减速箱的CADCAECAM - 图文

成绩：

《CAD/CAM/CAE设计实践》

大 作 业

课 程： CAD/CAM/CAE设计实践 学 期： 2011～2012学年第一学期 教 师： 时 间： 2011年 12 月 18 日 姓名（学号）： 年级、专业：

减速箱的CAD/CAM/CAE设计

1、 减速箱CAD/CAM/CAE设计的意义

二级减速箱广泛运用于实际生产制造的各个领域，不同的领域所需要的性能也有很大的不同，传动比、额定载荷和工作环境等的不同对减速箱的设计有不同的要求，运用传统的设计制造方式所花费时间长，效率低，很难迅速的实现产品的有效设计。

随着科技的不断发展，计算机的普及，大量软件被开发出来应用于机械产品的设计制造过程中，通过在计算机的虚拟平台上进行设计制造，我们能够对产品随时进行分析、修正和改进。对于经常修改方案的设计，手动绘图需要投入更多的人力和物力；手工绘图难以直观地表达复杂产品的装配关系而运用计算机软件制作并模拟实物设计，能够展现新开发商品的外型，结构，色彩，质感等特色；没有CAM系统，复杂曲面难以加工；虽然有CAD的数据但是缺少CAM系统，显然需要实际加工获得初步的模型，这样资源耗费过大；产品虽然完成了3维建模，但是不知道产品的强度是否满足要求，CAE则可以帮助用户完成受力分析，用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题。

通过CAD/CAM/CAE设计，缩短产品设计周期，降低设计成本，设计数据能有效地共享和充分地利用，设计阶段就可以清楚地掌握其加工方式和力学性能。

2、 减速箱的CAD过程

图1、产品分解视图

主要部件装配方式：

上、下箱体用配对和对齐，完全约束

高速轴、中速轴、低速轴和箱体之间用轴对齐，不完全约束 轴与齿轮之间用销钉，不完全约束 轴与键之间用对齐，完全约束 键和齿轮之间用对齐，完全约束

轴与轴承之间用对齐，相切和配对，完全约束 低速轴工程图如下：

图2、主视图

图3、剖视图

3、 减速箱低速轴的CAM过程

加工机床：车床和铣床

先选车床车削轴轴向的形状和端面，具体如下 加工刀具选取和参数设置：

图4、刀具路径参数

图5、粗加工参数

图6、精车参数

图7、车外圆

图8、车端面

再选铣床加工键槽，具体如下 刀具选取和参数设置：

图9

加工效果图：

图10

主要程序段： 前十句

% O0000

(PROGRAM NAME - T)

(DATE=DD-MM-YY - 18-12-11 TIME=HH:MM - 17:12) (MCX FILE - C:\\USERS\\WHO\\DESKTOP\\T.MCX-5) (NC FILE - C:\\USERS\\WHO\\DESKTOP\\T.NC) (MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024) G21

(TOOL - 2 OFFSET - 2)

(OD ROUGH LEFT - 80 DEG. INSERT - CNMG 12 04 08) G0 T0202 G18

G97 S2637 M03 G0 G54 X66.4 Z-4.5 M8 G50 S3600 G96 S550 G99 G1 Z-2.5 F.5 Z250.8

X69.228 Z249.386 G0 Z-4.5

后十句

X60.4

G18 G3 X62. Z362.2 K-.8 G1 Z300. X64.828 Z301.414 G0 X70. Z302. G1 Z300. Z288.

X72.828 Z289.414 G28 U0. V0. W0. M05 T0100 M30 %

4、 减速箱低速轴的CAE过程

在此，选用proe对减速箱低速轴进行受力分析，先定义材料，如下图：

图11、材料定义

再设定载荷和约束： 选键槽侧面做受载面

图12、载荷集

轴两端受到两个轴承约束

图13、约束集

材料指定：钢

图14、材料指定

对轴进行了三项分析，分别是静态分析、模态分析和疲劳分析

图15、分析诊断

图16、静态分析结果图

图17、模态分析结果图

图18、疲劳分析结果图

5、 结论

通过用CAD来对产品建模，可以很方便的表达一些比较复杂的、用传统的手工绘图无法实现3D直观图，可以在虚拟界面上显示出所设计的产品是否合理美观，不需要把产品实际制造出来。

CAM在能够虚拟界面上能够详细清晰的表达出产品的加工、预加工等过程，节省了材料，减少了浪费；而且可以自动编程，节约了时间，实现了加工之前的严格设计，可以验证一些独特的设想，观察其合理与否等等。

CAE通过对产品进行静态分析、模态分析和疲劳分析，直观的显示出产品在实际运行过程中的状况，判断产品材料、尺寸等方面是否满足设计要求，提高产品设计时的效率，符合我国建设节约型社会的宗旨，体现了科学发展观的思想。

图17、模态分析结果图

图18、疲劳分析结果图

5、 结论

通过用CAD来对产品建模，可以很方便的表达一些比较复杂的、用传统的手工绘图无法实现3D直观图，可以在虚拟界面上显示出所设计的产品是否合理美观，不需要把产品实际制造出来。

CAM在能够虚拟界面上能够详细清晰的表达出产品的加工、预加工等过程，节省了材料，减少了浪费；而且可以自动编程，节约了时间，实现了加工之前的严格设计，可以验证一些独特的设想，观察其合理与否等等。

CAE通过对产品进行静态分析、模态分析和疲劳分析，直观的显示出产品在实际运行过程中的状况，判断产品材料、尺寸等方面是否满足设计要求，提高产品设计时的效率，符合我国建设节约型社会的宗旨，体现了科学发展观的思想。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4c18.html