1、 本科生毕业论文(设计)AutoCAD实体零件库(轴系)的建立院系名称姓名学号专业指导教师2015年4月10日AutoCAD实体零件库(轴系)的建立摘要 CAD是一种应用计算机硬件和软件系统，辅助人们对产品或工程进行设计的技术。它包括设计、绘图、工程分析以及文文件制作等设计活动;与传统的设计方法相比，这是一种全新的设计理念，也是一门多学科综合应用的新技术，是提升产品设计水平和市场应变能力不可缺少的主要技术手段之一。 CAD作为信息技术的一个重要组成部分，将计算机高速、海量数据存储及处理和挖掘能力与人的综合分析及创造性思维能力结合起来，对加速工程和产品的开发、缩短设计制造周期、提高质量、降低成本
2、、增强企业市场竞争能力与创新能力发挥着重要作用。【关键词】AutoCAD，二次开发、轴系零件、造型设计AbstractCAD is the technology of the application of computer hardware and softwaresystems to assist in the design of the products or projects. It includes design activitiessuch as designs, drawings, engineering analysis and document production, etc.
3、;compared with the traditional design method, it is a new design concept and a newtechnology of the application of multidisciplinary and one of the main indispensabletechnical means to raise the level of product design and the market responsiveness.As an integral part of information technology, CAD
4、combines high speed and mass data storage and processing and mining capacity of the computer and the comprehensive analysis and creative thinking ability of human, which plays an important role in accelerating the projects and products development, shortening the design manufacturing cycle and impro
5、ving quality, reducing costs and enhancing market competitiveness and innovation.Key wordsAutoCAD, secondary development，Axis，Sculpt Design目录摘要11绪论41.1 CAD技术概念51.2 CAD技术发展趋势51.2.1标准化技术51.2.2集成化技术51.2.3网络技术的应用51.2.4多学科多功能综合产品设计技术62.轴结构设计的方法62.1 轴的结构要便于安装和制造62.1.1 安装方面的要求62.1.2 制造加工方面的要求72.2 正确选择轴上零件的
6、定位和固定方式72.2.1 轴上零件的定位72.2.2 轴上零件的固定82.3 减少应力集中，提高轴的疲劳强度93.轴的公差设计及工程数据库的建立103.1轴的公差设计103.1.1尺寸公差103.1 .2形状和位置公差153.2轴系零件设计造型CAD系统工程数据库的建立173.2.1轴系零件设计造型CAD系统数据表173. 2. 2 DAO连接数据库194轴系零件造型设计CAD系统的开发设计204. 1轴系零件造型设计CAD系统开发设计思想及流程介绍204. 2轴系零件造型设计CAD系统各功能模块设计及实现224. 2. 1系统框架组成及各功能模块的主要设计内容224. 2. 2常量、变量和
7、数组的介绍234.3设计要求参数模块设计及实现步骤244.3. 1设计要求参数模块主要控件244.3.2设计要求参数模块实现245.总结26 1绪论 随着计算机技术的迅猛发展，各行各业正日益感受到由此带来的一系列广泛而深远的技术变革。应用计算机设计和制造产品是计算机技术应用于制造业的一个主要方面，该技术被称为计算机辅助设计和计算机辅助制造技术。 CAD作为信息技术的一个重要组成部分，将计算机高速、海量数据存储及处理和挖掘能力与人的综合分析及创造性思维能力结合起来，对加速工程和产品的开发、缩短设计制造周期、提高质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力发挥着重要作用。1.1 CAD技术概念计
8、算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等各项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案。各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索。设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成，由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形并显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改，利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD能够减轻设计人员的劳动，缩短
9、设计周期和提高设计质量。1.2 CAD技术发展趋势 21世纪制造行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化，追求的目标是提高产品质量及生产效率，缩短设计周期及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高制造业的应变能力，满足用户需求。CAD技术的发展趋势具体表现出以下几个方面。1.2.1标准化技术 CAD系统可建立标准零件数据库，非标准零件数据库和机械零部件参数数据库。标准零件库中的零件在CAD设计中可以随时调用，并采用成组技术生产。非标准零件库中存放的零件，虽然与设计所需结构不尽相同，但利用系统自身的建模技术可以方便地进行修改，从而加快设计过程，典型机械零部件结构库是在参数化设计的基础上实
10、现的，按用户要求对相似机械零部件结构进行修改，即可生成所需要的结构。1.2.2集成化技术 当前，制造业正向全面信息化方向迈进，其新的发展趋势主要表现为柔性制造系统、计算机集成制造系统的开发与推广应用。在这一过程中将实现产业的信息化、软件化、高附加值化CAD系统的集成就是要建立一种新的设计、生产以及技术管理的一体化，主要体现在信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成，以便适合未来制造系统的需求。1.2.3网络技术的应用 网络技术的发展能有效的解决资源共享、协同设计与制造的CAD系统集成问题，它包括硬件与软件的集成实现，各种通讯协议及制造自动化协议，信息通讯接口，系统操作控制策略等，是实现
11、各种制造系统自动化的基础。1.2.4多学科多功能综合产品设计技术 未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识，而且还用到电磁学、光学、控制理论等知识。产品的开发要进行多目标全性能的优化设计，以追求产品动静态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。2.轴结构设计的方法轴是组成机器的主要零件之一，其功能在于支承转动零件（如齿轮、带轮等），使转动零件具有确定的工作位置，并传递运动和动力。轴的结构设计是否合理，会影响轴的加工和装配工艺性，制造成本，乃至轴的强度和刚度。进行轴的结构设计，也就是定出轴的合理外形和全部结构尺寸。一般情况下，轴在结构上应满足如下要求：(1)轴和装
12、在轴上的零件要有准确的工作位置。(2)轴上零件应便于拆装和调整。(3)轴应该具有良好的制造工艺性。(4)轴的受力合理，有利于提高强度和刚度。(5)节省材料，减轻重量。(6)形状及尺寸有利于减少应力集中。图1 单级齿轮减速器输入轴2.1 轴的结构要便于安装和制造2.1.1 安装方面的要求如果从加工角度考虑，轴制成等直径的光轴最为方便和简单，但从装配的角度考虑，则不便于轴上零件的定位和固定，因此光轴就不适用了，图1为单级齿轮减速器的输入轴，如图1所示的轴的段上的轴承，其轴承内圈与轴过盈配合，为了便于安装，应将滚动轴承内圈经过的前段的直径做得比小，同样应比小才有利于齿轮的安装。因此通常将轴做成阶梯形
13、的，其形状通常是中间大，两端小，由中间向两端依次减小，以便于轴上零件的拆装（如图1所示）。齿轮、套筒、左端轴承、轴承盖和带轮可依次从轴的左端进行装拆；右端轴承和轴承盖则从右端装拆。为使轴上零件易于安装，同时避免装配时划伤工人和零件配合表面，轴端及各轴端的端部应去掉锐边或制成倒角。当轴上装有质量较大零件或与轴颈过盈配合的零件时，其装入端应加工出半锥角为10的导向锥面，以便于装配。2.1.2 制造加工方面的要求需要磨削加工的轴段，为了保证全部轴径都能达到磨削的精度，在轴的阶梯之间应设有砂轮越程槽，如图2所示；车削螺纹的轴段应留有螺纹退刀槽，如图3所示，以保证安全车削出全部螺纹，便于螺纹车刀的退出，
14、并使螺纹尺寸达到标准要求。当轴上有多个退刀槽或砂轮越程槽时，应尽可能选取相同的结构尺寸，以便于加工。当轴上有多处过渡圆角和倒角时，应尽可能使过渡圆角半径相同、倒角大小一致，以减少刀具规格及换刀的次数。轴的直径变化应尽可能少，并应尽量限制轴的最大直径与各轴段的直径差，这样既能节省材料，又可减少切削量。 图2 砂轮越程槽 图3 螺纹退刀槽2.2 正确选择轴上零件的定位和固定方式2.2.1 轴上零件的定位轴上零件的定位是指为保证轴上零件安装时能获得准确可靠位置所采取的措施。阶梯轴上截面尺寸变化之处叫做轴肩或轴环，它们可起轴向定位作用。如图1中和之间轴环可使齿轮定位，、之间的轴环使右轴承定位，、形成的
15、轴肩使带轮定位。为保证轴上零件能靠紧定位面，轴肩或轴环过渡圆角半径r必须小于相配零件的倒角C或倒角半径R，即r C h、r R h；一般取定位高度h=(0.070.1)d或h=(23)C，轴环宽度b=1.4 h，如图4所示。 图4 轴肩圆角和倒角2.2.2 轴上零件的固定轴上零件的固定是指对安装在轴上的零件，要求它在受力后不改变位置，能在力的作用下维持它原定位位置而不发生移动所采取的措施。根据定位作用的不同，轴的固定分为两种：即轴向固定和周向固定。1.轴上零件轴向固定方法的选择轴上零件轴向固定的目的是保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。其固定方式常采用轴肩、轴环、圆锥面、套筒、轴端挡圈、圆螺母、弹性挡圈等进行轴向固定。图1中齿轮采用轴肩和套筒左右固定。右端轴承由轴肩和轴承盖固定，带轮采用轴肩和轴端挡圈
