裁剪加载，与用户已有数据完全兼容。全防水一体化工业级坚固设计主机高度一体化设计，线条优美，小巧轻便。采用塑料合金材质，专

20、业防滑设计，具有良好握感；IPX7级防水设计，挑战极限应用。2.4 CAXA实体设计与ProE,CATIA/UG数据接口转换问题目前，制作三维动画的软件工具很多，大体分为专业影视类、专业游戏开发类、专业工程开发类以及其他专业应用的高端三维动画工具，如MAYA，3DMAX，CATIA，UG等。这些软件的三维动画功能很强；但系统庞大，学习、掌握困难，对于三维动画的初学者尤其是大多数准专业或非专业人士，往往可望而不可及，不仅浪费宝贵时间，而且实用意义更是大打折扣。 CAXA实体设计正是这样一款以创新设计见长的中、低端三维动画制作优秀软件，它功能适中，易学实用；对于快速表达创新设计构思、动态展示产品立

21、体外观、结构及工作状态，以及三维动画的多媒体制作等，有着很强的实用价值和巨大魅力。 对于教师而言，在给学生讲授产品设计或机械结构课程时，为了尽可能帮助学生直观、形象地认识产品的内部结构和工作原理，深刻理解和掌握产品设计/制造的知识和原理，往往需要准备非常多的二维挂图或者各种各样的立体模型；同时，为了动态地展示产品内部结构和工作方式等，除了将产品模型切去四分之一外，还要到实验室中将一个产品的实物拆来拆去，这样做不但成本很高，而且效率十分低下，课堂效果更因机械、抽象而吸引不了学生的求知与创造热情。而借助现代计算机3D技术，通过装配动画仿真，使零件之间的关系一目了然，主动与从动的运动清清楚楚，从而使

22、教师备课简单了，实验投入减小了，课堂气氛活跃了，学生兴趣激发了，教学效率也显著提高了。. 对于企业来说，产品的设计开发、生产制造及销售服务等各个环节都是以相关人员对产品的了解和理解为前提。要让顾客更早、更形象、更直观地在产品上市之前或一上市就认识和接受新产品，往往要花很大的精力和费用制作广告图片或实物样机以便与顾客进行沟通，但实际效果并不理想；产品设计生产过程中要让更多的相关人员参与进来，使他们看懂大量、复杂的二维工程图纸往往是很困难的，而沟通不畅会造成许多不必要的更改和反复，从而使产品的上市周期拉长，成本加大，质量下降；另外，还要为生产线上的工人与售后服务人员进行大量的操作培训等。今天通过装

23、配/机构动画，在产品设计阶段就可以将产品的内在结构和运动原理非常清晰地展示给客户和相关人员，不用涉及实际生产中的任何一个环节，只需在电脑上通过3D仿真就能很好地解决这些问题。 本书是国家制造业信息化三维CAD认证规划教材，通过从近两年10多期CAXA三维CAD培训班课程实践中精选的50多个三维动画经典案例，详细介绍了使用CAXA实体设计软件进行自由轨迹动画、装配与爆炸动画、分层动画、光影与视向漫游动画、机构联动动画等三维动画与多媒体制作的操作方法和操作要领，并突出乐趣与实用相结合，从简到繁，由浅入深，使读者从学习中得到快乐，在快乐中学到技能。 本书配光盘2张，提供了CAXA实体设计试用版软件、

24、书中实例的三维动画制作过程及其源文件等，特别是实例的全程多媒体助教/助学课件和教学录像，更是培训教学的珍贵资料及个人自学无师自通的终南捷径。 本书可作为各类大、专院校机械与工业设计专业及相关课程的辅助教材，以及广大CAXA实体设计用户和设计人员的培训学习及指导用书。 本书由北航CAXA教育培训中心组织编写，并得到国家制造业信息化三维CAD认证培训管理办公室的指导和帮助。全书由鲁君尚审阅，王锦、陆晓春、吴隆江、张安鹏、任霞、严海军、冯荣坦等参与了内容的编写与案例准备等工作。2.5CAXA实体设计与AutoCAD数据接口转换问题caxa与CAD的字库文件不一样，CAXA为*.fnt的格式，CAD为

25、*.shx的格式。CAXA的字库文件都在以下目录D:CAXACAXAEBFonts（如果安装在D盘）针对要打开的CAD文件，CAXA通常会提示用默认的一种通用字体也就是ACADtxt.shx来代替所有CAD的格式，但CAXA默认导入字体的目录是在CAXA的安装目录下，所以如果不想每次打开时都在D:Program FilesAutoCAD 2004Fonts（如果安装在D盘）里找相应字体文件的话，干脆就把CAD的fonts目录下的所有文件全部复制到caxa的fonts目录下，这样CAXA就不会都提示让你导入了。前提是CAD的字库文件要全，可以在网上下载CAD的全套字库2.6 CAXA导入与导出2

26、D图纸文件我们介绍了很多CAXA电子图板特色的地方，例如图幅设置、明细表数据导入、导出等功能。但是以前存留的DWG图纸却不能利用这些功能，是否有些可惜啊，毕竟大量的工作都是在以前DWG图纸的基础上继续开展的。为了解决这个问题，CAXA电子图板2009提供了免费的增值模块对于常用的块或者图形是如何处理的，是否习惯了外部参照和借用。在电子图板里会将常用的块或者零件存储与图库中，图库中的图形可以是简单的符号，也可以是带参数的复杂图形，这里的图形特点是：重复使用率高，图形为外形一致，尺寸规格不同。默认图中保存了20多个大类、1000余种、30000多种规格的标准件，如紧固件、轴承、孔、密封件、电气符号

27、、电机、液压气动符号、机构运动简图图。企业可根据自身情况对图库进行扩充，该图库内容可与其他人共享使用。经过对公司实际情况的综合考虑，CAXA图文档软件安全系数高、建立产品结构树快、对各种格式图纸兼容性好、管理手段合理、数据共享查询快捷方便、能对各类报表进行统计分析，与公司将实施的ERP软件有良好的集成性。因此，天恒液压选择了CAXA图文挡管理软件来建立中心电子图库，来解决公司技术管理所面临的问题。CAXA图文档的实施步骤如下： 首先，应用CAXA电子图板企业版统一了二维CAD设计软件平台，建立起了一整套标准的绘图模板、工艺模板，规范了设计图纸的图框、标题栏、明细栏样式、需要填写的数据和填写方式

28、等，使公司图纸达到初步的标准化，企业工艺编制完全标准化、规范化。然后，针对液压行业产品的特点，设计整理了一些企业标准和一些系列的标准化和通用化零件，制定了符合液压行业特点的设计流程和模式。2.7fx/.Dwg文件导入2D截面图中BOM数据的提取和录入占用了太多的时间，通常公司一个改型产品需要出图400500张以上，创新产品在1000-1200张以上，这些图纸BOM表的提取和录入都需要技术人员依靠制作WORD或EXCEL手工录入和逐次校对，若一个技术人员完成Bom准备的工作，改型产品大约需要3天左右的时间，创新产品则需5天以上;多年来，公司积累了大量的图纸和设计资料，分散保存在本地计算机中，不但

29、资料的安全性基本得不到保障，而且，需要借用图纸时查找非常困难，版本混淆不清，各部门间图纸和文档的交流更是不便。 项目实施： 统一了二维CAD设计软件平台，应用CAXA电子图板模板建立起了一整套标准的企业绘图模板、工艺模板，规范了设计图纸的图框、标题栏、明细栏样式、需要填写的数据和填写方式等，使公司图纸达到初步的标准化，工艺编制完全标准化、规范化。设计：每套产品BOM表的提取、录入和校正时间由以前的3-5天提高到了仅需10分钟左右，提高效率200倍;大量减少了技术人员把时间花费在及其简单的劳动上，缩短了新产品开发周期，提高公司新产品的开发能力，应用1年来，使新产品对销售的贡献率提高了5%-10%

30、，更好的满足了公司应对用户日益增多的产品个性化设计要求。管理:：电子版的技术文档安全得到保证，老图纸共享利用率大大提高，查询速度提高了50%以上，数据的准确率提高了90%以上。正如科技发展部王总所说： 虽然本公司应用CAXA PLM方案的时间不长，但在已经应用的领域已初见成效。其最大的价值是大大促进了企业技术管理的规范并提高了企业的技术管理工作的效率，特别是在BOM表的提取、电子图文档数据的规范管理、安全存贮保管、快捷的查询利用，技术资源的共享，加快新产品的开发速度等方面发挥了较大作用。2.8要以.Dwg或.Dfx格式导出2D图纸CAXA图文档作为CAD/CAM一体化解决方案的重要组成部分，可

31、以起到规范基础数据，提升管理水平的作用，是企业实施信息化管理的一项基础工作。 七星华创电子自动化设备分公司赵东林总工：“经过实施使用CAXA图文档和其他CAXA软件，我们的产品设计、工艺设计和制造都在统一协同的平台上工作。减少了50%以上数据查找的时间，减少了30%以上由于数据的传递造成的差错率。”赵总工介绍：“同时，使上游企业能够实现产品开发项目的组织和监控，显著提高完成客户订单的速度。相信，通过全面实施和部分系统的定制，CAXA软件能使各分公司的设计、工艺、制造充分共享产品数据，帮助推进集团的整体信息化。”2.9CAXA实体设计与3DStudio.h的数据接口转换问题CAXA实体设计在进行

32、零件设计时对于可以直接从图素中拖放形成；也可以对已拖入的简单图素进行“编辑截面”，重新生成较为复杂的零件；还可以用生成工具（拉伸、旋转、扫描、图素特征）在三维空间找一点绘制草图生成造型；另外其特征设计功能更强，可以完成更为复杂的零件设计。修改时可以通过修改其智能图素的包围盒来实现，方便易行； SolidWorks的零件设计必须先在二维绘图环境下作草图，通过特征工具（拉伸、切除、旋转、扫描、放样）来生成零件；修改时需修改草图尺寸或特征尺寸，稍显复杂。二者相较，零件设计方面CAXA实体设计的方法多样，可以根据用户的不同习惯随意选择设计方法，并且修改方便，明显优于SolidWorksCAXA实体设计

33、的装配设计与零件设计是一个设计环境下完成，可以自由组合、解散装配体。其装配分为无约束装配和约束装配，无约束装配可快速定位零件，并且可以根据设计意图修改、解除、改变装配。约束装配可保留配合关系。其装配设计比较快速、自由，动态修改方便（尤其是将一个零件调整到另一个装配体时更为方便）。SolidWorks装配设计在单独的装配设计环境下完成，装配体的改变比较需在其单独装配环境下。如果将一个零件调整到另一个零件比较麻烦。如果出现配合冲突，往往牵连到许多配合关系，冲突配合的查找和修改很不方便。由此可见，CAXA 在装配设计方面较之SolidWorks有很大优势。另外，CAXA在添加螺栓联结时很方便，找到需

34、要添加的点，可以直接将螺栓、垫圈、螺母作为一个装配体加到适当的位置。而SolidWorks标准件的添加则需要依次添加配合关系。CAXA通过智能渲染和智能动画工具， 可以作出具有相当水平的渲染效果和演示动画。SolidWorks的渲染功能也不错，但动画处理功能差了些。而这些在新产品的设计、模拟演示及与客户的直接沟通时非常有用。尤其是与客户交流时，最直接的动态效果显示，不仅可消除与客户沟通上的障碍，并可增强客户对产品设计能力的信心。CAXA动画制作也很简单，将动画设计元素中动作加到相应的零部件上，通过智能动画编辑器设置其动画属性，可以很容易的完成动画效果。CAXA实体设计的目录式设计元素库使设计很

35、快捷。设计人员可以很方便的从屏幕右侧的库中将想要添加的元素拖放到设计环境中。用户可以建立自己的设计元素库，将自己的图速和零部件保存到新的设计元素中，以便于以后的调用；SolidWorks有一个样本库与此类似，可以将样本库中的元素加到装配环境中。CAXA标准件图库很丰富，但其型钢件的尺寸是只有英制，没有公制，这一点用起来不是太方便。其紧固件图库很方便，在向孔中添加的时候可以自己识别孔的大小添加相应的螺栓联结（包括螺栓、螺母、垫圈）。这些是SolidWorks的标准件功能所没有的。CAXA 板金设计较之SolidWorks的板金设计的不同与二者在零件方面大体类似。三维球和包围盒是CAXA实体设计特

36、有的工具。运用三维球可实现零部件及特征的空间定位、旋转、移动、复制、链接及生成直线风格，三维球的操作很方便，也很简单，它可以实现精确的定位和其他操作。编辑包围盒可以实现特征的修改。编辑包围盒时通过修改不同方向上的操作柄可以实现所要求方向上的修改。掌握好三维球技术和包围盒的编辑方法会对设计有很大帮助。CAXA实体设计的工程图设计，我用得不太多，所以也不好说它与SolidWorks的区别。只是我发现不能在剖视图上进行再次剖切。不过也许是我用得不多，不知道如何做而已。在一个三维界面上，设计人员可以像画师一样，以鼠标和键盘为画笔，以各种设计元素为原料，随意表达自己的构思，并通过动态修改，获得满意的设计

37、结果。这种创作的过程本身就是一种乐趣。所以，CAXA实体设计是一种真正意义的设计软件，能够实现真正的创新设计。2.10其它格式的三维文件转换成CAXA实体选项国内PLM领域公司在经历了十多年的发展后，面对不断变化的市场，各个公司都在探索不同的产业化模式。请介绍CAXA的国际化思路。雷毅：CAXA将持续发展自己在技术、渠道和品牌方面的核心能力，坚持“聚焦、联盟”和“贴近用户，国际化”的发展策略，走合作合并的快速发展道路。今天中国的制造业是不是说光有贴近用户就能满足？不是这样的，因为中国的制造业面临的是一个国际市场竞争，在这种情况下，我们也希望匹配的方案和技术是国际化水准的。CAXA本身专注研发自

38、己的技术，在技术上努力做到全世界最好。同时和众多的国际厂商合作，融入全世界最先进的技术。在2004年CAXA和达索系统公司结成战略联盟，通过联盟CAXA引入达索系统的先进技术和构件，同时CAXA研发的核心技术通过达索系统能够在全世界做推广，这种合作联盟的建立，一方面加强CAXA满足整个中国用户的需求，另一方面CAXA本身的技术通过合作伙伴在全世界进行推广，这就是CAXA今天坚持的“聚焦、联盟”。跨国公司在向低端市场发展的同时，需要花很大的精力建立相应的渠道。CAXA向高端走，怎样确立自身的扩展方式？雷毅：建立渠道尤其是建立服务提供的渠道绝不是一天两天的事情，需要长时间的积累，而且还需要控制合理

39、的渠道成本结构。服务提供即使在一个公司内部都需要花很大的精力去建设，更别说要用某个渠道或销售代理商去为企业解决问题了。CAXA十多年来在全国建立起来的营销和服务网络，首先解决今天CAXA用户的需求，而不是单纯建立一个新的客户群，追求客户数量的多少，CAXA与客户的关系是一种长期合作的伙伴式关系。CAXA是在巩固CAD/CAM业务的基础上，拓展PLM业务，分别建立了CAD/CAM事业部和PLM事业部，业务上形成了很好的互相补充、互相支持的格局。记者：从去年下半年开始，UGS、PTC等原来高端厂商向中低端市场推进。中国本土的软件公司如何面对？雷毅：规模不同、行业不同的用户有自己信息化的需求，每家公

40、司有自己的技术和经验，来服务这些客户，UGS/PTC这些高端公司都有自己的相对固定的客户群和经验积累，他们如果想服务自己不熟悉的客户，他们过去积累的经验不一定能够适用。PLM是解决方案，不是产品。CAXA具有本土优势。对于土生土长的CAXA来说，经过10多年对中国制造业的应用流程和习惯的沉淀，知道企业最需要的是什么，这也是国外许多技术领先的系统到中国后水土不服的原因；CAXA市场定位准确。CAXA有一个很重要的理念就是帮助客户成功，提升客户价值；CAXA为企业提供成套的一体化解决方案。我们强调的是“满足客户的需要”这对促成企业选择与CAXA合作有很大的帮助。截至到2005年底，CAXA累计销售

41、正版软件突破了18万套。第三章数控加工3.1数控加工工艺设计的内容对于某个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合本企业设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。 在选择时，一般可按下列顺序考虑：（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容； （2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容； （3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能

42、力时选择。一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：（1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；（2）加工部位分散，要多次安装、设置原点。这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机

43、床降格为通用机床使用。3.2数控加工工艺特点 数控加工柔性好，自动化程度高，特别适宜加工轮廓形状复杂曲线，曲面零件，以及具有大量孔、槽加工复杂箱体，棱体零件，多品种、小批量生产情况下，使用数控机床加工能获较高经济效益。数控加工工艺问题处理与普通加工基本相同，但又有其特点。，设计零件数控加工工艺时，既要遵循普通加工工艺基本原则和方法，又要考虑数控加工本身特点和零件编程要求。（1）零件装夹方法确与夹具选择，数控机床上被加工零件装夹方法与一般机床上一样，也要合理选择定位基准和夹紧方案。选择精基准时，也要遵循“基准统一”和“基准重合”等原则，除此之外，还应考虑一几点：1) 听尽量一次定位夹紧中完成所有

44、能加工各表面加工，为此要选择便于各个表面都可被加工定位方式。如对箱体零件，宜采用两销定位方式，也可采某侧面为导向基准，带工件夹紧后将导向元件拆去定位方式。2）工件一次装夹可完成工件上各个表面加工，也可直接选用毛面作定位基准，这时毛坯制造精度要求要高一些。3）加工中心，工件工作台上安放位置确定要兼顾各个工位加工，要考虑刀具长度及其刚度对加工质量影响。如进行单工位单面加工，应将工件靠工作台一侧放置工作台正中位置。这样可减少刀杆伸出长度，提高具刚度。4）数控加工中使用夹具，其结构大多比较简单，并应尽可能选用由通用元件拼装组合可调节夹具，以缩短生产准备周期。简化定位、编程和对刀，保证工件能正确位置上按

45、程序加工，必须协调工件、夹具与机床坐标系之间尺寸关系。（2）加工顺序安排，因“先面后孔”“先粗后精”等基本原则安排加工顺序外，还应注意遵循以下原则：1）件少换刀次数和时间，通常应按刀具集中工序。即一次装夹中，用同一把刀具加工完工件上所有需要压该刀具加工各个部位后，换下一把刀具进行加工。加工中心，若换刀时间较工作台转位时间，则应采用相同工位集中加工完毕所有可以加工待加工表面，然后转动工作台去加工其他表面。2）同轴度要求很高孔系，应一次定位后（同一工位下），顺序连续换刀，顺序连续加工完该孔系全部孔后，加工其他坐标位置孔，以消除重复定位误差影响，提高孔系同轴度。（3） 对刀点和换刀点确定，对刀点是数

46、控加工时刀具相工件运动起点。程序也是从这一点开始执行，对刀点也称作程序起点或起刀点。编程时应首先考虑对刀点位置选择。加工精度要求不高时，可直接用工件上或夹具上某些表面作对刀面；加工精度要求较高时，对刀点应尽量选零件设计基准或工艺基准上，如以孔定位零件，取孔轴心作为对刀点就比较合适。对刀点必须与工件定位基准有一定坐标关系，这样才能确定机床标系与工件坐标系之间关系。对刀点选择应便于坐标值计算，并使对刀方便。对刀时，应是使对刀点与刀位点重合。所谓刀位点，平底立铣刀是指刀具轴线与刀具底面交点；球头铣刀是指球头部分球心；车刀是指刀尖；钻头是指钻尖；线电极切割机床，则是指线电极轴心与零件面焦点。加工过程中

47、需换刀时，应规定换刀点，换刀点位置应换刀时不碰伤工件、夹具以及机床原则而设定。（4）刀具进给路线规划，进给路线是指数控加工过程中刀具（刀位点）想被加工零件运动轨迹，规划进给路线时应遵循原则是：1）保证被加工零件获良好加工精度和表面质量。2）使数值计算工作简单。3）使进给路线最短。铣削平面零件轮廓时，一般采用立铣刀侧刃切削，保证工件外形光滑，铣刀切入和切出点应沿零件周边外延布置（见图4-3）铣刀沿零件轮廓法想直接切如零件，将零件外形上留下明显刀痕。3.3数控加工工艺性分析被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。 1.尺寸标注应符合数

48、控加工的特点在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。2.几何要素的条件应完整、准确在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。但由于零件设计人员在设计过程中考虑不周或被忽略，常常出现参数不全或不清楚，如圆弧与直线、圆弧与圆弧是相切还是相交或相离。所以在审查与分析图纸时，一定要仔细，发现问题及时与设计人员联系。3.定位基准可靠在数控加工中，加工工序往

49、往较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准，或在毛坯上增加一些工艺凸台。如下图a所示的零件，为增加定位的稳定性，可在底面增加一工艺凸台，如下图b所示。在完成定位加工后再除去。4.统一几何类型或尺寸零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称，便于利用数控机床的镜向加工功能来编程，以节省编程时间。零件的数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要而又极其复杂的环节，也是数控加工工艺方案设计的核心工作，必须在数控加工方案制定前完成。一个合格的编程人员对数控机床及其控制系统的功能及特点，以及影响数控

50、加工的每个环节都要有一个清晰、全面的了解，这样才能避免由于工艺方案考虑不周而可能出现的产品质量问题，造成无谓的人力、物力等资源的浪费。全面合理的数控加工工艺分析是提高数控编程质量的重要保障。 在数控加工中，从零件的设计图纸到零件成品合格交付，不仅要考虑到数控程序的编制，还要考虑到诸如零件加工工艺路线的安排、加工机床的选择、切削刀具的选择、零件加工中的定位装夹等一系列因素的影响，在开始编程前，必须要对零件设计图纸和技术要求进行详细的数控加工工艺分析，以最终确定哪些是零件的技术关键，哪些是数控加工的难点，以及数控程序编制的难易程度。 零件工艺性分析也是数控规划的第一步，在此基础上，方可确定零件数控

51、加工所需的数控机床、加工刀具、工艺装备、切削用量、数控加工工艺路线，从而获得最佳的加工工艺方案，最终满足零件工程图纸和有关技术文件的要求。1数控加工工艺路线制定所需的原始资料（1）零件设计图纸、技术资料，以及产品的装配图纸。 （2）零件的生产批量。 （3）零件数控加工所需的相关技术标准如企业标准和工艺文件。 （4）产品验收的质量标准。 （5）现有的生产条件和资料。工艺装备及专用设备的制造能力、加工设备和工艺装备的规格及性能、工人的技术水平。 2毛坯状态分析大多数零件设计图纸只定义了零件加工时的形状和大小，而没有指定原始毛坯材料的数据，包括毛料的类型、规格、形状、热处理状态以及硬度等。编程时，对

52、毛料的深入了解是一个重要的开始，利用这些原始信息，有利于数控程序规划。 （1）产品的装配图和零件图分析 对于装配图的分析和研究，主要是熟悉产品的性能、用途和工作条件，明确零件在产品中的相互装配位置及作用，了解零件图上各项技术条件制定的依据，找出其主要技术关键问题，为制定正确的加工方案奠定基础。当然普通零件进行工艺分析时，可以不进行装配图的分析研究。 （2）零件图的工艺性分析 对零件图的分析和研究主要是对零件进行工艺审查，如检查设计图纸的视图、尺寸标注、技术要求是否有错误、遗漏之处，尤其对结构工艺性较差的零件，如果可能应和设计人员进行沟通或提出修改意见，由设计人员决定是否进行必要的修改和完善。

53、零件图的完整性和正确性分析 零件的视图应符合国家标准的要求，位置准确，表达清楚；几何元素（点、线、面）之间的关系（如相切、相交、平行）应准确；尺寸标注应完整、清晰。 零件技术要求分析 零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热表处理要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度加大，增加不必要的成本。 尺寸标

54、注方法分析 零件图的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上加工的零件，零件图上的尺寸在能够保证使用性能的前提下，应尽量采取集中标注或以同一基准标注（即标注坐标尺寸）的方式，这样既方便了数控程序编制，又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。 零件材料分析 在满足零件功能的前提下，应选用廉价的材料，选择材料时应立足于国内，不要轻易选择贵重和紧缺的材料。 零件的结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件，在能够满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。好的结构工艺性会使零件加工容易，节省成本，节省材料；而较差的结构工艺性会使加工困难，加大成本，浪费材料，

55、甚至无法加工。通过对零件的结构特点、精度要求和复杂程度进行分析的过程，可以确定零件所需的加工方法和数控机床的类型和规格。3.4减速器箱体零件的加工过程减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。本文通过对两种减速器主要优化设计方法的分析，提出了减速器设计中应考虑的约束条件、目标函数和变量等。 关键词：减速器 优化设计 传统的减速器设计一般通过反复的试凑、校核确定设计方案，虽然也能获得满足给定条件的设计效果，但一般不是最佳的。为了使减速器发挥最佳性能，必须对减速器进行优化设计，减速器的优化设计可以在不同的优化目标下进行。除了一些极为特殊的场合外，通常可以

56、分为从结构形式上追求最小的体积(重量)、从使用性能方面追求最大的承载能力、从经济效益角度考虑追求最低费用等三大类目标。级主减速器可由一对圆锥齿轮、一对圆柱齿轮或由蜗轮蜗杆组成，具有结构简单、质量小、成本低、使用简单等优点。但是其主传动比i0不能太大，一般i07，进一步提高i0将增大从动齿轮直径，从而减小离地间隙，且使从动齿轮热处理困难。单级主减速器广泛应用于轿车和轻、中型货车的驱动桥中。单级圆柱齿轮减速器以体积最小为优化目标的优化设计问题，是一个具有16个不等式约束的6维优化问题.3.5减速器箱数控加工工艺数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别，在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中，因而要与普通加工工艺衔接好。工艺流程如图1所示。 数控加工工艺路线设计中应注意以下几个问题： 1