UG教程齿轮设计运动仿真仿真加工.docx
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UG教程齿轮设计运动仿真仿真加工
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
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,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
(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,“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249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
(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522D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
(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602D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切削区域选择
(4)在刀轨设置里每刀的公共深度:
残余深度。
点击切削参数,进入到切削参数对话框,在策略的切削中切削方向:
顺铣,切削顺序:
深度优先。
点击确定,返回到深度加工轮廓铣对话框。
图67切削参数设定
(5)点击进给率和速度,进入进给率和速度对话框,主轴速度改为1000,点击确定,返回到深度加工轮廓铣对话框。
(6)在操作中点击生成,在点击确认,进入到刀轨可视化对话框,选择2D,点击播放,结果如下图所示。
图68生成的刀轨
图692D仿真加工
(7)至此所有工序都完成了,导航器里会出现如下文件。
图70结果文件
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