三爪卡盤結構設計畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　班級 </p><p>　　專業(yè) 機械制造與自動化 </p><p>　　題目 三爪卡盤結構設計 </p><p>　　學生姓名

2、 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　2013年 11 月 10 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄1</b></p><p><b>　　摘

3、要3</b></p><p><b>　　導言4</b></p><p><b>　　第一章．概述7</b></p><p>　　1.1卡盤的特點7</p><p>　　1.1.1卡盤的定義7</p><p>　　1.1.2卡盤的分類7</p&g

4、t;<p>　　1.2三爪卡盤的基本組成和工作原理7</p><p>　　1.3三爪卡盤在生產(chǎn)中應注意的問題7</p><p>　　第二章．設計方案9</p><p><b>　　2.1設計要求9</b></p><p>　　2.2錐齒輪的設計9</p><p>　　2.2

5、.1大錐齒輪的設計、建模步驟9</p><p>　　2.3卡盤的設計、建模步驟27</p><p>　　2.3.1用方程生成阿基米德螺線27</p><p>　　2.3.2生成完整的卡盤28</p><p>　　2.3.3.最終卡盤的結構30</p><p>　　2.4卡爪的設計、建模步驟31</p&

6、gt;<p>　　2.4.1卡爪1的設計與建模31</p><p>　　2.4.2卡爪2的設計與建模35</p><p>　　2.4.3卡爪3的設計與建模37</p><p>　　第三章．卡爪的工程圖41</p><p><b>　　3.1工程圖41</b></p><p>

7、;　　3.2創(chuàng)建工程圖41</p><p>　　3.2.1卡爪1的工程圖41</p><p>　　3.2.2卡爪2的工程圖41</p><p>　　3.2.3卡爪3的工程圖42</p><p><b>　　論文總結44</b></p><p><b>　　致 謝44<

8、/b></p><p><b>　　參考文獻45</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　以Pro/E軟件來進行三爪卡盤的結構設計，將自己以前學到的知識結合起來，把理論和實際相結合，從中學到更多的知識，在遇到難題時又能培養(yǎng)自己的個人能力，包括怎樣看待問題，分析問題，最終把問題處理好。反

9、過來又可以從中吸取教訓，避免在以后的工作，學習當中遇到類似問題而少走彎路。</p><p>　　在對三爪卡盤的結構設計前要通過通過查閱資料、實地研究、整理資料、綜合運用對比分析等一系列研究方法進行整合，結合實際情況制定切合實際的設計方案。然后通過所學知識綜合應用PRO\E的各項功能創(chuàng)建三爪卡盤模型，最后進入組件，把所創(chuàng)建的三爪卡盤各部分裝配起來，再進行運動仿真。</p><p>　　設計結

10、果三個卡爪同步前進或者后退，以保證圓形工件與卡盤中心線同軸，提供三爪卡盤個部件的機構圖</p><p>　　設計結果是三爪卡盤各部件的設計思路，尺寸參數(shù)，實體圖等等，能夠進行仿真運動，三爪卡盤能夠進行生產(chǎn)，能夠加緊的圓柱形的直徑不小于100mm的工件。</p><p>　　通過對三爪卡盤的的結構設計豐富了我的知識面，鍛煉和培養(yǎng)了個人能力，使得在以后的工作、學習當中能更好發(fā)展，以適應社會發(fā)展

11、要求。</p><p>　　關鍵詞：三爪卡盤；尺寸參數(shù)；結構造型</p><p><b>　　導言</b></p><p><b>　　1.畢業(yè)設計目的</b></p><p>　　設計一個三爪卡盤，使之能夠夾緊直徑不小于100mm的圓柱形工件；三個卡爪同步前進或者后退，能夠保證圓柱形工件與卡盤中心

12、線同軸，并通過理論計算驗證或做動作仿真；并對可能出現(xiàn)同軸度誤差的因素做出必要分析；提供三爪卡盤部件的機構圖。</p><p><b>　　2．論文寫作動機</b></p><p>　　應用PRO/E軟件設計出三爪卡盤的實體。</p><p>　　對于設計的三爪卡盤的各部分畫法做出分析，例如錐齒輪在PRO/E軟件中如何生成，卡盤和卡爪如何生成，并

13、對三爪卡盤進行實際的分析。</p><p><b>　　3.技術背景</b></p><p>　　1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER誕生了。經(jīng)過10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了Pro/ENGINEER proewildfire6.0。PTC

14、的系列軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。</p><p>　　Pro/ENGINEER作為美國PTC公司開發(fā)的一個大型CAD/CAE/CAM軟件，目前廣泛的應用在工業(yè)產(chǎn)品造型設計、模具設計、有限元分析、機械仿真和加工制造等方面，是當今最優(yōu)秀的三維設計軟件之一并受

15、到世界范圍內廣大用戶的普遍歡迎。PRO/E內容豐富、功能強大，隨著生產(chǎn)加工自動化水平的不斷提高，在我國設計加工領域里的應用越來越廣泛。</p><p>　　Pro/E軟件不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬產(chǎn)品裝配和工程圖生成等設計功能，而且在設計過程中可以進行有限元分析、機構運動分析和仿真模擬等，提高了設計的可靠性。Pro/E軟件的主要特點是提供了一個基于過程的虛擬產(chǎn)品開發(fā)設計環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設計到加工真正

16、實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設計與制造。另外， Pro/E提供了二次開發(fā)設計環(huán)境及與其他CAD軟件進行數(shù)據(jù)交換的接口，能夠使多種CAD軟件配合工作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，從而提高產(chǎn)品設計的效率。</p><p>　　Pro/E第一個提出了參數(shù)化設計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決的相關性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/E的基于特征方式，能夠將設計至

17、生產(chǎn)全過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。</p><p>　　Pro/E軟件作為高端的三維設計軟件，用該軟件進行產(chǎn)品設計，無論設計中的哪部分進行了變更，這些變更都會傳播到所有后續(xù)信息中。 Pro/E軟件能夠仿真和分析虛擬樣機及優(yōu)化設計，無需制造昂貴的實物樣機，即可以虛擬方式模擬實際的作用力和運動情況，并分析產(chǎn)品在這些情況下的可能出現(xiàn)的問題。在設計階段中及早洞察產(chǎn)品

18、性能，從而改進產(chǎn)品性能，設計更好的產(chǎn)品，同時節(jié)省時間和成本。另外 Pro/E軟件支持與多種CAD工具(包括相關數(shù)據(jù)交換)和業(yè)界標準數(shù)據(jù)格式兼容利用，與PTC的其他產(chǎn)品一起能形成團隊成員之間有效地共享數(shù)字化產(chǎn)品數(shù)據(jù)環(huán)境，基于產(chǎn)品研發(fā)體系，優(yōu)化數(shù)字化產(chǎn)品價值鏈，改善企業(yè)業(yè)務流程。</p><p>　　Pro/E采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進

19、行選擇使用。</p><p>　　1． 參數(shù)化設計和特征功能</p><p>　　Pro/Engineer是采用參數(shù)化設計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設計者提供了在設計上從未有過的簡易和靈活。</p><p><b>　　2．

20、 單一數(shù)據(jù)庫</b></p><p>　　Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應在整個三維模型上。這種獨特的數(shù)據(jù)結構與工程設計

21、的完整的結合，使得一件產(chǎn)品的設計結合起來。這一優(yōu)點，使得設計更優(yōu)化，成品質量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價格也更便宜。</p><p>　　Pro/Engineer是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉）。Pro/Engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設計專用

22、功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關系，任何一個參數(shù)改變，其也相關的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設計優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕

23、上顯示，還可傳送到繪圖機上或一些支持Postscript格式的彩色打印機。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語言編程，以增強軟</p><p>　　1． 特征驅動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等）；</p><p>　　2． 參數(shù)化（

24、參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）；</p><p>　　3． 通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關系來進行設計。</p><p>　　4． 支持大型、復雜組合件的設計(規(guī)則排列的系列組件，交替排列，Pro／PROGRAM的各種能用零件設計的程序化方法等)。</p><p>　　5． 貫穿所有應用的完全相關性(任何一個地方的

25、變動都將引起與之有關的每個地方變動)。其它輔助模塊將進一步提高擴展 Pro／ENGINEER的基本功能。</p><p><b>　　第一章．概述</b></p><p><b>　　1.1卡盤簡介</b></p><p>　　1.1.1卡盤的定義</p><p>　　“卡盤”是機床上用來夾緊工件的

26、機械裝置。主要用于車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床的夾緊功能?？ūP具有結構簡單、安裝方便；裝夾迅速，適用范圍廣；精度高，使用壽命長安全性和可靠性高等特點。</p><p>　　1.1.2卡盤的分類</p><p>　　從卡盤爪數(shù)上面可以分為：兩爪卡盤，三爪卡盤，四爪卡盤，六爪卡盤和特殊卡盤。從使用動力上可以分為：手動卡盤，氣動卡盤，液壓卡盤，電動卡盤和機械卡盤。從結構上面還可以分為：中空

27、型和中實型。</p><p>　　四爪卡盤是用四個絲杠分別帶動四爪，因此常見的四爪卡盤沒有自動定心的作用。但可以通過調整四爪位置，裝夾各種矩形的、不規(guī)則的工件。</p><p>　　1.2三爪卡盤的基本組成和工作原理</p><p>　　三爪卡盤是車床上應用最廣的通用夾具 ，適合于安裝短棒料或盤類零件，三爪卡盤能自動定心，但定心準確度并不太高，約為0.05~0.15

28、mm。</p><p>　　用伏打扳手旋轉錐齒輪，錐齒輪帶動平面矩形螺紋，然后帶動三爪向心運動，因為平面矩形螺紋的螺距相等，所以三爪運動距離相等，有自動定心的作用。</p><p>　　三爪卡盤是由一個大錐齒輪，三個小錐齒輪，三個卡爪組成。三個小錐齒輪和大錐齒輪嚙合，大錐齒輪的背面有平面螺紋結構，三個卡爪等分安裝在平面螺紋上。當用扳手扳動小錐齒輪時，大錐齒輪便轉動，它背面的平面螺紋就使三個

29、卡爪同時向中心靠近或退出。</p><p>　　1.3三爪卡盤在生產(chǎn)中應注意的問題</p><p>　　三爪卡盤夾持工件能自動定心 , 使定位和夾緊同時完成，但夾緊力較小，適合于裝夾圓形、六角形的工件毛胚、棒料及車過外圓的零件。用己加工過的表面做裝夾面時，應包→層銅皮，以免損傷己加工表面。</p><p>　　三爪卡盤使用一段時間以后，大錐齒輪就會有殘留的鐵削影響其

30、裝夾零件。要定期清理卡爪背錐齒輪內部和大錐齒輪。按卡爪背錐齒輪的大小順序依次安裝，必須同時裝夾到一起才能使用。</p><p>　　三爪卡盤的結構特點及使用時的注意事項。裝夾工件時選用合理，可靠的裝夾基準且找正夾牢裝，裝夾時使用套管。</p><p><b>　　第二章．設計方案</b></p><p><b>　　2.1設計要求&l

31、t;/b></p><p>　?。?）三爪卡盤能夠加緊的圓柱形工件的直徑不小于100mm。</p><p>　?。?）三個卡爪必須同步前進或者后退，以保證圓柱形工件與卡盤中心線同軸。該部分內容需通過理論計算驗證或者運動仿真證明。</p><p>　　（3）對有可能出現(xiàn)同軸度誤差的因素做出必要的分析。</p><p>　　（4）提供三爪卡

32、盤個部件的機構圖。</p><p><b>　　2.2錐齒輪的設計</b></p><p>　　2.2.1大錐齒輪的設計、建模步驟</p><p><b>　　1.新建文件</b></p><p>　　單擊“常用”工具欄中的“新建”工具，或單擊主菜單中的“文件” →“新建”命令，彈出“新建”對話框。

33、接受系統(tǒng)默認的“零件類型，“實體”子類型，在“名稱”文本框中輸入zhuichilun，取消對復選框“使用缺省模板”的勾選，再單擊“確定”按鈕，在彈出的“新文件選項”對話框選擇公制模板為mmns-part-solid，然后單擊“確定”按鈕，進入設計環(huán)境。</p><p><b>　　12添加尺寸關系</b></p><p>　　（1）添加尺寸參數(shù)，添加過程同斜齒輪。單擊

34、主菜單中的“工具”→“參</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　數(shù)”命令，彈出“參數(shù)”對話框。單擊（添加）按鈕，依次添加齒輪設計參數(shù)及初值，如圖圖1和圖2所示，添加完畢，單擊“確定”按鈕。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　?。?）添加尺寸關系式，添

35、加過程同斜齒輪。單擊主菜單中的“工具” →“關</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　系”命令，添加直圓錐齒輪的關系式，如圖圖3所示。上步創(chuàng)建的未知參數(shù)，可根據(jù)本步創(chuàng)建的關系運算得到，添加完畢單擊“確定”按鈕。</p><p>　　3.創(chuàng)建錐齒輪幾何曲線</p><p>　　（1）創(chuàng)建基準平面DT

36、M1。單擊“特征”工具欄的（基準平面）工具，或單擊主菜單中的“插入” →“模型基準” →“平面”命令，彈出“基準平面”對話框。在工作區(qū)選取TOP基準平面作為放置參照，“偏距” →“平移”中輸入數(shù)值，單擊“確定”按鈕，生成DTM1基準平面。注意添加關系式，平移距離等于“=D/（2*TAN(DELTA)）”.</p><p>　　(2)創(chuàng)建基準軸A-1。單擊“特征”工具欄中的（基準軸）工具，在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl

37、”鍵，選取RIGHT、FRONT基準平面作為放置參照，選擇基準軸的約束類型為“穿過”兩個相交平面，單擊“確定”按鈕，完成A-1基準軸的創(chuàng)建。</p><p>　　（3）創(chuàng)建基準點PNTO.單擊“特征”工具欄中的（基準點）工具，在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的A-1基準軸和DTM1基準平面作為放置參照，單擊“確定”按鈕，完成PNTO基準點的創(chuàng)建。</p><p>　?。?）草繪

38、齒廓曲線。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取FRONT基準平面作為草繪平面，接受系統(tǒng)自動捕捉到的與其垂直的RIGHT基準平面作為草繪方向參照平面。單擊“草繪”按鈕，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（直線）工具，再單擊（動態(tài)剪切）工具，修剪外形，如圖圖4</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　所示。草繪完成后，單擊“確定”按鈕。注

39、意添加關系式：</p><p><b>　　D1=90，</b></p><p><b>　　D2=DA/2,</b></p><p><b>　　D3=DELTA,</b></p><p><b>　　D4=DF/2,</b></p>&l

40、t;p><b>　　D5=B,</b></p><p><b>　　D6=D/2,</b></p><p><b>　　D7=DA/2。</b></p><p>　　4.創(chuàng)建大端齒輪基本圓</p><p>　?。?）創(chuàng)建基準軸DTM2。單擊“特征”工具欄的工具，在工作區(qū)按

41、住鍵盤“Ctrl”鍵，選取FRONT基準平面和曲線參照1作為放置參照，約束類型為DTM2基準平面和FRONT基準平面的“法向”垂直，“穿過”參照曲線1，完畢單擊“確定”按鈕，生成下圖圖5所示的基準平面。</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　?。?）創(chuàng)建基準點PNT1.單擊“特征”工具欄中的（基準點）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準”

42、→“點” →“點”命令，彈出“基準點”對話框，創(chuàng)建基準點。在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取圖4的曲線參照1和參照2作為放置參照，完畢單擊“確定”按鈕，生成PNT1基準點，如圖6所示。</p><p><b>　　圖6</b></p><p>　?。?）草繪大端齒輪基本圓截面。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取DTM2基準平面作為草繪平面，單擊“草繪”按鈕，進

43、入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（圓）工具，任意草繪4個同心圓，圓心為PNT1點。然后單擊（直線）工具，過點PNT1繪制一條直線，如圖圖7所示，草繪</p><p><b>　　圖7</b></p><p>　　完成，單擊（確定）按鈕，退出草繪環(huán)境。注意添加關系式： </p><p>　　D9=D/(COS(DELTA)),&

44、lt;/p><p>　　D10= DA/(COS(DELTA)),</p><p>　　D11= DB/(COS(DELTA)),</p><p>　　D12= DF/(COS(DELTA)).</p><p>　　最后單擊“常用工具欄中”（再生模型）工具。</p><p>　　5.創(chuàng)建小端齒輪基本圓</p>

45、<p>　?。?）創(chuàng)建基準平面DTM6。單擊“特征”工具欄中的（基準平面）工具，或單擊主菜單中的“‘插入”→“模型基準” →“平面”命令，彈出“基準平面”對話框。在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取FRONT基準平面和和圖4所示曲線的參照3作為防止參照，選擇約束類型為：DTM6基準平面和FRONT基準平面“法向”垂直，“穿過”參照曲線完畢單擊“確定”按鈕，生成如圖圖8所示的DTM6基準平面。</p><p

46、><b>　　圖8</b></p><p>　?。?）創(chuàng)建基準點PNT2.單擊“特征”工具欄中的（基準點）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準” →“點” →“點”命令，彈出“基準點”對話框。在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取如圖圖4所示的曲線參照2和參照3作為放置參照，單擊“確定”按鈕，生成PNT2基準點，如圖圖9所示。</p><p><b&g

47、t;　　圖9</b></p><p>　?。?）草繪小端齒輪基本圓截面。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，選取DTM2基準平面作為草繪平面，單擊“草繪”按鈕，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（圓）工具，任意草繪4個同心圓，圓心為PNT2點。然后單擊（直線）工具，繪制一條直線，如圖圖10所示。草繪完成后，單擊（確定）按鈕。注意添加關系式：</p><p><b&

48、gt;　　圖10</b></p><p>　　D14=(D-2*B*SIN(DELTA))/COS(DELTA),</p><p>　　D15=(DA-2*BA*SIN(DELTA_A))/COS(DELTA), D16=(DB-2*BB*SIN(DELTA_B)/COS(DELTA)),</p><p>　　D17=(DF-2*BF*SIN(DELTA

49、_F))/COS(DELTA)。</p><p>　　最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。</p><p>　　6創(chuàng)建齒輪大端漸開線特性</p><p>　　（1）創(chuàng)建坐標系CS0。單擊“特征”工具欄中的（坐標系）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準”→ “坐標系”命令，彈出“坐標系”對話框，以此作為定向根據(jù)。選擇參照1作為X軸的正向，選擇參照2作為Y

50、軸的正向，完畢單擊 “確定”按鈕，生成CS0坐標系，如圖圖11所示。</p><p><b>　　圖11</b></p><p>　?。?）創(chuàng)建坐標系CS1。單擊“特征”工具欄中（坐標系）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準”→“坐標系”命令，彈出“坐標系”對話框。在工作區(qū)或模型樹中選取上步創(chuàng)建的CS0坐標系作為放置參照，單擊“定向”標簽，設置參數(shù)如圖圖12所示

51、，完畢單擊“確定”按鈕。注意添加關系，在工作區(qū)選取CS0和CS1兩坐標系夾角，在“關系”對話框中輸入關系式</p><p>　　D19=360*COS(DELTA)/(4*Z)+180*TAN(ALPHA)/PI-ALPHA。</p><p>　　最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。</p><p><b>　　圖12</b></

52、p><p>　　（3）創(chuàng)建漸開線。單擊“特征”工具欄中的 （基準曲線）工具，或單擊主菜單中的“插入” →“模型基準”→“曲線”命令，彈出“曲線選項”菜單，單擊“從方程”→“完成”命令。此時系統(tǒng)提示選擇坐標系，在工作區(qū)或模型樹種選取CS0坐標系，再單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)彈出“設置坐標系類型”菜單，選擇“笛卡爾”坐標系，彈出“記事本”對話框。在記事本點劃線下方，輸入漸開線方程：</p><p>&

53、lt;b>　　r=D11/2</b></p><p>　　theta=t*60</p><p>　　x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180</p><p>　　y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180</p><p><b>　　z=

54、0</b></p><p><b>　　圖13</b></p><p>　　輸入完畢保存，返回到“基準曲線”對話框，單擊 “確定”按鈕，生成如圖圖13所示的漸開線1.</p><p>　　7.創(chuàng)建齒輪小端漸開線特征</p><p>　?。?）創(chuàng)建坐標系CS1.單擊“特征”工具欄的（坐標系）工具，或單擊主菜單中

55、的“插入”→“模型基準”→“坐標系”命令，彈出“坐標系”對話框。在工作區(qū)選取PNT2基準點作為放置參照，單擊“定向”標簽，點選“參照選取”單選鈕，以次作為定向根據(jù)。選擇參照1作為X軸的正向，選擇參照2作為Y軸的正向，完畢單擊 “確定”按鈕，生成CS1坐標系，如圖圖14所示。</p><p><b>　　圖14</b></p><p>　?。?）創(chuàng)建坐標系CS3。單擊“

56、特征”工具欄中的（坐標系）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準”→“曲線”命令，，彈出“坐標系”對話框。在工作區(qū)或模型樹種選取上步創(chuàng)建的CS2坐標系作為放置參照，單擊“定向”標簽，設置參數(shù)同圖12所示，完畢單擊“確定”按鈕，生成坐標系CS3，注意添加關系，在工作區(qū)選取CS2和CS3兩坐標系的夾角，在“關系”對話框中輸入關系</p><p>　　D20=360*COS(DELTA)/(4*Z)+180*TAN

57、(ALPHA)/PI-ALPHA。</p><p>　　最后單擊“常用”工具欄中的（再生模型）工具。</p><p>　　（3）創(chuàng)建漸開線2.單擊“特征”工具欄中的（基準曲線）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“模型基準”→“曲線”命令，彈出“曲線選項”菜單，選擇“從方程”建立漸開線，然后單擊“完成”命令，此時系統(tǒng)提示選擇坐標系，在工作區(qū)或模型樹中選取坐標系CS3，在單擊“確定“按鈕。系統(tǒng)彈

58、出”設置坐標系類型“菜單，選擇”笛卡爾“坐標系，彈出”記事本“對話框。在記事本點劃線下方，輸入漸開線方程：</p><p><b>　　R=D16/2</b></p><p>　　theta=t*60</p><p>　　x=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180</p><p>　

59、　y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180</p><p><b>　　z=0</b></p><p>　　輸入完畢保存，返回到“基準曲線“對話框，單擊”確定“按鈕，生成如圖圖15所示的漸開線2。</p><p><b>　　圖15</b></p><p>　

60、　8.創(chuàng)建漸開線鏡像特征</p><p>　?。?）創(chuàng)建基準點PNT3。單擊“特征“工具，或單擊主菜單中的”插入“→”模型基準”→””點”→”點”命令,彈出”基準點”對話框,在工作區(qū)按住鍵盤<Ctrl>鍵，選取分度圓和創(chuàng)建的漸開線2作為放置參照，單擊 “確定“按鈕，生成PNT3基準點，如圖圖16所示。</p><p>　?。?）創(chuàng)建基準軸A＿2.單擊”特征”工具欄中的 (基準軸

61、)工具,或單擊主菜單中的”插入”→”模型基準”→”軸”命令,彈出”基準軸”的對話框,創(chuàng)建基準軸.在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl>”鍵,選取DTM2基準平面和PNT1基準點</p><p>　　作為放置參照,選擇基準軸的約束類型為基準軸A＿2”穿過”基準點PNT1, “法向“DTM2基準平面，完畢單擊 “確定”按鈕，完成A＿2基準軸的創(chuàng)建。</p><p><b>　　圖16&l

62、t;/b></p><p>　　（3）創(chuàng)建基準平面DTM7，單擊“特征”工具欄的（基準平面）工具，或單擊主菜單中的“插入“→”“基準模型”→“平面”命令，彈出“基準平面”對話框。在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的A＿2.基準軸和PNT3基準點作為放置參照，約束類型均為”穿過”，完畢單擊 “確定”按鈕，生成如圖圖17所示的DTM7基準平面。</p><p><b>

63、;　　圖17</b></p><p>　?。?）創(chuàng)建鏡像基準平面DTM8。單擊“特征”工具欄中的（基準平面）工具，或單擊主菜單中的“插入“→”“基準模型”→“平面”命令，彈出“基準平面”對話框在工作區(qū)按住鍵盤“Ctrl”鍵，選取上步創(chuàng)建的A＿2.基準軸和DTM4基準平面作為放置參照，在“偏距”—“旋轉”中輸入360*COS(DELTA)/(4*Z)或者-3，單擊 “確定”按鈕，完成鏡像基準平面DTM8

64、的創(chuàng)建，如圖圖18所示。注意添加關系式，在工作區(qū)選取兩個基準平面的夾角，在“關系”對話框中的輸入關系式：</p><p>　　D21=360*COS(DELTA)/(4*Z).</p><p><b>　　圖18</b></p><p>　　9.創(chuàng)建鏡像漸開線特征</p><p>　　在模型樹或在工作區(qū)中選取已創(chuàng)建的大小

65、端漸開線1，2，此時鏡像操作被激活，單擊“特征”工具欄中的（鏡像）工具，或單擊主菜單中得“編輯” →“鏡像”命令，窗口下方彈出“鏡像”特征操控板，選取DTM8基準平面作為鏡像平面，單擊（確定）按鈕，完成漸開線特征的鏡像，如圖圖19所示。</p><p>　　10.創(chuàng)建第一個齒廓特征</p><p>　?。?）草繪掃描軌跡。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，或單擊主菜單中的”插入“→”模型

66、基準”→“草繪”按鈕，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（邊）工具，在彈出的“類型”對話框中點選“單個”單選鈕，選擇如圖圖20所示的參照線，最后單擊（動態(tài)剪切）工具，修改掃描軌跡，完畢單擊（確定）按鈕。</p><p><b>　　圖19</b></p><p><b>　　圖20</b></p><p>　?。?

67、）草繪齒廓截面形狀。單擊“特征”工具欄中的（草繪）工具，特征工具，彈出“草繪”對話框，選取DTM2基準平面作為草繪平面，單擊“草繪”確認，進入二維草繪環(huán)境。單擊“草繪器”工具欄中的（邊）工具，或單擊主菜單中的”草繪“→”邊”→“使用”命令，在彈出“類型”對話框中點選“環(huán)”單選鈕，選取齒頂圓和齒根圓。然后再“類型”對話框中點選“單個”單選鈕，選取兩條漸開線齒廓線。單擊（圓?。┕ぞ撸L制圓弧使其和漸開線相切生成齒根圓角。最后單擊（動態(tài)剪切）

68、工具，修剪齒廓外形，草繪完成，單擊 “確定“按鈕。</p><p>　　同理創(chuàng)建小端齒廓，選擇DTM3基準平面。</p><p>　?。?）創(chuàng)建掃描混合特征。單擊菜單中的“插入”→“掃描混合”命令，彈出“掃描混合”特征操控板，在操控板中單擊“參照”按鈕，彈出“參照”上滑面板被激活，接受截面控制默認方式。再單擊“剖面”按鈕，在彈出的上滑面板中，選擇方式為“所選截面”，單擊“插入”按鈕，在工作

69、區(qū)依次選取上步創(chuàng)建的2個齒廓截面。完畢單擊（確定）按鈕或鼠標中鍵，生成第一個齒廓，如圖圖21所示。注意添加齒根圓角關系式，單擊主菜單中的“工具”→”關系”</p><p><b>　　圖21</b></p><p>　　命令，彈出“關系”對話框。首先在工作區(qū)選取大端齒根圓角d37尺寸和小端齒根圓角d49尺寸，在“關系”對話框中輸入齒根圓角關系式：</p>

70、<p><b>　　IF HAX<1</b></p><p>　　D37=0.31*M</p><p>　　D49=0.31*M</p><p><b>　　ENDIF</b></p><p><b>　　IF HAX>=1</b></p>

71、<p><b>　　D37=0.2*M</b></p><p><b>　　D49=0.2*M</b></p><p><b>　　ENDIF</b></p><p>　　輸入完畢，單擊“確定”按鈕，最后單擊“常用“工具欄中的（再生模型）工具。</p><p>　　

72、11.創(chuàng)建第二個齒廓復制特征</p><p>　　創(chuàng)建過程和直齒輪復制特征創(chuàng)建相同。單擊主菜單中的“編輯”→“特征操作”命令，彈出“特征”菜單管理器，依次單擊“復制”→”移動”→”選取”→”獨立” →“完成”命令。系統(tǒng)提示選取需要復制的特征，選取上一步創(chuàng)建的第一個齒作為復制對象，最后在“選取特征”菜單中單擊”完成“命令。在隨后彈出的”移動特征“菜單中單擊”旋轉“→”曲線、邊軸“命令，選取基準軸A＿2作為復制參照。

73、此時紅色箭頭指示特征移動方向，進行復制移動方向選擇，單擊“正向”命令。確認移動方向。系統(tǒng)消息區(qū)提示“輸入旋轉角度”。輸入旋轉角度關系式360/Z。輸入完畢，單擊右側（確定）按鈕，“組可變尺寸”菜單中的“完成命令，”組元組“對話框中的”確定“按鈕和”特征“菜單中的”完成“命令。完成齒廓的復制，如圖圖22所示。主意添加復制旋轉角度關系，添加旋轉角度D51=360/z。</p><p><b>　　圖22&l

74、t;/b></p><p>　　12.創(chuàng)建其余齒廓陣列特征</p><p>　　創(chuàng)建過程和直齒輪的創(chuàng)建過程相同。選取上步的復制齒廓特征，此時陣列命令被激活，單擊“特征“工具欄中的（陣列）工具，窗口下方彈出”陣列“特征操控版。在操控板中，旋轉陣列方式為”尺寸“陣列，添加尺寸參照，選擇上步復制旋轉角度作為u參照尺寸，輸入陣列個數(shù)為24個，完畢單擊（確定）按鈕或鼠標中鍵，生成如圖圖23所示

75、的陣列特征。主意添加尺寸關系，在”關系“對話框中輸入關系式：</p><p>　　D75=360/Z,</p><p><b>　　P76=Z-1.</b></p><p><b>　　圖23</b></p><p>　　13.創(chuàng)建錐齒輪主體特征</p><p>　　單擊“特

76、征”工具欄中的（旋轉）工具，或單擊主菜單中的“插入”→“旋</p><p><b>　　圖24</b></p><p>　　轉”命令，窗口下方彈出“旋轉”特征操控板。在操控板中選擇旋轉方式為“實體”類型，旋轉角度類型為360°。單擊“位置”按鈕，在彈出的“位置”上滑面板中單擊“定義”按鈕，彈出“草繪”對話框。選取FRONT基準平面作為草繪平面，草繪截面如圖圖

77、24所示。草繪完成后，單擊（確定）按鈕，進入三維實體模式。單擊（確定）按鈕，生成如圖圖25所示的旋轉特征。主意添加關系：</p><p>　　D75=360/Z,</p><p><b>　　P76=Z-1。</b></p><p><b>　　圖25</b></p><p>　　最后錐齒輪實體模型

78、如下圖圖26所示</p><p><b>　　圖26</b></p><p>　　2.3卡盤的設計、建模步驟</p><p>　　單擊“常用”工具欄中的“新建”工具，或單擊主菜單中的“文件” →“新建”命令，彈出“新建”對話框。接受系統(tǒng)默認的“零件類型，“實體”子類型，在“名稱”文本框中輸入kapan，取消對復選框“使用缺省模板”的勾選，再單擊

79、“確定”按鈕，在彈出的“新文件選項”對話框選擇公制模板為mmns-part-solid，然后單擊“確定”按鈕，進入設計環(huán)境。</p><p>　　2.3.1用方程生成阿基米德螺線</p><p>　　單擊“曲線”命令，彈出菜單任務管理器，在任務管理器的曲線選項下滑列表中選擇“從方程”，然后點擊“完成”出現(xiàn)如圖圖27命令框。</p><p>　　圖27

80、 圖28</p><p>　　選取坐標原點，彈出任務管理器，選擇笛卡爾如圖圖28所示，彈出“rel.ptd-記事本”，在記事本中輸入如下方程式</p><p><b>　　n=8</b></p><p><b>　　r=360*t*n</b></p><p>

81、;　　x=100*cos(r)+30*t*n*cos(r)</p><p>　　y=100*sin(r)+30*t*n*sin(r)</p><p><b>　　z=0</b></p><p>　　輸入完成點擊“確定”，生成如下圖圖29所示的曲線</p><p><b>　　圖29</b></

82、p><p>　　2.3.2生成完整的卡盤</p><p>　　點擊“拉伸工具”→“放置”→“定義”→選取FRONT平面→點擊“草繪”進入草繪截面，點擊“通過邊創(chuàng)建圖元”， 選取上一步創(chuàng)建的阿基米德螺線，在類型中點擊“”關閉。點擊“偏移”工具， 選取偏移的曲線，接受默認方向，輸入偏移距離15，點擊，點擊“確定”。草繪完畢生成如圖圖30曲線</p><p><b>

83、;　　，</b></p><p><b>　　圖30</b></p><p>　　創(chuàng)建 “兩點線”選取兩條曲線的端點，完畢點擊。出現(xiàn)圖31結構</p><p><b>　　圖31</b></p><p>　　在拉伸距離中輸入數(shù)值50，完畢點擊。生成如圖圖32所示結構</p>

84、<p><b>　　圖32</b></p><p>　　2.3.3.最終卡盤的結構</p><p><b>　　如圖圖33所示</b></p><p><b>　　圖33</b></p><p>　　2.4卡爪的設計、建模步驟</p><p>

85、;　　因為三爪卡盤是的三個卡爪不是同時裝配到卡盤上去的，所以三個卡爪的結構式不完全相同的，但還是有相似之處。</p><p>　　2.4.1卡爪1的設計與建模</p><p>　　因為卡爪與卡盤是要配合使用的，所以在阿基米德螺線的原理上建立卡爪，并使用卡盤建模時候的數(shù)據(jù)，使卡盤能夠與卡爪配套。</p><p>　?。?）草繪卡爪1的結構。單擊“草繪”命令，彈出草繪對

86、話框，選取FRONT面為草繪平面，點擊“草繪” 進入草繪環(huán)境。草繪如圖34結構</p><p><b>　　圖34</b></p><p><b>　　圖35</b></p><p>　　（2）拉伸出卡爪的卡爪部分。點擊（拉伸）命令，點擊“設置”→“定</p><p>　　義”彈出草繪對話框，選取F

87、RONT平面作為拉伸面，點擊草繪進入環(huán)境，點擊(投影)命令，選取上步創(chuàng)建的卡爪部分，然后，完成草繪。在左下方命令行中輸入要拉伸的長度50，點擊（確定），生成如圖圖35的結構</p><p>　　（3）創(chuàng)建卡爪上部分結構“1”。點擊（基準平面工具），選取FRONT面為基準平面，輸入偏距-平移距離50，如圖36，點擊確定，創(chuàng)建基準平面DTM1如圖36所示</p><p>　　圖36

88、 圖37</p><p>　?。?）草繪卡爪上部分的結構“1”。單擊“草繪”命令，彈出草繪對話框，選取DTM1面為草繪平面，點擊“草繪” 進入草繪環(huán)境。草繪如圖38結構，完畢點擊“完成”退出草繪命令。</p><p><b>　　圖38</b></p><p>　　（5）拉伸剛剛草繪出的平面，點擊命

89、令，選取DTM1平面，投影出上步草繪出的結構，單擊 “完成”，輸入拉伸距離為50，點完成拉伸，生成如圖39結構</p><p><b>　　圖39</b></p><p>　　（6）拉伸卡爪上部分結構“2”，步驟同（3）、（4），選取基準平面為（4）中的最上表面，草繪平面如圖圖40所示，并拉伸出實體如圖圖41所示</p><p>　　圖40

90、 圖41</p><p>　?。?）同理拉伸結構“3”，步驟同（3）、（4），選取草繪基準平面為（5）中創(chuàng)建結構的上表面，草繪圖形如下圖圖42所示，拉伸出的結構如圖43所示</p><p><b>　　圖42</b></p><p><b>　　圖43</b>

91、</p><p>　　卡爪1的總體結構即為圖44</p><p><b>　　圖44</b></p><p>　　2.4.2卡爪2的設計與建模</p><p>　?。ú襟E與卡爪1相同）</p><p>　　（1）草繪卡爪2的基本結構，如圖45</p><p><b&g

92、t;　　圖45</b></p><p>　　（2）拉伸出卡爪部分如圖46</p><p><b>　　圖46</b></p><p>　?。?）創(chuàng)建卡爪上部分“1”的結構如圖47</p><p><b>　　圖47</b></p><p>　?。?）拉伸出卡爪上部

93、分2結構如圖48</p><p><b>　　圖48</b></p><p>　　（5）拉伸卡爪上部分3的結構圖49</p><p><b>　　圖49</b></p><p>　?。?）卡爪2的總體結構如圖圖50所示</p><p><b>　　圖50</b

94、></p><p>　　2.4.3卡爪3的設計與建模</p><p>　?。ú襟E與卡爪1相同）</p><p>　?。?）草繪卡爪3軌跡如圖51所示</p><p><b>　　圖51</b></p><p>　?。?）拉伸出卡爪結構如圖52所示</p><p>&l

95、t;b>　　圖52</b></p><p>　?。?）拉伸出卡爪上部分“1”的結構如圖53所示</p><p><b>　　圖53</b></p><p>　　（4）拉伸上部分“2”結構如圖54所示</p><p><b>　　圖54</b></p><p>

96、;　?。?）拉伸卡爪上部分“3”結構，如圖55所示</p><p><b>　　圖55</b></p><p>　?。?）卡爪3的最終結構如圖圖56所示</p><p><b>　　圖56</b></p><p>　　第三章．卡爪的工程圖</p><p><b>　

97、　3.1工程圖</b></p><p>　　表達復雜零件時最常用的方法是使用空間三維模型，這樣簡單而且直觀。但是在工程中，有些時候需要使用一組二維圖形來表達一個復雜零件或裝配組件，也就是使用工程圖。</p><p><b>　　3.2創(chuàng)建工程圖</b></p><p>　　3.2.1卡爪1的工程圖</p><p&

98、gt;　　卡爪1的工程圖如圖57所示</p><p><b>　　圖57</b></p><p>　　3.2.2卡爪2的工程圖</p><p>　　卡爪2的工程圖如圖圖58所示</p><p><b>　　圖 58</b></p><p>　　3.2.3卡爪3的工程圖<

99、/p><p>　　卡爪3的工程圖如圖59</p><p><b>　　圖59</b></p><p><b>　　裝配圖</b></p><p><b>　　裝配圖如圖60所示</b></p><p><b>　　圖60</b><

100、/p><p>　　卡盤實體如下圖圖61所示</p><p><b>　　圖61</b></p><p><b>　　論文總結</b></p><p>　　通過兩個月的畢業(yè)設計，使我學到了更多的知識，將我所學到的理論知識與實際結合起來，把自己的知識面擴大了許多。在設計當中我發(fā)現(xiàn)不是所有的理論知識在現(xiàn)實生活

101、中都是對的，有時就是跟現(xiàn)實是沖突的。現(xiàn)實生活中也有書上講不到的，有用的知識。有些要經(jīng)過很長時間才能學會，有些會讓人感到很多疑問，可是用起來卻很好。</p><p>　　在做設計和寫論文的過程中，我發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足，同時我在設計過程中也不斷的改進不足，使我對Pro/E我對本次畢業(yè)設計感觸很深。一方面：知識的重要性。在設計中我將三年所學的知識盡可能的在這次設計中得到發(fā)揮，經(jīng)過這一個多月的畢業(yè)設計，確實學到了不少的

102、東西，同時也深感自己知識的欠缺。雖然即將畢業(yè)，但在以后的學習工作中，一定要繼續(xù)堅持不斷地學習新興的知識以及相關的非專業(yè)的知識，只有這樣才能在日益激烈的競爭的環(huán)境中站住腳，不斷探索自己的發(fā)展空間。</p><p>　　另一方面：在實踐中學習，把理論應用于實踐，然后檢驗自己的錯誤，并加以改正。這對我的以后的工作中會有很大的幫助，我會在以后的工作中繼續(xù)保持著這種精神，是我的工作、學習能更上一層INEER的功能及一些常用

103、工具有了深刻、細致的理解與掌握?，F(xiàn)在我可以更加熟練的掌握Pro/ENGINEER各種的工具的使用，使理論與實踐更加緊密的結合。借這次機會感謝三年以來給我?guī)椭乃欣蠋煛⑼瑢W，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。我的畢業(yè)設計指導老師趙鳳申老師，她始終以一位長輩的風范來引導我，給我不厭其煩的指導，也十分感謝趙老師專業(yè)、認真、耐心的指導和幫助。畢業(yè)設計，也許是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了，我會為自己交上一份老師滿意的畢業(yè)答

104、卷而驕傲和自豪！</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本次論文設計過程中，XXX老師對該論文從選題，構思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導,使我得以最終完成畢業(yè)設計。在學習中,老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學術思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風范是我終生學習的楷模，老師們的高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學精神，將

105、永遠激勵著我。這三年中還得到眾多老師的關心支持和幫助。在此，謹向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　最后，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　?。ǎ保┳T雪松；Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 中文版