UG NX12.0基础与应用教程 课件 单元6 任务1 圆柱齿轮建模基础

UGNX12.0基础与应用教程新编21世纪高等职业教育精品教材·装备制造类PART01单元1UGNX12.0软件的基础知识PART02单元2二维图形创建与应用PART03单元3三维建模特征操作基础PART05单元5曲面造型操作基础PART06单元6参数化建模操作基础PART07单元7装配图与爆炸图操作基础目录CONTENTSPART04单元4基准特征、关联特征及其他特征PART08单元8工程图操作基础PART06单元六参数化建模操作基础1.齿轮建模的操作。2.两啮合齿轮参数设置。6.1圆柱齿轮建模基础5.2曲面编辑操作用户在创建齿轮建模时需要掌握齿轮的相关参数比如齿数、模数、压力角等。本任务要求用户了解GC工具箱的应用，其中齿轮建模GC工具箱功能强大可以根据不同齿轮形状、齿轮参数等建立不同的齿轮特征，参数化建模易于修改，特征关联性强，因此大大提高建模效率。【任务描述】5.2曲面编辑操作1.理解参数化含义。2.了解UGNX12.0软件的GC工具箱。3.掌握参数化创建圆柱齿轮的操作。【任务目标】5.2曲面编辑操作一、参数化的含义参数化的含义：很多零部件设计中都会应用到尺寸（尺寸驱动）来约束特征形状及位置，即通过一定数据计算或者关联公式计算得到相关设计尺寸要求进行建立模型特征，这就是参数化。二、了解UGNX12.0软件的GC工具箱用户可以在下拉主菜单里面就可直接找到“GC工具箱”，在此菜单下可以看到如图6-1所示的“齿轮建模”“弹簧设计”“加工准备”等常用工具。其中每个工具箱下都有对应的子菜单，这里就不展开具体介绍。或者在带状工具条区切换到“主页”如图6-2所示在快捷工具中也可以直接调用GC工具里面的相关工具。【实施过程】5.2曲面编辑操作一、参数化的含义参数化的含义：很多零部件设计中都会应用到尺寸（尺寸驱动）来约束特征形状及位置，即通过一定数据计算或者关联公式计算得到相关设计尺寸要求进行建立模型特征，这就是参数化。二、了解UGNX12.0软件的GC工具箱用户可以在下拉主菜单里面就可直接找到“GC工具箱”，在此菜单下可以看到如图6-1所示的“齿轮建模”“弹簧设计”“加工准备”等常用工具。其中每个工具箱下都有对应的子菜单，这里就不展开具体介绍。或者在带状工具条区切换到“主页”如图6-2所示在快捷工具中也可以直接调用GC工具里面的相关工具。【实施过程】5.2曲面编辑操作使用GC工具箱，可以对系统中的GC数据规范、齿轮建模、注释、批量创建等常用的参数进行设置，使用GC工具箱中的齿轮建模和弹簧设计工具可以快速创建齿轮和弹簧零件；在GC工具箱中的部件文件加密工具可以设置部件文件的访问和修改权限，从而提供给用户一个更为方便、更为安全的设计系统环境。【实施过程】5.2曲面编辑操作

1.圆柱齿轮的参数化建模分析用户选择下拉主菜单下的“GC工具箱”后选择“齿轮建模”子菜单的“柱齿轮”

命令，或者直接在快捷工具中点击“柱齿轮建模”

按钮，按照建模的对话框设置相关参数数据。如图6-3所示为圆柱齿轮参数化建模分析。【实施过程】5.2曲面编辑操作2.参数化创建圆柱齿轮的操作（1）在快捷工具中点击“柱齿轮建模”

按钮，系统弹出如图6-4所示渐开线圆柱齿轮建模对话框，系统提供了齿轮操作方式选择项。可分为“创建齿轮”、“修改齿轮参数”、“齿轮啮合”、“移动齿轮”、“删除齿轮”、“信息”6个选项内容。点击“确定”则会弹出如图6-5所示渐开线圆柱齿轮类型对话框，选择“斜齿轮”其他的为默认的。齿轮操作方式的功能简单介绍如下：①创建齿轮：创建所要建模的齿轮。②修改齿轮参数：对选定的齿轮进行参数修改。③齿轮啮合：选定一组齿轮进行啮合参数设置。④移动齿轮：对选定的齿轮进行位置移动的参数设置。⑤删除齿轮：删除选定的齿轮。⑥信息：将齿轮的参数设置的信息进行显示。【实施过程】5.2曲面编辑操作2.参数化创建圆柱齿轮的操作（1）在快捷工具中点击“柱齿轮建模”

按钮，系统弹出如图6-4所示渐开线圆柱齿轮建模对话框，系统提供了齿轮操作方式选择项。可分为“创建齿轮”、“修改齿轮参数”、“齿轮啮合”、“移动齿轮”、“删除齿轮”、“信息”6个选项内容。点击“确定”则会弹出如图6-5所示渐开线圆柱齿轮类型对话框，选择“斜齿轮”其他的为默认的。齿轮操作方式的功能简单介绍如下：①创建齿轮：创建所要建模的齿轮。②修改齿轮参数：对选定的齿轮进行参数修改。③齿轮啮合：选定一组齿轮进行啮合参数设置。④移动齿轮：对选定的齿轮进行位置移动的参数设置。⑤删除齿轮：删除选定的齿轮。⑥信息：将齿轮的参数设置的信息进行显示。【实施过程】5.2曲面编辑操作（2）齿轮建模的常用参数分析，如图6-6为渐开线圆柱齿轮参数对话框，分为标准齿轮建模参数和变位齿轮建模参数。【实施过程】5.2曲面编辑操作（3）在标准齿轮的建模参数中系统提供了“名称”“法向模数（毫米）”“牙数”“齿宽（毫米）”“法向压力角（度数）”“齿轮建模精度”6个设置选项内容。各选项的功能简单介绍如下：①名称：给所建模的齿轮取一个名称。（点击默认值则系统会默认“gear_1”）②模数：齿轮的模数。③牙数：齿轮的牙数（齿数）。④齿宽：齿轮的厚度。⑤压力角：齿轮的压力角。⑥齿轮建模精度：分为低、中、高三等级精度，系统默认的为中部，可根据设计要求选择。【实施过程】5.2曲面编辑操作（4）为了改善齿轮传动的性能多采用变位齿轮，变位齿轮建模参数是比较常用的，如图6-7所示在齿轮建模精度中选择“中度”，然后点击“默认值”则系统会在相关列表中显示出默认的参数。从图中可以看到变位齿轮建模参数分为“名称”“模数”“牙数”“齿宽”“压力角”“节圆直径”“顶圆直径”“定位系数”“齿顶高系数”“顶隙系数”“齿根圆角半径（模数）”“齿轮建模精度”11个参数设置选项内容。本实例选择的是“圆柱斜齿轮”，如图6-8所示的齿轮参数是在图6-7的基础上修改的参数，在“名称”修改为“斜齿大”，“法向模数”输入“2.5”，“牙数”输入“37”，“齿宽”输入“25”，“法向压力角”输入“20.647”，“螺旋方向”选择“右旋”，“螺旋角度”输入“15”；在对话框中输入“顶圆直径”输入“100.76”后点击“节圆直径”前面“参数估计”按钮，则会弹出如图6-9所示“输入配合齿轮参数”对话框，在对话框中输入“牙数”参数为“37”，输入“法向变位系数”为“-0.1”点击“确定”从而得到“节圆直径”参数为“95.763”，那么圆柱斜齿轮的参数设置成功。变为齿轮部分参数功能简单介绍如下：【实施过程】5.2曲面编辑操作①螺旋方向：分为Left-hand（左旋）和Right-hand（右旋）。②HelixAngle(degree)：齿轮螺旋角度（用于圆柱斜齿轮）。③节圆直径：点击参数估计则可以根据所给的参数设置来估计节圆直径大小。④顶圆直径：点击参数估计则可以根据所给的参数设置来估计节圆直径大小。⑤法向变位系数：刀具移动距离的一个参数系数。（用户可根据设计给定）⑥法向齿顶高系数：可以采用系统默认给定的。⑦法向顶隙系数：可以采用系统默认给定的。⑧齿根圆角半径（模数）：可以采用系统默认给定的。⑨DefaultValue：默认值的意思。【实施过程】5.2曲面编辑操作（5）齿轮放置的参数，如图6-10所示为放置齿轮的方向“矢量”对话框，用户可以通过选择基准坐标来确定齿轮的放置方向。一般采用Ｚ轴正方向为齿轮的放置方向。确定好齿轮的放置方向后系统自动进入齿轮位置点的确定，如图6-11位放置齿轮位置的点对话框，一般采用的默认的（0,0,0）点，用户可以根据实际设计参数修改放置点位置关系。【实施过程】5.2曲面编辑操作（5）齿轮放置的参数，如图6-10所示为放置齿轮的方向“矢量”对话框，用户可以通过选择基准坐标来确定齿轮的放置方向。一般采用Ｚ轴正方向为齿轮的放置方向。确定好齿轮的放置方向后系统自动进入齿轮位置点的确定，如图6-11位放置齿轮位置的点对话框，一般采用的默认的（0,0,0）点，用户可以根据实际设计参数修改放置点位置关系。【实施过程】5.2曲面编辑操作（6）所有的参数设置完成则完成了齿轮建模的参数化设置，如图6-12所示为完成参数化后即得到的圆柱斜齿轮的基本建模。【实施过程】5.2曲面编辑操作（7）圆柱斜齿轮的端面增料特征的创建：选择下拉主菜单的“插入”然后选择“设计特征”菜单的子菜单中“拉伸”

命令。选取齿轮的端面上表面为草绘平面，进入草绘绘图环境后，运用圆心半径方式绘制齿轮端面截面图形，如图6-13所示草绘图形，点击完成草图后则退出草图环境，在拉伸对话框中设置“限制”区域的“开始”下拉列表选择“值”并在其下的距离输入参数“0”，在“结束”下拉列表选择“值”并在其下的距离输入参数“4.8”，（注意方向），在布尔运算选项中选择“合并”运算，可以参考如图6-14所示拉伸对话框的设置，其他为默认，确认后完成齿轮基本体端面增料，如图6-15所示端面增料特征的创建。【实施过程】5.2曲面编辑操作（7）圆柱斜齿轮的端面增料特征的创建：选择下拉主菜单的“插入”然后选择“设计特征”菜单的子菜单中“拉伸”

命令。选取齿轮的端面上表面为草绘平面，进入草绘绘图环境后，运用圆心半径方式绘制齿轮端面截面图形，如图6-13所示草绘图形，点击完成草图后则退出草图环境，在拉伸对话框中设置“限制”区域的“开始”下拉列表选择“值”并在其下的距离输入参数“0”，在“结束”下拉列表选择“值”并在其下的距离输入参数“4.8”，（注意方向），在布尔运算选项中选择“合并”运算，可以参考如图6-14所示拉伸对话框的设置，其他为默认，确认后完成齿轮基本体端面增料，如图6-15所示端面增料特征的创建。【实施过程】5.2曲面编辑操作（8）端面除料特征的创建：继续选择拉伸

命令，选择刚才增料特征端面为草绘平面，绘制如图6-16所示的草绘图形。按照如图6-17所示拉伸对话框相关选项和参数设置。完成如图6-18所示端面除料的特征。【实施过程】5.2曲面编辑操作（8）端面除料特征的创建：继续选择拉伸

命令，选择刚才增料特征端面为草绘平面，绘制如图6-16所示的草绘图形。按照如图6-17所示拉伸对话框相关选项和参数设置。完成如图6-18所示端面除料的特征。【实施过程】5.2曲面编辑操作（9）对端面轮毂进行修饰：选择“倒斜角”

命令，在弹出来的对话框中如图6-19所示选择相关选项和输入参数设置，并且选择两个端面棱边线，进行倒斜角，然后点击“应用”接着选择如图6-20所示的棱边线，选择相关选项和输入参数设置，点击“确定”则完成了倒斜角特征。

选择“边倒圆”

命令，在弹出来的对话框中如图6-21所示选择相关选项和输入参数设置，并且选择指定的棱边线进行边倒圆，然后点击“确定”则完成了如图6-22所示整个轮毂修饰特征，那么整个圆柱斜齿轮的建模完成。【实施过程】5.2曲面编辑操作（9）对端面轮毂进行修饰：选择“倒斜角”

命令，在弹出来的对话框中如图6-19所示选择相关选项和输入参数设置，并且选择两个端面棱边线，进行倒斜角，然后点击“应用”接着选择如图6-20所示的棱边线，选择相关选项和输入参数设置，点击“确定”则完成了倒斜角特征。

选择“边倒圆”

命令，在弹出来的对话框中如图6-21所示选择相关选项和输入参数设置，并且选择指定的棱边线进行边倒圆，然后点击“确定”则完成了如图6-22所示整个轮毂修饰特征，那么整个圆柱斜齿轮的建模完成。【实施过程】5.2曲面编辑操作（9）对端面轮毂进行修饰：选择“倒斜角”

命令，在弹出来的对话框中如图6-19所示选择相关选项和输入参数设置，并且选择两个端面棱边线，进行倒斜角，然后点击“应用”接着选择如图6-20所示的棱边线，选择相关选项和输入参数设置，点击“确定”则完成了倒斜角特征。

选择“边倒圆”

命令，在弹出来的对话框中如图6-21所示选择相关选项和输入参数设置，并且选择指定的棱边线进行边倒圆，然后点击“确定”则完成了如图6-22所示整个轮毂修饰特征，那么整个圆柱斜齿轮的建模完成。【实施过程】5.2曲面编辑操作（9）对端面轮毂进行修饰：选择“倒斜角”

命令，在弹出来的对话框中如图6-19所示选择相关选项和输入参数设置，并且选择两个端面棱边线，进行倒斜角，然后点击“应用”接着选择如图6-20所示的棱边线，选择相关选项和输入参数设置，点击“确定”则完成了倒斜角特征。

选择“边倒圆”

命令，在弹出来的对话框中如图6-21所示选择相关选项和输入参数设置，并且选择指定的棱边线进行边倒圆，然后点击“确定”则完成了如图6-22所示整个轮毂修饰特征，那么整个圆柱斜齿轮的建模完成。【实施过程】5.2曲面编辑操作在掌握了圆柱齿轮的参数设置，那么可以在此基础上创建圆锥齿轮的建模，圆柱和圆锥齿轮的参数设置步骤这里不再详细介绍可以参考如图6-23所示的“圆锥齿轮类型”和“圆锥齿轮参数”对话框设置相关参数，完成如图6-24所示的圆锥直齿轮的创建。【基础延伸】5.2曲面编辑操作在掌握了圆柱齿轮的参数设置，那么可以在此基础上创建圆锥齿轮的建模，圆柱和圆锥齿轮的参数设置步骤这里不再详细介绍可以参考如图6-23所示的“圆锥齿轮类型”和“圆锥齿轮参数”对话框设置相关参数，完成如图6-24所示的圆锥直齿轮的创建。【基础延伸】5.2曲面编辑操作GC工具箱中的弹簧设计工具，使用此弹簧设计工具，可以方便创建各种标准弹簧，包括圆柱压缩弹簧、圆柱拉伸弹簧以及碟形弹簧。圆柱压缩弹簧的创建，选择下拉主菜单下的“GC工具箱”后选择“弹簧设计”子菜单的“圆柱压缩弹簧”

命令。参照如图6-25所示的“圆柱压缩弹簧（一）”的对话框中