西北工业大学明德学院毕业设计论文本科毕业设计论文 题 目 面向齿轮的计算机辅助设计、制造及检测专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 指导教师 毕业时间 2014年6月 设计论文毕业 任务书一、题目面向齿轮的计算机辅助设计、制造及检测二、研究主要内容本题选自正在建设的实验项目CAD/CAM一体化实验。该项目的研究内容是以齿轮为实验对象，进行计算机辅助设计，在此基础上，利用数控线切割机进行计算机辅助加工，形成计算机辅助设计和数控加工的一体化实验，最后，对加工出来的齿轮进行公差组项目检测。通过毕业设计，培养在工程设计、编程、调试的能力，提高查阅资料、外文翻译的能力，以及和综合应用基础理论和专业知识的能力，进一步增强分析问题和解决问题的能力。三、主要技术指标 编制一渐开线标准直齿圆柱齿轮设计程序； 设计加工的齿轮精度等级为7级； 确定并检测齿轮三个公差组的检查组；四、进度和要求进行毕业设计开题2周 2周 (第 12 周)外文科技资料翻译1周 1周 (第 3 周)了解齿轮啮合原理，掌握直齿圆柱齿轮的廓线形成方法 1周 (第 4 周)掌握MATLAB编程语言 2周 (第 56 周)齿轮的计算机编程与设计 2周 (第 78 周)掌握线切割机床数据数据转换格式 1周 (第 9 周)将计算数据导入线切割机 1周 (第 10 周)利用电火花数控线切割机加工所设计的齿轮 1周 (第 11 周)I针对所加工的齿轮进行齿轮公差组检测 1周 (第 12 周)绘制工作图 1周 (第 13 周)撰写论文 1周 (第 14 周)修改论文 1周 (第 15 周)制作答辩电子稿，准备答辩 1周 (第 16 周)毕业答辩 1周 (第 17 周)五、主要参考书及参考资料1 孙桓，陈作模，葛文杰机械原理北京：高等教育出版社，2006,52 王玉荣，张应昌，公差与测量技术西安：陕西科学技术出版社，1990,83 DK7720电火花数控线切割机使用说明书4 张志勇主编matlab教程北京：北京航空航天大学出版社出版，20135 编委会编.齿轮便查手册.北京：机械工业出版社，2013,3学生 张 辰 指导教师 张永红 系主任 魏生民 摘 要齿轮机构是现代机械中最重要的传动机构，应用十分广泛。它是依靠轮齿齿廓直接接触来传递运动和动力的，具有传动比恒定，传动效率高，使用寿命长，适用范围广，承载能力高等特点，但也存在对制造和安装精度要求较高以及成本较高等缺点。本论文的研究内容为：1）根据齿轮啮合原理，掌握直齿圆柱齿轮的廓线形成方法，再利用MATLAB对齿轮进行计算机编程和设计，得到模数、压力角等为标准值的渐开线直齿圆柱齿轮的廓线数据；2）熟悉电火花数控线切割机的结构组成及工作原理，掌握悉电火花数控线切割机的基本操作，再利用电火花数控线切割机加工所设计的齿轮；3）掌握检测的基本知识，了解常用计量器具的种类及其应用，了解典型表面的检测方法及其计量器具，学会正确选择计量器具。对加工出来的齿轮进行公差组的检测。本文以齿轮为对象，完成了计算机辅助设计、计算机辅助加工以及齿轮精度检测的一体化过程，融合了本学科的知识，提升了实践能力。关键词：廓线，线切割，公差组ABSTRACT The gear mechanism is the most important mechanism transmission of modern mechanical,wide range of applications.It relies on direct contact with the tooth profile to transmit motion and power,with constant transmission ratio,high transmission efficiency,long service life,for a wide range,and high load carrying capacity etc,but there is manufacture and installation of high precision and high cost disadvantages.In this paper, the study says: 1)According to the principle of the gear meshing,grasp the spur gear profiles forming method,and use MATLAB to be computer programming and design gear, get modulus, pressure angle etc. mean standard value involute spur gear of profile data;2)Familiar with the structure of EDM CNC cutting machine and working principle,learned to master the basic operation of CNC EDM cutting machine, and use of EDM CNC cutting machine machining design of gear;3)Detection of basic knowledge to understand the kind commonly used measuring instruments and their applications, understand the typical surface detection methods and measuring instruments, measuring instruments to learn the correct choice. For processing out of gear for testing tolerance group. In this paper, the gear for the object to complete the computer-aided design、 computer-aided processing as well as the accuracy of detection gear for the integration process, combines the knowledge of the discipline, enhance the ability in practice.Keywords: profiling, line cutting, tolerance group目 录第一章 绪论1第二章 齿轮的计算机辅助设计22.1 齿轮机构及设计22.1.1 齿轮啮合基本定理22.1.2 齿轮渐开线的形成及特性32.1.3 渐开线标准齿轮的基本参数42.2 MATLAB的简介62.3 齿轮的MATLAB编程82.4 本章小结12第三章 电火花数控切割机简介133.1 电火花数控切割机的工作原理133.2 电火花数控切割机的分类143.3 DK7720电火花数控切割机的介绍153.3.1 DK7720电火花数控切割机的主要技术数据153.3.2 DK7720的性能特点163.3.3 DK7720的功能部件163.3.4 DK7720的功能173.4 本章小结17第四章 齿轮的数控加工184.1 齿轮的加工184.1.1 齿轮数据点的转换184.1.2 齿轮的线切割加工204.2 本章小结23第五章 齿轮的检测245.1 齿轮传动的使用要求245.2 齿轮基本参数的检测255.3 各项误差的检验及其作用255.3.1 单个齿距偏差的检测265.3.2 齿距积累总偏差的确定285.3.3 齿廓总公差的确定295.3.4 齿轮公差组295.4 齿轮的检测结果325.5 本章小结33第六章 全文总结34参考文献35致谢36毕业设计小结36附录37VI第一章 绪论信息产业的飞速发展正对全球经济的增长起着巨大的推动作用，特别是对制造业的发展产生了极大的影响，同时也使传统产业面临新的挑战。制造业的信息化，即利用信息技术改造传统产业，对国民经济的发展具有深远的战略意义。作为制造业信息化的重要内容，CAD技术的应用与开发己成为现代企业缩短产品开发周期、提高设计质量、降低产品成本，乃至提高企业技术创新能力的有效途径。目前CAD技术在各行各业已得到了广泛的应用，并带来了显著的社会效益与经济效益。CAD技术在土业生产中的整体水平已成为国家科学技术发展的重要标志之一。随着社会生产的发展和市场竞争的加剧，人们对产品的花色品种和性能的要求越来越多，中、小批量的产品生产占70%80%。为了满足不同功能和性能的要求，快速而又经济地开发出更多的变型产品，模块化和系列化的设计方法在生产中的应用日趋广泛。在当前计算机技术的普及的大环境下，CAD技术也在世界范围内得到广泛的应用，先进的工具提高了人们的工作效率和工作质量。目前，较为先进的机械CAD软件有:AutoCAD、Pro/Engineer、UG、SolidworkS等。随着面向对象技术及特征建模技术的发展，CAD/CAE/CAM技术已紧密相连，CAD已从单纯模仿二维工程图样飞跃到三维实体造型，同时，当今虚拟现实技术的发展，使CAD技术在工程设计中呈现越来越重要的地位。本课题的研究意义在于改变传统齿轮的设计方式，提高企业的经济效益及其在市场上的竞争力。齿轮以其效率高，工作耐久，维护方便，而得到广泛应用。但传统的齿轮设计是面向某一具体产品，生产上及技术上的继承性很差，且新产品设计周期长，工艺装备及生产准备工作量大，生产线也需作较大的调整。随着科学技术和国民经济的发展，对齿轮的需