UG教程,齿轮设计,运动仿真,仿真加工

1、计算机辅助设计及制造三次作业练习班 级：机 妍 15姓 名：左 海 涛 学 号：5220150233 指导老师：曹 建 树 目 录一、深沟球轴承自顶向下装配设计21.问题描述32.实现过程32.1新建装配和组件32.2设计轮廓图52.3设计轴承外圈62.4设计轴承内圈92.5设计保持架102.6设计滚珠132.7设计完成15二、 机构运动仿真171. 问题描述172.实现过程172.1新建运动仿真172.2新建连杆182.3新建运动副192.4新建传动副222.5新建3D接触232.6开始仿真24三、餐具加工271.问题描述272.实现过程272.1整体粗加工272.2外表面精加工362.3内

2、表面精加工42一、深沟球轴承自顶向下装配设计1.问题描述试设计如下图所示深沟球轴承，具体尺寸如下所示，要求采用自顶向下的装配设计方法。图1 轴承装配图图2 轴承尺寸图2.实现过程2.1新建装配和组件 （1）打开NX8.5软件：开始程序NX8.5。（2）新建装配：点击“新建”，出来“新建”对话框，类型为“装配”，修改新文件名里的“名称”和“文件夹”，注意更改的文件夹路径为英文目录下才有效，点击“确定”，如图3所示。图3 新建装配（3）点击菜单栏“装配”组件新建组件。（4）在弹出的“新组件文件”对话框里，名称为“模型”，注意修改“新文件名”的名称及文件夹路径，路径应该与开始新建的“装配”一致，如图

3、4所示。（3）按此步骤新建五个组件，分明命名为lunkuo、waiquan、neiquan、baochijia、gunzhu”，如图5所示。图4 新建组件图5 整体结构2.2设计轮廓图（1）在“装配导航器”里双击“轮廓”，如图6所示。图6 激活轮廓（2）创建草图：点击菜单栏“插入”草图，弹出“创建草图”对话框，选择YZ平面，点击“确定”进入草图绘制界面。 （3）绘制如图7所示的草图。图7轮廓草图2.3设计轴承外圈（1）在装配导航器里，双击“装配”文件进行激活，右键点击“lunkuo”替换引用集整个部件。此时设计界面内会显示已设计完成的“骨架”图，如图8所示。图8 轮廓图（2） 在装配导航器里，

4、双击“waiquan”进行激活，点击“插入”关联复制WAVE几何链接器。 （3）弹出“WAVE几何链接器”，选择右侧的“矩形框”和“圆”如图9所示。图9 关联外圈（4）点击“回转”，弹出“回转”对话框；点击“创建草图”，弹出“创建草图”对话框，选择“YZ平面”；按照“关联复制”的矩形和圆绘制如图10所示的外圈回转草图。图10 外圈回转草图（5）点击“完成草图”回到“回转”对话框，选择回转轴为“Z轴”，点击“确定”完成轴承外圈的设计，如图11所示。图11 轴承外圈2.4设计轴承内圈 内圈的设计步骤参考外圈的设计步骤，步骤一致，只是回转草图的不同，在“关联复制”是注意选择的是左边矩形和圆。内圈的回

5、转草图如图12所示，内圈设计完成图如图13所示。图12 内圈回转草图图13 轴承内圈2.5设计保持架由于保持架上有滚珠孔，先设计没有滚珠孔的保持架，其步骤与外圈的设计步骤一样，没有滚珠孔的保持架设计完成图如图13所示。图13 没有滚珠孔的保持架设计保持架上的滚珠孔，步骤如下：（1） 在装配导航器里，双击“baochijia”进行激活，点击“插入”关联复制WAVE几何链接器，选择“圆”。 （2）点击“回转”，弹出“回转”对话框；点击“创建草图”弹出“创建草图”对话框，选择“YZ平面”；绘制与球相同直径的圆，点击“完成草图”回到“回转”框，创建球体，与保持架求差。图14 回转求差图15 一个孔 （

6、3）点击插入关联复制阵列特征，“选择特征”保持架上的孔，旋转轴为“Z轴”，“布局”为圆形，“角度方向”间距数量和跨距，数量 10，点击“确定”，保持架设计完成效果如图16所示。图16 保持架2.6设计滚珠（1） 在装配导航器里，双击“滚珠”进行激活，点击“插入”关联复制WAVE几何链接器，选择“圆”。点击“插入”关联复制WAVE几何链接器，选择“圆的中心线”。（2）点击“回转”，弹出“回转”对话框；点击“创建草图”弹出“创建草图”对话框，选择“YZ平面”；按照关联复制所得的圆绘制滚珠草图，回转轴选择关联复制所得的圆的中心线，生成滚珠如下图所示。图17 生成滚珠（3）点击插入关联复制阵列特征，“

7、选择特征”为滚珠，旋转轴为“Z轴”，“布局”为圆形，“角度方向”间距数量和跨距，数量 10，点击“确定”，完成滚珠的设计，如图18所示。图18 轴承滚珠2.7设计完成在装配导航器里，双击“装配”文件进行激活，依次右键点击“各个组件”替换引用集整个部件，把隐藏的全部显示，完成轴承的设计，设计完成效果如图19所示。图19 深沟球轴承2、 机构运动仿真1. 问题描述 试对如下图所示机构进行进行运动仿真。图20 整体结构图2.实现过程 2.1新建运动仿真 依次点击“开始”-“运动仿真”，在导航器里选中仿真文件，右击“新建仿真”，如下图所示。图21 新建仿真2.2新建连杆（1）选中“motion_1”右

8、击“新建连杆”，如下图所示，依次创建连杆，其中L001为固定连杆，其他为活动连杆。图22 新建连杆（2）这里需要注意把大齿轮和与它相连的杆件作为一个连杆处理，如下图所示。图23 创建连杆三（3）总共创建了9个连杆，如下图所示。图24 9个连杆2.3新建运动副 （1）选中“motion_1”,右击选择“新建运动副”，选择“旋转副”，出现创建旋转副对话框，对小齿轮创建旋转副，并施加驱动。图25 新建旋转副图26 小齿轮的旋转副 图27 施加驱动 （2）创建滑动副，如下图所示创建滑轮的滑动副，啮合连杆选择“L005”,创建后的滑动副如下图29所示。图28 创建滑动副图29 创建后的滑动副 （3）依次

9、创建大齿轮的旋转副，大齿轮机构与滑块的旋转副，四个小支撑的旋转副，创建后的旋转副如下图所示。图30 创建后的运动副2.4新建传动副选中“motion_1”，右击选择“新建传动副”-“齿轮副”，进入新建齿轮副对话框，依次选中大小齿轮的旋转副，比率选择2/3，如图31所示，点击确定。 图31 新建齿轮副 图32 齿轮副效果图2.5新建3D接触选中“motion-1”，右击选择“新建连接器”-“3D接触”，进入对话框，依次选择大滑块与下侧的小转轮，如下图所示，点击应用。接着建立另一个3D接触。图33 建立3D接触至此所有的与运动相关的连杆，运动副，穿动副，连接器都已建完，如下图所示。图34 运动导航

10、器2.6开始仿真（1）选中“motion-1”,右击“新建解算方案”弹出解算方案对话框，时间选择10，步数100，点击确定，如下图所示。图35 解算方案（2）选中解算方案“solution-1”右击“求解”，点击“动画”按钮，弹出动画对话框，如图所示，即完成动画仿真。图36 仿真运动中三、餐具加工1.问题描述 试加工如下图所示盘体，要求分三次加工。图37 餐具实体图2.实现过程2.1整体粗加工 （1）进入加工环境：点击工具栏中的开始，在下拉菜单中选择加工。由于第一部是外轮廓加工，是型腔铣，所以类型为：mill-contour，名称可以自己定义，也可以默认。点击确定。在窗体左侧工序导航器中就会出

11、现新的工序。图38 创建新工序 （2）点击进入创建到具对话框，如下图所示，类型为：mill-contour，刀具子类型：，名称为了与其他区别，可以自己定义，此处定义为T1D14R1。点击确定，进入铣刀参数设置对话框，如上图所示，在工具中的尺寸中，设置直径为14，下半经为1，其它默认，点击确定。 图39 创建刀具 图40 刀具参数设置 （3）点击创建几何体，进入创建几何体对话框。类型：mill-contour，名称：MCS-1。点击确定，进入MCS创建对话框，机床坐标系：默认，安全设置，安全设置选项：平面，选择加工零件的上表面，安全距离：10，点击确定。图41 创建几何体 图42 设置安全距离

12、（4）再次点选创建几何体，选择WORKPIECE，位置中的几何体选择刚才创建的坐标系MCS-1，名称：WORKPIECE_1，点击确定，进入工件参数设置对话框。图43 创建工件 在几何体中的指定部件：点击“指定部件”，进入部件几何体对话框，在窗体中框选整个部件，如下图所示。图44 指定部件 在几何体中的指定毛坯：点击“指定毛培”，进入毛坯几何体对话框，类型：包容快，限制：XM-6，XM+6，YM-6，YM+6，ZM-0.0，ZM+6，点击确定，返回到工件对话框。点击确定。图45 指定毛培 （5）点击创建方法，进入创建方法对话框，类型;mill-contour,名称：MILL_METHOD。点击

13、确定，进入铣削方法对话框，部件余量：2，其他默认。图46 创建方法 （6）点击创建工序，进入创建工序对话框，类型选mill-contour，程序选择刚才创建的程序PROCRAM，刀具选择刚才创建的刀具，几何体选择刚才创建的几何体，方法选择刚才创建的方法，名称：CAVITY_MILL_1。点击确定，进入型铣腔参数设置对话框，如下图所示。图47 创建工序 （7）点击指定切削区域，进入切削区域对话框，几何体：框选整个零件，点击确定，返回到型铣腔参数设置对话框。图48 指定切削区域 （8）刀轨设置中的，点击切削参数，进入切削参数对话框，策略中切削，切削顺序：选择深度优先。其它默认。点击确定，返回到型铣

14、腔参数设置对话框。图49 切削参数设定 （9）点击进给率和速度，进入进给率和速度对话框，主轴速度：1000，其它默认。点击确定，返回到型铣腔参数设置对话框。图50 进给率和速度 （10）在操作中点击生成，操作界面会变化，点击确认。进入刀轨可视化对话框。 点选2D动态，会出现加工动画。图51 生成刀轨图52 2D加工2.2外表面精加工 这里不需要创建新程序。 (1)创建刀具，点击进入创建到具对话框，如下图所示，类型为：mill-planar，刀具子类型：，名称定义T2D10R1。点击确定，进入铣刀参数设置对话框，在工具中的尺寸中，设置直径为10，下半经为1，其它默认，点击确定。图53 创建刀具

15、（2）创建方法，如下图所示，部件余量选择0。图54 创建方法 （3）点击创建工序，类型选mill-planar，位置处的程序选择刚才创建的程序PROCRAM，刀具选择刚才创建的T2D10R1，几何体选择上部创建的几何体，方法选刚才创建的方法，名称：FLOOR_WALL_2，点击确定，进入到平面轮廓铣对话框。图55 创建工序 （4）点击指定切削区底面，在弹出的对话框中选择上表面，如下图所示。图56 指定切削区底面 （5）点击切削参数，进入切削参数对话框，设置切削方向：顺铣，切削顺序：深度优先，其它默认。图57 切削参数设定（6）点击进给率和速度，进入进给率和速度对话框，设置主轴速度：1000，其

16、它默认。点击确定，返回到平面轮廓铣对话框。图58 设定主轴速度 （8）在操作中点击生成，再点击确认，进入刀轨可视化界面，选择2D状态，点击播放，结果如下图所示。图59 生成刀轨 图60 2D仿真加工2.3内表面精加工 这里仍然不需要创建新程序。 （1）创建刀具，点击进入创建到具对话框，如下图所示，类型为：mill-contour，刀具选择如下所示，名称定义T3D8R0。点击确定，进入到铣刀参数对话框，在工具中的尺寸中，设置直径为8，下半经为0，其它默认，点击确定。图61 创建刀具 （2）创建方法，如下图所示，部件余量选择0。图62 创建方法 （3）点击创建工序，进入创建方法对话框，类型mill-contour，工序子程序为深度加工轮廓。位置处的程序：选择刚才创建的程序PROCRAM，刀具选择刚才创建的T3D8R0，几何体选择刚才第一部的几何体，方法选刚才创建的方法，名称：ZLEVEL_PROFILE_3。点击确定，进入到深度加工轮廓铣对话框。 图65 创建工序 图66