减速器cad cae cam.docx
- 文档编号:3286846
- 上传时间:2023-05-05
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:1.28MB
减速器cad cae cam.docx
《减速器cad cae cam.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《减速器cad cae cam.docx(20页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
减速器cadcaecam
成绩:
《CAD/CAM/CAE设计实践》
课程设计
课程:
CAD/CAM/CAE设计实践
学期:
教师:
时间:
姓名:
学号:
年级、专业:
西南交通大学峨眉校区机械工程系
单级直齿圆柱齿轮减速器的CAD/CAM/CAE设计
1、圆柱齿轮减速器简介
圆柱齿轮减速器,是一种动力传达机构,其利用齿轮的速度转换器,将电机的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的装置。
圆柱齿轮减速机是一种相对精密的机械,使用它的目的是降低转速,增加转矩。
圆柱齿轮减速器的齿轮采用渗碳、淬火、磨齿加工,承载能力高、噪声低;主要用于带式输送机及各种运输机械,也可用于其它通用机械的传动机构中。
它具有承载能力高、寿命长、体积小、效率高、重量轻等优点,用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置中。
圆柱齿轮减速器广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。
齿轮减速器被广泛应用于各类机械产品和装备中,因此,研究提高其承载能力,延长其使用寿命,减小其体积和质量等问题,具有重要的经济意义。
对减速器进行优化设计,选择其最佳参数是提高承载能力,减轻重量和降低成本等各项指标的一种重要途径。
减速器设计与制造技术的发展,在一定程度上标志着一个国家的工业水平,因此开拓和发展减速器技术在我国有广阔的前景。
一项机械产品设计,一般需要经过调查分析、方案拟定、技术设计、零件工作图绘制等环节。
传统设计方法通常在调查分析的基础上,参照同类产品通过估算、经验类比或试验来确定初始设计方案。
在传统的机械设计过程中,一般要经过设计——试制——改进等多次循环,很多关键零件均为经验设计,其过程就是人工试凑与定性分析比较的过程,主要的工作是性能的重复分析,至于每次参数的修改,仅仅凭借经验或直观判断,并不是根据某种理论精确计算出来的,一直没给出系统的准确的设计,即使产品定型,也存在设计上的问题。
由于产品设计质量要求日益提高和设计周期日益缩短,传统设计已不能适应工业发展的需要。
作为产品开发和更新的第一关是如何极大地缩短设计周期、提高设计质量和降低设计成本已成为企业生存的生命线,从而引起广大企业和设计师的高度重视。
特别是CAD/CAM以及CIMS(计算机集成制造系统)的发展,使优化设计成为当代不可缺少的技术和环节。
2、单级圆柱齿轮减速器的装配
2.1低速轴装配
1、通过约束安装键2、安装轴承、定距环
图2.1图2.2
3、安装大齿轮
图2.3
2.2箱体装配
1、将轴装上机座2、装大通盖、小封盖
图2.4图2.5
3、装小通盖、大封盖4、装箱盖
图2.5图2.6
5、装窥视孔盖
图2.7
2.3总装配图、爆炸图
图2.8
图2.9
3、窥视孔盖加工工艺
窥视孔主要用于检查传动零件的啮合情况、润滑状况、接触斑点、齿侧间隙、轮齿损坏情况,并向减速器箱体内注入润滑油,应在箱盖顶部的适当位置设置窥视(检查孔),由窥视孔可直接观察到齿轮啮合部位。
窥视孔应有足够的大小,允许手伸入箱体内检查齿面磨损情况。
机体上开窥视孔处应设置凸台,以便机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板常用钢板或铸铁制成,平时检查孔用孔盖盖住。
图3.1
窥视孔盖尺寸:
长100mm,宽65mm,厚6mm,中间大孔直径12mm,4个小孔直径6.5mm。
对这个零件拟采用铣削、钻孔等加工工序进行加工。
加工工艺过程如表1所示,加工工序如表2。
4、窥视孔盖的CAM过程
CAM是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。
常用来进行CAM的软件是master-cam软件。
master-cam是美国CNCSoftwareInc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。
它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径模拟及真实感模拟等多功能于一身,是经济有效的全方位软件系统。
目前master-cam软件已被广泛的应用于通用机械、航空、船舶、军工等行业的设计与NC加工等领域。
本设计以CAM模拟加工窥视孔盖,以验证上诉工艺过程。
下面具体说明该零件的CAM过程以及加工参数的含义。
1、铣削加工外轮廓
(1)将系统坐标进行显示,以便了解打开的文件相对于系统坐标系的位置。
图4.1
(2)选择机床,这里选择默认铣床。
在操作管理器里进行材料设置,X,Y,Z方向尺寸分别设置为120mm,85mm,10mm这是待加工的坯料。
图4.2
(3)在刀具路径中选择外形铣削,选择刀具。
图4.3
(4)切削参数中、设置最大粗切进给粮3.0mm,精修量0.5mm
共同参数中设置参考高度为25mm,进给下刀位置为10mm,,深度为-10mm。
图4.4
(6)进行实体加工模拟。
加工路径的模拟结果如图4.5
图4.5
2、钻孔加工
(1)选取钻孔点。
一次选取三个圆的圆心作为孔加工的中心点。
图4.6
3、选择刀具。
这里选择直径为6.5mm的麻花钻作为钻孔所用的刀具,设置进给速率和主轴转速。
图4.7
(3)打开共同参数选项卡,设置参考高度为3.0,工作表面为0.0,深度为-10.0。
如图4.8
图4.8
(4)进行模拟加工,结果如图4.9。
图4.9
(5)中心孔依旧用上诉方法加工
图4.10
(6)结合以上步骤模拟加工如图4.11
图4.11
(7)输出加工过程的NC程序。
CAM过程能自动生成NC程序,大大减轻了编程人员的工作量,提高了加工精度。
下面截取程序的前10句,结合以前学过的数控加工的知识,来具体解释下各行程序的含义。
O0000
N102G0G17G40G49G80G90(程序的初始化)
N104T219M6(换229号刀具)
N106G0G90G54X-25.Y22.5A0.S1909M3(建立加工坐标系,主轴顺时针转动)
N108G43H219Z25.(建立刀具长度补偿)
N110Z10.(下刀到深度,绝对坐标系)
N112G1Z-2.375F190.9(加工直线外轮廓)
N114X-15.F381.8(直线插补终点)
N116G3X-5.Y32.5I0.J10.(逆时针圆弧插补)
N118G1Y50.(直线插补)
N120G2X15.Y70.I20.J0.(顺时针圆弧插补)
3、低速轴的CAE过程
利用ug集成的CAE模块对低速轴进行ANSYS分析
1、定义参数
选择45号钢(steel),密度7890kg/m3,泊松比0.269,杨氏模量209000GP.
2、施加扭矩
两键槽所在圆柱面施加反向扭矩T=
图5.1
3、固定端约束
在轴大端面施加固定端约束
图5.2
4、划分网格
使用3D四面体网格,大小选择10
图5.3
5、结果分析
位移结果如图3.4所示
最大位移为0.182mm,最小为0mm
图5.4
应变如图5.5所示
最大应力为102MPa在小端轴肩处,最小应力为0.18MPa在大端轴肩处。
危险截面在小端轴肩处。
图5.5
6、结论
近几年来,CAD/CAM/CAE设技术在产品的开发设计方面发展很快,应用范围日益扩大。
采用CAD/CAM/CAE技术是产品研发、生产革新化的措施,是计算机辅助设计自诞生以来机械产品发展的一个显著特点。
从CAD/CAE/CAM一体化的角度来说,其特点是集成化、三维化、智能化和网络化,能够让用户在统一的环境中实现CAD/CAE/CAM协同作业,以便充分发挥各单元的优势和功效。
通过该小型压力机机构的设计,缩短了产品设计周期,降低了设计成本,设计数据能有效地共享和充分地利用,设计阶段就可以清楚地掌握其加工方式和力学性能,使产品设计与制造工艺的制定更加的合理化,节省了时间,提高了生产率,提高了产品的质量和可靠性,大大增强了产品的市场竞争能力。
7、参考文献
1、林波.计算机辅助设计与制造.全国第四届CAD/CAM学术报告会论文集[M].机械工业出版社.1996
2、戴同.CAD/CAPP/CAM基本教程[M].机械工业出版社.2007
3、任仲贵.CAD/CAM原理[M].清华大学出版社.2002
4、海锦涛.先进制造技术[M].机械工业出版社.2006
5、张瑞萍,孙晓红.UGNX6.0中文版标准教程.清华大学出版社.2010
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 减速器cad cae cam 减速器 cad