proe齿轮

摘要

为了缩短齿轮设计周期，减少产品废品率，采用理论分析结合实际应用的方法，辅以Pro/E软件平台，通过对齿轮渐开线的研究分析及对齿轮参数Pro/Program的应用，实现了齿轮的参数化设计；通过对加工机床、刀具、夹具、加工工序及后置处理器的制定，得到了参数化齿轮的加工仿真过程及NC 加工G代码。齿轮参数化实现了通过参数来驱动齿轮模型生成的目的，而虚拟加工仿真则能有效地控制过切和欠切现象的发生。此外，生成的G代码可直接应用于生产加工。研究结论有助于齿轮的优化设计及加工改进，降低企业生产成本。

关键词：Pro/E；Pro/E NC;齿轮加工；参数化；NC仿真；数控编程

Abstract

In order to shorten the gear's design cycle and reduce product reject rate,using the methods of theoretical analysis and practical application,with Pro/E software as a platform,through the research of gear's involute and the Pro/Program application of gear's parameters, achieve the parametric design of gear；Through setting of the processing machine, cutting tools, fixtures, processes and post-processors，the machining simulation processes of parametric gear and NC machining G codes have been obtained.The realization of gear's parameters to reach the purpose of driving the

gear model to generate through the gear's parameters,and virtual machining simulation function can effectively control the happen of the more-cut and less cut-cut. In addition, G codes can be directly applied to the process of machining production. Conclusions of the study have contributed to the optimization of gear's design and processing improvements, reduce the enterprises' production costs. Keywords: Pro/E; Pro/E NC; gear processing; parameter; NC simulation; NC Programming

目录

前言 (1)

1参数化设计概述 (6)

1.1参数化设计的概念 (6)

1.2参数化设计的特点 (6)

1.3 Pro/E在参数化方面的优势 (7)

2Pro/E NC模块简介 (7)

2.1Pro/E在机械行业的应用前景 (7)

2.2Pro/E的NC功能简介 (8)

2.3Pro/E NC编程及加工仿真流程 (9)

3齿轮的参数化建模 (12)

3.1齿轮原理 (12)

3.1.1渐开线齿轮的原理 (12)

3.1.2渐开线齿轮建模思路 (13)

3.2齿轮模型的建立 (14)

3.2.1齿轮参数初始化 (14)

3.2.2建立四个基本圆 (16)

3.2.3渐开线曲线的生成 (16)

3.2.4镜像渐开线 (17)

3.2.5拉伸齿根圆 (18)

3.2.6创建齿廓 (18)

3.2.7齿廓特征复制 (20)

3.2.8齿形阵列 (20)

3.2.9轴径和键槽的创建 (21)

3.2.10参数化测试 (22)

4齿轮的NC加工仿真 (23)

4.1齿轮加工方法的选择 (23)

4.1.1无切削加工 (23)

4.1.2有切削加工 (23)

4.2制定齿轮加工工序 (25)

4.2.1定位基准的确定 (25)

4.2.2制定加工工序 (25)

4.3齿轮NC加工 (26)

4.3.1机床设置 (26)

4.3.2端面加工 (28)

4.3.3倒角加工 (31)

4.3.4轴孔加工 (32)

4.3.5齿形加工 (34)

4.3.6齿形端面加工 (36)

5 齿轮NC程序的自动生成 (38)

5.1后处理器概述 (39)

5.2 设置后置处理器 (39)

5.3 G代码的自动生成 (41)

5.3.1自动生成齿廓加工G代码 (41)

5.4孔加工G代码分析 (44)

6 结论 (46)

致谢 (48)

参考文献 (49)

附录A译文 (51)

附录B外文文献 (66)

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

前言

NC技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着NC技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因此这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

一、国外研究现状

从目前世界上NC技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面[1]：

1)高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的Hypermach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*1000r/mm和1g。