基于PRO E的齿轮泵设计与加工.doc

机械CAD/CAM实训报告基于PRO/E的齿轮泵设计与加工 摘 要 本报告主要针对齿轮泵的组成和设计进行全面分析，内容包括齿轮泵的前盖、后盖、机座、轴、齿轮轴、齿轮、键、销、螺钉，最后组装成齿轮泵。在设计中用到了拉伸、旋转、扫描等特征。所需命令较多，是典型的机械零部件。通过本次实训，我们将进一步掌握与运用Pro/Engineer Wildfire 2.0。目 录第一章 零件的设计 一、 前盖的设计 二、 后盖的设计 三、 机座的设计四、 轴的设计五、 齿轮轴的设计六、 齿轮的设计七、 键的设计八、 销的设计九、 螺钉的设计第二章 齿轮泵的装配第一章 零件的设计一、前盖的设计1.启动Pro/Engineer后，单击界面上部工具栏中的“新建文件”按钮，出现“新建”对话框，在对话框的【类型】栏中选择“零件”选项，单击【确定】按钮，弹出“新文件选项”对话框，选择mms_part_soild,单击【确定】按钮，进入绘图界面。2.选择界面右端绘图工具栏中“拉伸”按钮，窗口下出现“拉伸”功能菜单。选择【放置】【定义】，弹出草绘对话框，选择TOP基准面为草绘平面，单击“草绘”命令，接受默认参照方向进入草绘模式。3使用界面右端绘图工具栏“直线”按钮以及“圆弧”按钮绘制如图1-1所示泵体外形草图，并使用界面右端绘图工具栏的“约束”按钮在图形中增加约束。4.使用界面右端绘图工具栏的“创建定义尺寸”按钮进行尺寸标注，使用界面右端绘图工具栏的“修改尺寸”按钮进行尺寸修改，如图1-1所示。选择确认按钮，完成草绘特征。5.输入拉伸高度9，单击右侧“确认”按钮，完成拉伸特征，生成前盖实体，如图1-2所示。6.选择界面右端绘图工具栏的“拉伸”按钮，窗口下面出现“拉伸”功能菜单，依次选择【放置】【定义】，弹出“草绘”对话框，选择TOP基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的【草绘】命令，接受默认参照方向进入草绘模式。 1-1 1-27.单击界面右端绘图工具栏的“创建图元”按钮，弹出类型窗口，选择环（L），再选择已生成实体的上表面，界面下面出现“于箭头方向输入偏距退出”提示，此处输入：-12，单击“确认”按钮，再单击“确认”按钮完成草绘。如图1-3所示。8.单击“拉伸”功能菜单，依次选择【放置】【定义】，弹出“草绘”对话框，选择TOP基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的【草绘】命令，接受默认参照方向进入草绘模式。选择同心圆作出于直径56同圆心的直径为16的圆。单击“确认”按钮，输入深度11CM，反向，去除材料。单击“确认”按钮。完成如图1-4所示。9.再次“拉伸”选择TOP面，在拉伸面上作出六个沉孔，直径为7CM。再在角度为45度的同径上作出直径为5CM的圆，如图1-5所示。单击“确认”按钮，深度为穿透，反向，去除材料。单击“确认”按钮。完成如图1-6所1-3 1-4 1-5 1-610.单击“拉伸”按钮,选择于TOP面相对的面为基准面，作出于六个通孔同圆心直径为10CM的圆，单击“确认”按钮，深度为6，反向，去除材料。单击“确认”按钮。完成如图1-7所示。 1-7 1-811.单击界面右端绘图工具栏中的“倒圆角”按钮，打开”圆角”对话框，输入R值：1.0，再依次点选泵盖外侧的3条棱边，单击“确认”按钮，完成圆角特征。如图1-8所示。 二、后盖的设计1.在设计前盖的基础上，设计出如图1-3的图形。选择界面右端绘图工具栏中的“拉伸”按钮，窗口下面出现拉伸功能菜单，依次选择【放置】【定义】，弹出“草绘”对话框，选择TOP基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框的【草绘】命令，接受默认参照方向进入草绘模式。单击界面右端绘图工具栏中的“同心圆”按钮，选择半圆弧为同心圆参照绘制图，修改尺寸至直径25，再单击“确认”按钮完成草绘。高度为3CM，单击“确认”，完成拉伸实体。如图1-11所示。 1-11 1-122.用同样的拉伸方法在高度为3CM的圆柱面上作出直径为27，高度为13CM的图，如图1-12所示。3.以直径为27的圆柱表面为基准面，画出直径是20的圆，单击“确认”按钮，输入深度为11，反向，去除材料。单击“确认”按钮，完成拉伸实体。如图1-13所示。 1-13 1-144.单击“拉伸”按钮，以TOP面为基准面，选择同心圆以直径28为边，绘制同心圆直径16，单击“确认”按钮。选择通孔，反向，去除材料。单击“确认”按钮。选择倒角按钮，以实体内不直径为16的圆弧边，输入到脚为：1.00CM。完成拉伸实体，如图1-14所示.5.单击“拉伸”按钮作出图1-15，直径16CM，深度11CM.6.再次“拉伸”选择TOP面，在拉伸面上作出六个沉孔，直径为7CM。再在角度为45度的同径上作出直径为5CM的圆，如图1-5所示。单击“确认”按钮，深度为穿透，反向，去除材料。单击“确认”按钮。单击“拉伸”按钮,选择于TOP面相对的面为基准面，作出于六个通孔同圆心直径为10CM的圆，单击“确认”按钮，深度为6，反向，去除材料。单击“确认”按钮。完成如图1-16所示。 1-15 1-167.单击界面右端绘图工具栏中的“倒圆角”按钮，打开”圆角”对话框，输入R值：1.0，再依次点选泵盖外侧的3条棱边，单击“确认”按钮，完成圆角特征。如图1-17所示 1-17三、机座的设计1、使用拉伸选择TOP基准面作出如图1-18所示的图，圆半径为28，圆心距离为28.76CM，厚度为24CM。2.选择拉伸按钮，依次选择【放置】【定义】，弹出草绘对话框，选择FRONT基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的【草绘】命令，接受默认参照方向进入草绘模式。使用界面右端绘图工具栏中的“直线”以及“在两圆间创建圆角”按钮绘制1-19底座外形，并使用约束按钮在图形中增加约束。使用界面右端绘图工具栏中的“创建定义尺寸”按钮进行尺寸标注，使用“修改尺寸值”按钮进行尺寸修改，参照图1-19中尺寸，选择“确认”按钮，完成草绘特征。在“拉伸”功能菜单中分别选择“实体”按钮、“两侧”按钮，输入拉伸高度为16.再选择右侧能“确认”按钮，完成了拉伸特征。 1-18 1-193.使用拉伸选择RIGHT基面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的【草绘】命令，接受默认参照方向进入草绘模式。使用界面右端绘图工具栏中的“圆”按钮绘制直径为24CM的圆。选择“确认”按钮，完成草绘特征。在“拉伸”功能菜单中分别选择“实体”按钮、“两侧”按钮，输入拉伸高度为70.再选择右侧能“确认”按钮，完成了拉伸特征。如图1-20所示 1-20 1-21选择“拉伸”，单击界面右端绘图工具栏中的“通过边创建图元”按钮，在弹出窗口中选择环（L），再选择大的上表面，在下面【输入偏距】处输入：-10.75，单击“确认”完成内腔的草绘。在“拉伸”功能菜单中分别选择“实体”按钮、通过全部、改变拉伸方向、去除材料，在单击“确定”按钮，完成此内腔特征。如图1-21所示.4.单击工具栏中“孔”按钮，窗口出现“孔工具”功能菜单，单击放置，住参照选择油口的中心线，激活次参照选择出油口端面。分别选择“标准孔”：ISO、螺钉尺寸：M16X2、单侧：20，在选择添加埋头孔，单击“形状”打开形状上滑面板，输入1-21尺寸。以同样的方法增加进油口的螺纹完成如图1-22所示。 1-21 1-225.选择“拉伸”进入草绘模式，以TOP为基准面，绘制如1-23的孔直径为5CM. 再选择右侧能“确认”按钮。单击“倒圆角”按钮，输入R：3，再依次选择各边进行倒圆角，单击“确定”按钮，完成圆角特征，如图1-23. 1-23三、轴的设计1. 启动Pro/Engineer后，单击界面上部工具栏中的“新建文件”按钮，出现“新建”对话框，在对话框的【类型】栏中选择“零件”选项，单击【确定】按钮，弹出“新文件选项”对话框，选择mms_part_soild,单击【确定】按钮，进入绘图界面。2.选择界面右端绘图工具栏的“旋转”按钮，窗口下面出现旋转功能菜单，依次选择【放置】【定义】，弹出“草绘”对话框，选择TOP基准面为草绘平面，单击“草绘”命令，接受默认参考方向进入草绘模式。3.首先单击界面右端绘图工具栏“中心线”绘制一条中心线(对齐至FRONT面)，再单击界面右端绘图工具栏的“直线”绘制如图1-24所示的外形线（必须封闭）。4.选择“确认”按钮完成草绘特征，输入深度处选择360度，再选择“确定”按钮完成此旋转特征。如图1-245单击界面右端绘图工具栏中的“倒圆角”按钮，打开”圆角”对话框，输入R值：1.0，选择要倒脚的圆弧边，单击“确认”按钮，完成圆角特征。如图1-23所示 1-23 1-246.单击“创建平面”按钮，选择则TOP面，在下面平移尺寸处输入6.5，确定再点击【草绘】进入草绘模式。标注尺寸至1-25所示，使用界面右端绘图工具栏的“创建定义尺寸”按钮进行尺寸标注，使用界面右端绘图工具栏的“修改尺寸”按钮进行尺寸修改，选择“确认”按钮完成草绘特征。7.选择“全部通过”按钮，去除材料，最后单击右侧“确认”按钮，完成键槽特征。8.用以上同样方法，在轴的另一端绘制长键槽，尺寸与位置如图1-26。 1-25 1-269.改变方向，去除材料，单击“确定”按钮，生成图形。五、齿轮轴的设计1启动Pro/Engineer后，单击界面上部工具栏中的“新建文件”按钮，出现“新建”对话框，在对话框的【类型】栏中选择“零件”选项，单击【确定】按钮，弹出“新文件选项”对话框，选择mms_part_soild,单击【确定】按钮，进入绘图界面。2.选择界面右端绘图工具栏中的“旋转”按钮，窗口下面出现“旋转”功能菜单和按钮。打开【位置】上滑面板，选择【定义】命令，弹出草绘对话框，选择RIGHT基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的【草绘】命令，接受默认参照方向进入草绘模式。3.单击界面右端绘图工具栏中的“中心线”绘制一条中心线（对齐至TOP面），再单击“直线”绘制外形线（必须封闭）。单击界面右端绘图工具栏中的“标注尺寸”按钮进行尺寸标注，单击“选取”按钮，弹出“尺寸对话框”修改尺寸。如图1-27所示。单击“确定”按钮，输入深度处选择“360”，再选择“确认”按钮完成此旋转特征。 1-27 1-284.单击界面右端绘图工具栏中的“倒角”按钮，下面弹出倒角菜单，选择圆柱外侧的边进行倒角。选择“45XD”,D=1:00,选择“确认”按钮完成倒角特征。如图1-28所示。5.设置绘图基准，选择右侧窗口的“草绘曲线”按钮，弹出“草绘”对话框，选择FRONT基准面为草绘平面，单击“草绘”对话框中的【草绘】命令，接受默认参照方向进入草绘模式。6.单击界面右端绘图工具栏中的“同心圆”按钮，制作两个同心圆，并修改尺寸，如图1-29所示，选择“确认”按钮，完成齿根圆及分度圆的绘制特征。 1-297.单击“曲线”按钮，选择【从方程】并点击完成，在界面左端的模型树显示区域选择DEFAULT_CSYS,弹出菜单管理器，选择其中的“笛卡尔”选项。系统打开rel.ptd-记事本，如图1-30所示，在记事本中输齿廓的曲线方程。如图1-31所示。 1-30 1-318.在图1-31所示记事本对话框内选择【文件】【保存】，关闭记事本，再选择“曲线：从方程”菜单中，单击【确定】按钮，完成曲线，如图1-32所示。9选择刚刚生成的曲线，单击界面右端绘图工具栏中的“镜像”按钮，窗口下面出现“镜像”菜单框，直接选择TOP面为镜像参考面，点击“确认”按钮，完成去曲面镜像，如图1-33所示。 1-32 1-3310.选择刚刚镜像得到的曲线，依次点击上面主菜单的【编辑】【复制】。再依次选择【编辑】【选择性粘贴】，弹出菜单，选择【对副本应用移动/旋转变换】，点击【确定】命令。选择“旋转”按钮，并选择屏幕中轴的中心线为参照，在角度栏中输入旋转角度：-16.2921，点击“确认”按钮，完成曲线的旋转复制。如图1-34所示。 1-34 1-3511.选择界面右端绘图工具栏中的“拉伸”按钮，窗口下面出现“拉伸”功能菜单，依次选择【放置】【定义】，弹出“草绘”对话框，选择FRONT基准面为草绘平面，确定进入参照模式。单击“应用边”选择两条弧线、齿根圆及齿轮圆，在使用“修剪”按钮，修剪草图。选择“确认”按钮，完成草绘特征。在功能菜单中选择“实体”并去除材料，再点击“选项，打开“选项”上滑面板，在“第一侧”与“第二侧”中均选择“穿透”点击“确定”按钮，完成齿槽特征。倒圆角R：1.2.12.使用阵列，和倒圆角作出如1-35的图。六、齿轮的设计1.使用以上齿轮轴的做法作出图1-35所示的图形2.使用拉伸作出图1-36所示的齿轮。 1-36七、键的设计使用拉伸画出1-37所示的图形。点击确认后，深度输入4.5. 1-37八、销的设计 使用拉伸作出图1-38所示的图形，点击确认后，输入高度为42，点击“确定”按钮，点击倒圆角到两端圆角为0.8， 完成此特征。 1-38九、螺钉的设计1.使用旋转作出如图1-39所示的图形，生成倒圆角R:0.5。如图1-40所示。使用拉伸在螺帽上做出六边形，深度为4CM。如图1-41所示。2.依次选择上面主菜单的【插入】【修饰】【螺纹】。弹出“修饰：螺纹”对话框，根据窗口下的信息，先选择要制作螺纹的曲面（螺杆外表面），再选择螺纹起始面（螺杆顶面）。弹出“菜单管理器”对话框1，选择正向。弹出“菜单管理器”对话框2，选择【盲孔】【完成】。在下面弹出输入信息，“输入深度10，再输入内径：5”。 弹出“菜单管理器”对话框3，选择【完成/返回】。在“修饰：螺纹”对话框中选择“确定”，完成螺纹修饰特征。如图1-42所示。 1-39 1-40 1-41 1-42 第二章 齿轮泵的装配一、 进入Pro/EWildfire系统后，选择系统菜单栏中的【文件】【新建】命令，系统打开“新建”对话框，在对话框中选择“组件”单选按钮 ，然后指定文件名，系统默认扩展名为.asm。完成设置后单击“确定”按钮，系统将自动进入装配模式，并在绘图区自动创建三个基准平面和一个坐标系。二、 选择系统菜单栏中的【插入】【元件】【装配】命令，或直接单击绘图区右侧“将元件添加到装配”按钮，系统打开“打开”对话框，对话框显示当前工作目录下所有的零件及装配件，选取一个供装配使用的零件后，系统将在装配区显示该零件，并打开“元件放置”对话框。三、 放置约束1. 建立装配约束“元件放置”对话框中的“放置”选项卡主要用于建立装配约束，当引用元件放置到装配中时，默认将选择“自动”放置约束类型，接下来可以执行下列操作：（1） 为元件和装配选择参照，定义放置约束，选择一对有效的参照之后，系统将自动选择合适的约束类型。（2） 从“约束类型”列表中选取类型改变约束类型，或在“类型”框中单击当前约束，启动该列表，接着可从“偏移”列表中选择偏