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