UG教程,齿轮设计,运动仿真,仿真加工

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 1 目 录 一、深沟球轴承自顶向下装配设计............................................................................ 3 1.问题描述............................................................................................................. 3 2.实现过程............................................................................................................. 4 2.1新建装配和组件....................................................................................... 4 2.2设计轮廓图............................................................................................... 6 2.3设计轴承外圈........................................................................................... 6 2.4设计轴承内圈........................................................................................... 9 2.5设计保持架............................................................................................. 10 2.6设计滚珠................................................................................................. 13 2.7设计完成................................................................................................. 15 二、 机构运动仿真.................................................................................................... 17 1. 问题描述......................................................................................................... 17 2.实现过程........................................................................................................... 17 2.1新建运动仿真......................................................................................... 17 2.2新建连杆................................................................................................. 18 2.3新建运动副............................................................................................. 19 2.4新建传动副............................................................................................. 22 2.5新建3D接触........................................................................................... 23 2.6开始仿真................................................................................................. 24 三、餐具加工.............................................................................................................. 27 1.问题描述........................................................................................................... 27 2.实现过程........................................................................................................... 27 2.1整体粗加工............................................................................................. 27 2.2外表面精加工......................................................................................... 36 2.3内表面精加工......................................................................................... 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 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 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 二、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 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ”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 (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 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69 2D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