端面研磨器设计及三维实体造型

题目： 端面研磨器设计及三维实体造型 姓 名： 指导教师： 专 业： 毕 业 设 计（论文）I摘 要近几年随着信息技术和光电技术的发展，对光学零件不仅需求量增加，而且对质量和精度都提出了更高的要求，而研磨作为光学加工中的一种非常重要的加工方法，起着不可替代的作用，同样，研磨作为超精密加工中的一种重要方法，必将大大促进我国先进制造技术（ATM）的发展，为我国国民经济的发展注入强大动力。本课题拟设计一种能自动产生近似 8 字形轨迹的研磨装置来替代人工研磨。需要解决的关键问题有确定研磨轨迹，确定研磨机构的造型，三维造型等。关键词：（研磨加工，超精密加工，研磨轨迹，三维造型）II ABSTRACTIn recent years, along with information technology and the development of photovoltaic technology, Optical components not only increased demand,but also its quality and precision have put forward higher requirements. Grinding as optical processing in a very important processing methods, plays an irreplaceable role. Grinding as an important method of ultra-precision machining, will greatly promote the development of Chinas advanced manufacturing technology(ATM). IT is a strong impetus for the development of national economy. This project intends to design an automatically generated approximate 8-shaped track grinding device to replace manual grinding. Needing to address the key issures：Determining the grinding track ,Determining the shape of the grinding bodies,Three-dimensional modeling.Key words: (Grinding, Ultra-precision machining, Grinding track, Three-dimensional modeling)III 目 录摘 要 ABSTRACT .第一章 绪论 11.1 引言 .11.2 研磨机的研究现状及发展趋势 .11.3 我国研磨机行业发展回顾和现状 21.4 我国磨床行业存在的问题及今后的发展方向 .31.5 研究研磨机的意义与价值 3第二章 研磨轨迹的确定 42.1 研磨机构的选择 .42.2 轮系及各齿轮的具体选择及计算 4第三章 研磨机的结构参数设计 .93.1 电机的参数选择 .93.2 联轴器的参数选择 93.3 键的选择 .93.4 传动轴的设计 .103.5 齿轮的参数选择 103.6 滚动轴承的参数选择 .10第四章 研磨器的三维造型 .124.1 Pro/E 三维软件的简单说明 124.2 实体建模的一般流程 .13IV 4.3 研磨机的具体建模操作 134.3.1 齿轮的三维造型 134.3.2 螺旋特征的三维造型 .174.3.3 轴，联轴器，底座，研磨盘等零件的三维设计 17参考文献 .18致 谢 .191 第一章 绪论1.1 引言研磨机是用涂上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面，内外圆柱面，圆锥面，球面，螺纹面和其他型面。研磨机的主要类型有圆盘式研磨机，转轴式研磨机和各种专用研磨机等。1.2 研磨机的研究现状及发展趋势研磨加工是一种古老的加工方法。早在几千年前，人类就用石块等作为工具用人力或畜力对猎具，刀具等进行刃磨抛光。公元13世纪；我国采用砂纸磨削加工宫廷，庙宇的装饰物；在17世纪我国就用马匹拖动天然石块磨具对天文仪器上的铜环进行磨削加工，但这些均不能称之为磨床。真正的磨床按世界上统一的认识，采用人造磨具作为切削工具的磨床诞生于十九世纪中期欧洲资产阶级工业革命大发展时期，它虽比其他金属切削机床大约晚了100年左右，但至今也已有了100多年的历史，并得到了迅速发展。作为一种加工工艺，磨削是金属切削加工中最古老的一种，而作为一种金属切削机床，研磨机是最年青的。回顾国内外磨床发展的历史，大致可分为以下三个阶段：十九世纪中期至末期，即磨床的诞生阶段；主要事件是1864年美国的Brown和sharpe在一台车床上把车刀架换装了人造砂轮，用于磨削缝纫机轴的外圆，标志了磨床发展的历史。十九世纪末到二次大战前，这是磨床行业从诞生到形成较完整体系的阶段。由于磨床的诞生实现了精密加工，促进了量具和磨具的发展，改变了零件的单配加工状况，出现了互换技术，为其他行业提供了发展的可能性。从二次大战到现在，是磨床的质量，性能，水平大发展阶段。二次大战以后，经过生产恢复，从50年代中后期开始，在汽车，宇航，电机，轴承，工具，仪器等行业推动下磨床出现了一次大发展。代表事件：1946年美国Norton公司为Ford公司制成了第一条曲轴磨削自动线，开创了自动化磨床的新纪元，开创了磨床用于大量生产的刚性生产线的一个开端。2 目前，随着电子技术，计算机，自动化，控制测量技术和材料工业的发展，国外磨床的控制技术，磨削技艺，结构设计及外围设备均有了新的发展，达到了与70年代明显不同的新高度。其主要发展状况与趋势如下：1.磨床数控技术得到了迅速的发展磨床采用多微机，彩色图形轨迹显示的新一代数控技术是80年代磨床技术水平的主要标志和最显著的变化。其主要特征是：超大规模集成电路和磁泡存储器的普遍采用；16位高速微机功能分布处理；彩色ORT的人机对话编程和图形轨迹显示；计算机矢量控制PWM伺服 驱动系统；PC可编程控制器等的扩大应用。2.以难磨材料为中心的高效强力磨削工艺的发展其主要特征为：60m/s高速磨削技术走向成熟和经济磨削技术的扩大应用；深切入缓进给磨削机床在加工难磨合金等材料上取得显著成果；采用OBN立方氮化砂轮在磨削硬，连续修整磨削，斜切入成型无心磨削等新工艺的出现等等。3.机床设计结构的新发展其主要特征为：在机床标准化，通用化，积木化基础上发展起来的功能模块为基础的模块化设计技术；以静动亚轴承为标志的自动调位扇形块轴承，整体多瓦轴承，成双布置成形轴承为代表的机床材料和工艺改进。4.向柔性化，无人化，超精密化的开拓研究其主要特征为：可自动更换砂轮带有自动砂轮库，工业机器人，自动料仓和机床监控系统的柔性磨削单元或磨削中心已经出现；为满足军工，电子，计算机技术的亚微米级磨削加工时代已经开始。1.3 我国研磨机行业发展回顾和现状我国磨床行业的起步比国外晚了近100年。在解放前，我国磨床行业几乎是空白，较早在上海第三机床厂的前身亚中铁工厂于1944年仿制一台液压万能磨床。解放后从上海机床厂的前身虹江机器厂于1950年8月仿制成功虹13型万能工具磨床开始，至今只有60多年的历史。我国磨床行业的发展经历了以下四个阶段。1.1950-1957年为第一个阶段，即仿制生产阶段在继1950年虹13型万能工具磨床以后，1953年上海，无锡机床厂先后仿制过各种 3 外圆磨床，内圆磨床等等1953年开始武汉机床厂承担起工具类磨床的生产，并仿制了万能工具磨，车床磨床等。到1956年底，全国磨床厂已有8家，1957年全国磨床产量已占机床总产量的11.5%。2.19581966年为第2阶段，即自行设计阶段3.19661976年为第3阶段，开始成套供应磨床产品阶段4.1976年以后，为第四阶段1.4 我国磨床行业存在的问题及今后的发展方向30 多年来，我国磨床行业虽然取得了很大进步，但与国民经济各行业的要求和国外先进水平相比尚存在很大差距。现提出以下几点供参考。1.合理组织生产，提高经济效益2.加强企业技术力量，加快产品开发3.积极发展品种，满足国民经济的需要4.提高产品质量，贯彻各项标准5.提高磨床控制系统和自动化程度1.5 研究研磨机的意义与价值研磨机作为超高精度加工的主要手段，已经成为了当前制造业的性能瓶颈之一。为此各种对它的研究层出不穷，研究研磨机不仅能让我们在大学四年所学的知识融会贯通，而且能够为当前的机械制造业做出自己的一份力。4 第二章 研磨轨迹的确定2.1 研磨机构的选择为了能使设计的端面研磨机能产生近似8字型的运动轨迹，我就想到了在机械原理课上老师讲到的轮系中的旋轮线结构，能满足本设计的要求。所以，我就采用轮系结构作为该设计的主要机构。2.2 轮系及各齿轮的具体选择及计算综合研磨范围是100mm80mm及A0图纸的大小，我先试选外啮合直齿圆柱齿轮，其模数M=2,齿数Z=30,齿厚B=20,总计4个，其中3个作为行星轮2如下图，还有个作为主动轮。选择模数M=2,齿数Z=120 ,齿厚B=20的内啮合齿轮一个作为中心轮3，至于中心论1 ，我选用双联外啮合直齿圆柱齿轮其模数M=2,齿数Z=60。图 1其构件的自由度 F=2，即中心轮 1,3，都能转动。所以要唯一确定行星轮 2 的运动，要附加中心轮 1,3 额外的转矩。因此，中心轮 1,3 要用适当的电机来驱动。姑且假设齿轮 3 逆时针转动，其转速为 ,齿轮 1 顺时针转动，其转速为 ,那么行星轮 2 上的一点3 1可以用参数为 , 的函数来唯一确定。由以上齿轮参数可知， =90mm,设该点距离13 12行星轮 2 的中心 为 r,并且该点在 的连心线上。2 125 1. 假定系杆 H 逆时针转动，（规定顺时针为正，逆时针为负），则，由理论知识得:= =(-1) =- =- =-2, - =-2 +2 ,得 = 1313 2312 31 12060 1 3 1+233其中 ， 2|1| 3 |此时， = =- =- ， ,得 =21212 21 12 2=221 2=321 31此时，行星轮是任意一点的坐标在 VB 软件中有如下表示（注：在 VB 中，规定，一个单位等于 10 维特）横坐标 X=2600+90 t+r 10sin(2601+23 3 ) sin(260(2 31 )6 纵坐标 Y=1500+(-1) 10(90cos(2601+233 )cos(260(231 )为了能得到旋轮线即近似的 8 字线轨迹，需要用 VB 编程软件绘画出在不同的 ， 1，r 下，选择合适的轨迹。3其 VB 编程窗口如下图 2其程序如下所示Option ExplicitPrivate Sub Command1_Click()Dim x As Single, y As Single, t As Single, r As Integer, n1 As Integer,n3 As IntegerConst pi = 3.14159265r = Val(Text1.Text)n1 = Val(Text2.Text)n3 = Val(Text3.Text)Line (200, 1500)-(5000, 1500)Line (5000, 1500)-(4800, 1350)Line (5000, 1500)-(4800, 1650)Line (2600, 3000)-(2600, 200)Line (2600, 200)-(2450, 350)7 Line (2600, 200)-(2750, 350)If Abs(n1) 2 * Abs(n3) ThenFor t = 0 To 10 Step 0.001x = 2600 + (-1) * (90 * Sin(pi / 90) * (n1 + 2 * n3) * t) - r * Cos(2 * pi / 60) * (2 * n3 - n1) * t - pi / 2) * 10y = 1500 + (-1) * (90 * Cos(pi / 90) * (n1 + 2 * n3) * t) + r * Sin(2 * pi / 60) * (2 * n3 - n1) * t - pi / 2) * 10PSet (x, y), RGB(255, 0, 0)Next tElseFor t = 0 To 10 Step 0.001x = 2600 + (90 * Sin(2 * pi / 60) * (n1 + 2 * n3) / 3) * t) + r * Sin(2 * pi / 60) * (2 * n3 - n1) * t) * 10y = 1500 + (-1) * (90 * Cos(2 * pi / 60) * (n1 + 2 * n3) / 3) * t) - r * Cos(2 * pi / 60) * (2 * n3 - n1) * t) * 10PSet (x, y), RGB(0, 255, 0)Next tEnd IfEnd SubPrivate Sub Command2_Click()Text1.Text = “Text2.Text = “Text3.Text = “End Sub当给 r, 赋予不同的值时，其产生的轨迹就会不同。当取 r=0, =1400r/min, 13 1=-500r/min(转速顺时针为正)，其运动轨迹是圆。图案如下。38 图 3不符号要求。当取 r=20 , =1400r/min, =-500r/min 时，其图像如下所示1 3图 4上图符合本课程的要求即该设计的研磨器的确能产生 8 字型的运动轨迹。所以我刚才试选的中心轮 1 模数 M=2 ,Z=60 ,B=20,中心轮 3 模数 M=2,Z=120,B=20,及行星轮 2 模数 M=2,Z=30,B=20 符合要求。9 第三章 研磨机的结构参数设计3.1 电机的参数选择根据我所自行设计的研磨器，我先试选驱动中心轮 1 的电机型号为 YX100L-2 其额定功率为 P 3KW,满载时，额定电流 5.9A，转速 n 2880r/min,效率 75%，功因数为 0.89，其输入转矩 T,由公式 T=9550P/n 得，转矩 T=10N.m.,最大转矩/额定转矩=2.2，质量为35kg。驱动中心轮 3 的电机型号为 Y315S-10,额定功率为 45kw,满载时，额定电流 101A，额定转速 590r/min,效率为 91.5%，功率因数 0.74，最大转矩/额定转矩=2，额定转矩=955045/590=728N.m.注 YX 系列是由 Y 系列派生的，与 Y 系列相比，损耗下降，功率及功率因数提高，是新型节能产品，最适合长期连续运行，适合驱动研磨机等设备。3.2 联轴器的参数选择联轴器是连接两轴使之一同回转并传递转矩的一种部件。只有在机器停车的情况下才能把两轴分离。我所选择的联轴器是刚性联轴器中的凸缘联轴器，所谓刚性联轴器是指适用于两轴严格对中并在工作中不发生相对位移的地方。凸缘联轴器在刚性联轴器中是应用最广的一种。这种联轴器主要由两个分装在轴端的半联轴器和连接它们的螺栓所组成。我所选的是按受剪螺栓对中方式的凸缘联轴器，它的优点是只要卸下螺栓即可，不用移动轴，因此卸载简单方便。我所选的凸缘联轴器是 GY 型它的孔径为 25mm,其轴孔长度 84mm,材料为 45 钢，参数详见机械设计手册 GB/T 5843-2003.3.3 键的选择键连接是通过键来实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩。我所选的键是A型普通平键。型号是GB/T 1096-2003键A 8735。其中键的侧面为工作面，对中性能好，靠侧面来传力，装拆方便。键的截面尺寸是由轴径来确定的。并参考毂长选出键的长度。其可能的失效形式有工作面（毂）被压溃或磨损和键的剪断等。10 3.4 传动轴的设计轴是重要的机械零件之一。许多零件（如齿轮，带轮等）都需要装在轴上并和轴一起在轴承的支撑下绕轴心线回转，传递转矩。它们共同组成一个轴系。轴的分类按受载情况分为：转轴，心轴，传动轴。本文主要是传动轴的设计。所谓传动轴，即是起传递动力的作用，主要承受扭矩。轴的材料中，优质碳素合金钢使用最为广泛，45 钢最为常用。它调制后具有优良的综合力学性能。因此，我选择 45 钢作为传动轴的材料。结构设计详见图纸。3.5 齿轮的参数选择齿轮传动的适用范围很广，和其他机械传动比较，齿轮传动的优点：工作可靠，使用寿命长；结构紧凑；功率和速度适用范围广。本设计所选用的齿轮是直齿圆柱齿轮。并且是开式传动（齿轮外露，不能得到良好的润滑）,那么它的主要参数如下：根据第二章研磨运动的轨迹，可知，中心轮 1 的模数 M=2,齿数 Z=60，齿厚 B=20，分度圆直径d1=mz=260=120,齿顶圆直径 da=d1+2ha=120+212=124,齿根圆直径 df=d1-2df=120-21.252=115,分度圆压力角 a=20。中心轮 3 的模数 M=2，Z=120，B=20，分度圆直径 d3=mz=2120=240,齿顶圆直径 da=d3-2hf=240-212=236,齿根圆直径df=d3+21.252=245,行星轮 2 的模数 M=2，齿数 Z=30 ，齿厚 B=20，分度圆直径d2=mz=60,齿顶圆直径 da=60+212=64,齿根圆直径 df=60-21.252=55.它的齿廓曲线是渐开线。因为它符合齿廓啮合基本定理，即齿廓曲线在相应的接触点的公法线通过按给定传动比确定的固定节点。还有采用渐开线的齿轮其啮合角不变，而且渐开线齿廓啮合具有可分性，这对齿轮的制造和安装是十分有利的。之所以 3 对齿轮的模数，压力角相等，是因为这样符合正确啮合的条件。这些齿轮可以用展成法加工。齿轮的材料我选用 40Cr,热处理方式可选择整体淬火后在低温回火，其表面硬度可达 45HRC-55HRC。由于是开式齿轮传动，所以只要进行弯曲疲劳强度计算。3.6 滚动轴承的参数选择滚动轴承是标准件，由专门的轴承工厂成批生产。滚动轴承由内圈，外圈，11 和保持架组成。内圈，外圈分别于轴颈及轴承座孔装配在一起。滚动轴承的材料选用强度高，耐磨性好的铬锰高碳钢制造，其牌号为GCr15,淬火后硬度不低于61HRC-65HRC。工作表面要磨削抛光。滚动轴承的优点有：在一般工作条件下，摩擦阻力矩大体和液体动力润滑轴承相当，比混合润滑轴承要小很多倍；径向游隙比较小，可使机器的轴向结构紧凑；轴承组合结构简单；消耗润滑剂少，便于密封；不需要用有色金属；标准化程度高，成批生产，成本低。本设计所选用的轴承代号有，33205,33108 GB/T 297型号。12 第四章 研磨器的三维造型4.1 Pro/E 三维软件的简单说明Pro/E 是全面的一体化软件，可使产品开发人员提高产品质量，缩短产品的上市时间，减少成本，改善过程中的交流途径，同时为新产品的开发和制造提供了全新的设计创新方法。Pro/E 不仅提供了智能化的界面，使产品设计操作更为简单，并保留了 Pro/E 将 CAD/CAM/CAE 三个部分融为一体的一贯传统，为产品设计生产的全部过程提供概念设计，详细设计，数据协同，产品分析，结构分析，产品加工等功能模块。Pro/E 的工作界面分为 8 个部分，主要有：标题栏，菜单栏，工具栏，消息提示区，浏览器窗口，拾取过滤器，Web 浏览器打开/关闭条，及绘图区。绘制草图：Pro/E 是一个特征化，参数化，尺寸驱动的三维设计软件。创建特征时要首先绘制草绘截面并修改其尺寸值。二维截面图是由二维几何图形数据，尺寸数据和二维几何约束数据 3 个要素构成。用户在草绘环境中，可先绘制大致的二维几何图形，然后在进行尺寸的修改，系统会自动以正确的尺寸值来约束几何图形。除此之外，系统对二维截面上的某些几何图形会自动的假设某些约束条件，如对称，对齐，相切等，以减少尺寸标注的困难，并达到整体约束截面外形的目的。草绘各工具栏简介：其中主要有，草绘器工具工具栏。绘制草图的基本方法有：绘制线， ，绘制矩形，绘制圆，绘制椭圆，绘制圆弧等。还有编辑草图，标注草图尺寸，几何约束等技巧。基准特征：通常作为模型设计中的参照，其也是创建编辑复杂模型不可缺少的工具。基准特征作为单独特征或某一特征组成员存在于模型中。常用的基准有：基准平面，其作用有，作为放置特征的平面；作为尺寸标注的参照；作为视角方向的参照；作为定义组件的参考面；作为剖视图的参考平面。此外，Pro/E 还提供了特征建模，高级特征的创建，实体特征编辑，曲面造型，零件实体装配，钣金件的基本成型模式，工程图绘制等功能。13 4.2 实体建模的一般流程对于初学者来说，面对各种实体建模方法可能会有些不知所措。这里来大致讲下实体建模的一般流程。1.启动 Pro/E 后，单击“文件”工具栏中的 “新建”按钮，在“新建”对话框中点选“零件”单选按钮，用户可以接受系统自动编号“prt0001” ，也可根据需要在“名称”文本框中输入新名称，如“shiti” 。2.勾选“使用缺省模板”复选框，单击“确定”按钮，创建一个新的零件文件。 （选择模板为“mmns_part_soild”,此模板是公制模板） 。3.在 Pro/E 设计环境中的工具栏中有一些常用的实体建模工具，用户可以单击工具栏中的按钮使用相应的工具。对于工具栏中没有的零件实体建模按钮，可以通过“插入”菜单调用。4.单击不同按钮可以选择不同的工具，如单击“基础特征”工具栏中的“拉伸”系统就会打开“拉伸”操控板。5.在“拉伸”操控板中单击“放置”按钮，系统打开“放置”下滑面板。6.单击“定义”按钮，系统打开“草绘”对话框。在“模型树”选项卡或绘图区选取 FRONT 基准平面作为草绘平面，接受系统默认的参照平面和方向。7.单击“拉伸”操控板中的“完成”按钮生成拉伸特征；单击“取消”按钮放弃此次操作。4.3 研磨机的具体建模操作4.3.1 齿轮的三维造型模数 M=2,齿数 Z=30，60, 120,齿宽 B=20 的标准直齿圆柱齿轮的三维造型。大体思路：齿坯，齿形，设定参数，程序，再生。一 草绘 4 个圆用来作为齿顶圆，分度圆，齿根圆和基圆，草绘平面选取基准平面FRONT二 更改 4 个圆的尺寸和名称。修改 4 个圆的尺寸和名称。选取这 4 个圆，长按鼠标右键，弹出快捷菜单，选“编14 辑”选项，显示 4 个圆的尺寸，用鼠标右键单击任意尺寸并长按一次，弹出快捷菜单，从中选取“属性”选项，弹出“尺寸属性”对话框，进入“属性”选项卡，在“值和公差”分组框的“公称值”文本框中输入“64”进入“尺寸文本”选项卡，在“名称”文本框中输入新名称“da” ，单击“确定”按钮，完成“da”的尺寸修改和更名。以此类推，其他 3 个圆的尺寸也照此操作。全部尺寸更改后结果如下所示：齿顶圆直径 da=d+2ha.m=64分度圆直径 d=m.z=60齿根圆直径 df=d-2(ha+c).m=55基圆直径 db=50(db 任取，后面通过关系式重新定义基圆的直径的值)更新尺寸和检查名称。选择菜单命令“编辑”/“再生” ，更新修改的尺寸。选取曲线并使其尺寸被显示，在选择菜单命令“信息”/“切换尺寸” ，尺寸以符号显示，可一次查询尺寸名称是否正确。不断选择“切换尺寸”选项，可以使尺寸在数值与符号之间切换。三 添加关系式选择菜单命令“工具”/“关系” ，弹出“关系”对话框，在该对话框中输入以容。Alpha=20M=2Ha=1C=0.25D=mzDa=d+2*ha*mDf=d-2*(ha+c)*mDb=d*cos(alpha)单击确定按钮四 用方程生成渐开线曲线。选择菜单命令：“插入”/“模型基准”/“曲线” ，弹出菜单管理器，选择“从方程”/“完成” ，系统提示“选取坐标系” ，选取系统提供的缺省坐标系。系统接着提示“选取坐标系类型” ，选择“圆柱”选项，在弹出的记事本中输入以下参15 数方程。R=(db/2)/cos(t*55)Theta=(tan(t*55)*180)/pi-t*55Z=0输入参数方程后退出记事本，单击确定按钮。得到渐开线曲线。五 创建渐开线与分度圆的交点，然后过该点创建基准面“DTM1”选择菜单命令“插入”/“模型基准”/“点” ，按住“Ctrl”键并选取渐开线和分度圆，生成点 PNTO。选择菜单命令“插入”/“模型基准”/“轴” ，按住 Ctrl 键并选取基准面“RIGHT”和“TOP”生成“A_1” 。选择命令菜单“插入”/“模型基准”/“平面” ，按住Ctrl 键并选取“A_1”和“PNTO” ，生成基准平面“DTM1” 。六 创建镜像平面。选择命令菜单“插入”/“模型基准”/“平面” ，按住 Ctrl 键并选取轴“A_1”和基准面“DTM1”，输入旋转角度“3” ，得到镜像平面“DTM2”(输入角度=360/Z/4。七 复合渐开线曲线转入“继承”状态。选择菜单命令“应用程序”/“ 继承” ，选择菜单命令“插入”/“模型基准”/“曲线” ，弹出“曲线选项”子菜单，选择“复合”/“完成” ，弹出“曲线类型” ，选择“精确”/“完成” ，弹出“链”子菜单，接受默认选项，选取渐开线后，选择“完成” ，最后确定得到复合曲线。转回“标准”状态。选择菜单命令“应用程序”/“标准” ，回到“标准”状态。八 镜像渐开线选择步骤七的复合曲线后，选择菜单命令“复合”/“镜像” ，弹出“镜像”操控板。选取镜像平面“DTM2”,单击完成按钮，完成镜像。九 创建圆柱实体选取基准面 FRONT 为草绘平面，圆柱直径等于齿顶圆直径，圆柱高度为 20。十 创建齿槽特征。十一 齿根倒圆角 0.2十二 添加关系式16 选择菜单命令“工具”/“关系” ，弹出“关系”对话框，在模型树中选取齿根圆，圆角尺寸符号出现，在“关系”中添加 d31=0.38*m，选取圆柱齿轮，圆柱高度符号出现，在“关系”中添加 d25=20，然后单击完成按钮。十三 齿槽与齿根圆角构成组十四 阵列组选取组，选择菜单命令“编辑”/“阵列” ，阵列类型为“轴”参照选轴“A_1”阵列个数30 个，增量角度为 12。十五 程序编辑设计选择菜单命令“工具”/“程序” ，弹出菜单管理器，选择“编辑设计”选项，在弹出的记事本中增加和删除部分内容。增加内容有：M NUMBER“模数”Z NUMBER“齿数”C NUMBER“径向间隙系数”ALPHA NUMBER“压力角”B NUMBER “齿轮宽度”关闭记事本，系统提示“要将所修改体现到模型中?”单击是按钮，在弹出的“程序”子菜单中选择“编辑设计”选项， “得到输入”子菜单中选择“输入”选项，弹出“INPUT SEL”子菜单，选取“选择全部”/完成选取，分别为 6 个参数输入数值，压力角为“20” ，模数为“2” ，齿数为“30” ，齿顶高系数为“1” ，径向间隙系数为“0.25” ，齿轮宽度为“20”。十六 继续添加关系式选择菜单命令“工具”/“关系” ，弹出“关系对话框，在模型树中选取阵列特征，阵列特征符号出现，在“关系”中添加如下关系式D32=360/z17 P35=z选取镜像平面“DTM2”,尺寸符号出现，在“关系”中添加如下关系D13=360/4/z完成后单击确定按钮。十七 修改参数选择菜单命令“编辑”/“再生” ，弹出菜单 管理器，选择“输入” ，选取齿数 Z=60 以及Z=120，修改完成后，再次选择菜单命令“编辑”/” 再生”即可给出所要的齿轮。4.3.2 螺旋特征的三维造型创建螺纹，选择菜单命令“插入”/“螺旋扫描”/“切口” ，选择“常数” ， “穿过轴”/“右手定则” ，选择 TOP 作为扫描轨迹的平面进入草绘环境，使用中心线绘制旋转轴线，单击直线按钮绘制扫描轨迹，单击确定，输入节距为 1.5，再绘制螺纹截面并约束 3 边相等，得到螺纹。本设计的螺母，螺钉的三维绘制方法，大体如上，具体点操作由于篇幅问题，不在细细讲述。大体原理如上所述。4.3.3 轴，联轴器，底座，研磨盘等零件的三维设计综合运用绘制草图，拉伸，旋转，扫描，螺旋等技巧结合 CAD 零件图上的尺寸建模。18 参考文献1 徐灏主编机械设计手册北京：机械工业出版社，19912 华纺，哈工大，天大主编机床设计图册上海：上海科技出版社，19813 翁世修，王良中编著金属切削机床设计指导上海：上海交大出版社，19874 哈工大编 专用机床设计与制造 黑龙江：黑龙江人民出版社,20055 谢家瀛编 组合机床设计简明手册 北京：机械工业出版社，1994 6 沈世德等编著实用机构学北京：中国纺织出版社，19977 杨建东，田春林等 高速研磨技术 北京：国防工业出版社，2003 8 姜学文 超精研抛技术 北京：国防工业出版杜，1988 9 李伯民，赵波等 现代磨削技术 北京：机械工业出版社，2006 10 颜柏桦 新型平面研磨机的运动和运动轨迹分析 机械工业出版社，1998 11 钟亚茜，田莉立式双面研磨机变形机理探索企业技术开发，2004，2312 刘德福,段吉安,钟掘光纤连接器端面研磨装置运动分析光学精密工程，2006，02 13邱龙辉等编著SolidWorks 三维机械设计实例教程北京：化学工业出版社，200714 Morozov N, Petrov Y. Dynamics of fractureM.Berlin-Hidelberg-New York:Springer-Velrag, 2000.15Petrov Y, Taraban V. On double-criterion models of thefracture of brittle materialsJ. St.-Petersburg UniversityMechanics Bulletin, 1997, 2:78-81.16 Protasov Y I. The fracture of rocksM. Moscow:Moscow State Mining University Press.19 致 谢本设计论文是在教授的悉心指导下完成的。因此在这里要感谢老师这半年来对我的培养。在做设计当中，不可避免会遇到很多问题。如轮系的计算，轨迹的数学计算，Pro/E 的三维绘图，及动画制作，CAD 的综合运用，及零件的适当选取等。正如一开始做时的束手无策那样，我在那段时间中显的有点迷茫，无从下手，在老师的指导下，他让我先从学习三维软件 Pro/E 开始，结合他给我的资料，以及他的鼓励与肯定，使我很快的走出了迷茫的阴影。自信的迎接接下来的挑战。每周星期一，星期四是见老师的时候，我总是准时去，认真的对待。从不马虎。他在上次见面时给我指出的不足，与希望我达到的目标，我总能在下次的见面时做到。时间过得很快，不知不觉间，六月即将来临。这也意味着答辩将近了。我也更加努力，赶进度，终于不负众望，顺利的完成了本设计论文。在这里我要再次感谢辛劳的老师，正是因为有您的指导，我才完成了毕业设计。还要感谢我宿舍的舍友，是他们的包容与帮助，让我有了挑战的勇气与信心。时光荏苒，岁月如斯，让我们挥手告别辉煌的六月，去迎接充满未知与机遇的未来!