直齿圆柱齿轮CADCAMCAE及研究.doc

目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 绪 论 1 1.1 课题背景与来源 1 1.2 SolidWorks软件简介 1 1.2.1 功能描述 1 1.3 CAD技术在工程设计中的应用及意义 2 1.3.1 目前国内外流行的CAD/CAM 软件 2 1.3.2 国内齿轮传动制造行业现状 5 1.4 本论文研究的主要问题与设计思路 6 第二章 二次开发平台及语言 7 2.1二次开发的概念 7 2.1.1 二次开发的一般方法 7 2.1.2 SolidWorks二次开发能实现的功能 7 2.2 二次开发介绍 7 2.2.1 二次开发的特点 7 2.2.2支撑软件的选择 8 2.2.3 二次开发编程工具的选择 8 2.2.4 开发的思路 8 第三章 基于SolidWorks的渐开线直齿圆柱齿轮的参数化设计 10 3.1.2 渐开线的性质 10 3.1.3 齿轮单齿轮廓线形成 11 3.2 二次开发调用函数 11 3.2.1 调用函数的关系 11 3.2.2 定义接口函数 11 3.3 参数化数学模型 12 3.3.1驱动参数界面设计 13 3.3.2 建模程序 14 3.3.3 插件加载 24 第四章 有限元分析 27 4.1有限单元法简介 27 4.1.1 有限单元法分析计算的基本思路和做法 27 4. 2 ANSYS简介 29 4.2.1 ANSYS的发展 29 4.2.2 ANSYS的功能 29 4.3 单齿轮的有限元分析 30 4.4 小结 38 第五章 数控加工仿真 39 5.1 数控仿真技术 39 5.1.1 计算机仿真的概念及应用 39 5.1.2 数控仿真技术的研究现状 39 5.2 数控编程的基本概念 41 5.2.1 数控编程及其发展 41 5.2.2 数控编程技术的发展概况 41 5.3 NC刀具轨迹生成方法研究发展现状 42 5.3.1 基于点、线、面和体的NC刀轨生成方法 42 5.3.2 基于特征的NC刀轨生成方法 42 5.4 线切割加工的基础知识 43 5.4.1 线切割加工的原理 43 5.4.2线切割加工的特点和应用范围 43 5.5 基于Mastercam X4软件的齿轮数控加工仿真 44 5.5.1 线切割加工模型采用已在SolidWorks中创建好的渐开线齿轮模型 44 5.5.2 定义线切割加工工序 44 5.5.3 设置齿轮轮廓线为线切割路径，生成刀位数据文件 45 5.5.4 后置处理 47 5.5.5 NC代码生成 47 5.6 小结 48 结 论 49 致 谢 50 参考文献 51 附 表 52 第一章 绪 论 1.1 课题背景与来源 齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种主要形式，是机械产品的重要基础零部件。齿轮传动一般是一对齿轮分别安装在主动轴和从动轴上，利用两齿轮轮齿相互啮合以传递运动和动力，它广泛地运用在传动、变速、联接等各类现代机器中。它与带、链、摩擦、液压等机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、实用寿命长、结构尺寸小等一系列特点。因此，它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比重最大的传动形式。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。由于齿轮在工业发展中的突出地位，致使齿轮被公认为工业化的一种象征。渐开线齿轮由于传动比准确,传动效率高等优点，在工程实际中应用比较广泛。由于渐开线齿廓的复杂性，一般的CAD软件只能利用直线或圆弧拟合渐开线，很难造出精确的渐开线齿廓，Solidworks可方便地解决此问题。Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品Solidworks提供一系列的三维（3D）设计产品，帮助设计师减少设计时间，增加精确性，提高设计的创新性，并将产品更快推向市场。到3D转换工具 2D工程图拖到SolidWorks工程图中的功能；支持包括外部参考的可重复使用2D几何；视图折叠工具，可以从DWG资料产生3D模型。 内置零件分析 ? 3.机器设计工具 ? 4.模具设计工具 ? 5.消费产品设计工具 ? 6.对现成零组件的线上存取 3D CAD系统使用者透过市场上领先的线上目录使用现在的零组件。 模型组态管理 ? 8.零件模型建构 ? 9.曲面设计 CAD/CAM技术经过几十年的发展，先后走过大型机、小型机、工作站、微机时代，每个时代都有当时流行的CAD/CAM软件。现在，工作站和微机平台CAD/CAM软件己经占据主导地位，并且出现了一批比较优秀、比较流行的商品化软件，下面分别介绍国内外一些流行的软件。 (1) 国外软件有: ① Unigraphics( UG) U