单排链轮的实体建模及加工仿真
链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。 链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。链轮能够应用于许多的运动场合，单排链轮齿槽形状常用标准的刀具加工，但对于单个链轮加工成本较高。 单排链轮的齿形已有国家标准，链轮的断面齿形推荐使用“三圆弧一直线”的形状，链轮的型号比较的多，链轮的设计要经过查表，计算，绘图一系列的步骤，效率低，计算周期长。但是经过计算机辅助系统的帮助，可以更加高效的进行链轮的生产制造。 所以本次针对计算链轮的各部分参数，建立链轮的三维立体模型，并在Mastercam软件中进行链轮的仿真，实现实物产品的数字化建模与加工仿真。过程中利用soildworks的基本特征的创建方法，如利用拉伸、旋转、倒圆角等，还应用了切除的基本造型方法等， 配合完成了链轮的建模来创建实体。大大提高了设计效率，减少了加工的成本。将soildworks的图转换到Mastercam中，利用Mastercam的加工仿真功能，设置合理的加工参数，实现对链轮的数控加工。合理的利用这些软件将链轮的三维图形以及加工仿真都很好的呈现出来，更加有利于现代化的生产加工模式。关键词 链轮 ,数控加工,三维建模目 录
1 引 言 1
1.1 本课题提出的意义 1
1.2 CAD/CAM技术简介 3
1.3 本文所用到相关软件的简介 3
1.3.1 Soildworks的简介 3
1.3.2 Mastercam 的简介 4
2 链轮的三维设计 5
2.1 链轮的设计理论 5
2.2 链轮选取及相关尺寸的计算 8
2.3 链轮三维参数化设计 8
3 链轮的加工实例 9
3.1 将模型调入Mastercam当中 9
3.2 将链轮调整到加工位置 10
3.3 获取链轮的轮廓线
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
2 链轮的三维设计 5
2.1 链轮的设计理论 5
2.2 链轮选取及相关尺寸的计算 8
2.3 链轮三维参数化设计 8
3 链轮的加工实例 9
3.1 将模型调入Mastercam当中 9
3.2 将链轮调整到加工位置 10
3.3 获取链轮的轮廓线 10
3.4 进入链轮齿槽铣削加工 12
4 结 论 19
致谢语 20
参考文献 21
1 引言
1.1本课题提出的意义
链传动广泛的应用于工业，农业，军事，医疗，石油，化工等机械行业当中。链传动主要由链轮，链条组成，通过链轮转动带动链条的转动来实现动力的传递。链传动能够在比较恶劣的环境当中工作，但是其工作精度不是太高。链传动遇到一些极端恶劣的工作环境的时间需要及时的去查看工作状况，发现问题需要及时的去维护。所以应当对链传动进行适当的保护，让他避免一些不必要的损伤。链条链轮运用习性的情况，大家应该注意留意链传动的一些习性工作特性，把握好才能更加的运用好这个传动系统，增加他的使用寿命。正确的使用和维护链轮，是工作中不可或缺的一部分。链轮还是极易磨损的，我们应该适当的查看链轮工作状况，发现传动出现问题，找出其中的问题，掌握改传动的习性，才能更好的去使用这个传动。当链传动磨损，应该及时的去更换他，防止链传动出现不稳定，不安全的因素。
滚子链轮的齿形已有国家标准，根据GB/T 1243-1997的规定，链轮的端面齿形通常使用“三圆弧一直线”的形状，如图1-1所示，链轮的轴向齿形如图1-2所示。
图1-1 链轮的端面齿形
图 1-2 链轮的轴向齿形
表1-3 链轮常见的型号
链
号
05B
06B
08B
08A
10A
12A
16A
20A
24A
28A
32A
40A
48A
链轮齿形加工的传统方法是按展成运动原理用链轮滚刀在滚齿机上滚切，或按仿形法用成形铣刀在普通铣床上分度铣削。前者加工精度和生产效率高，适用于一般链轮的批量生产；后者加工精度和生产效率稍低，适用于大型链轮的加工或单件小批生产，链轮常见的型号如表1-3所示。随着现代自动化程度的提高，像现在的单件小批量生产的链轮都可以通过铣床来进行成批量的生产。它既价低了劳动成本与工人的劳动强度，又大大提高了生产效率。所以本文针对这一个问题进行了分析研究，它需要进行对一个特例链轮举例出来，计算它的各个部分的尺寸，然后将这些相关尺寸进行有目的性的整理，然后将这些数据用一个绘图软件创建出一个三维模型，再将所创建的三维模型导入CAM软件当中进行加工仿真，进行验证走到步骤，最后生成加工程序，导入到铣床当中，就可以大批量的生产这类型号的链轮了。
本文以自行车的链轮为例，根据自行车的功率转速进行计算，得出链轮各部分的尺寸。然后根据这些尺寸在CAD软件中进行建模，所应用到Soildworks是一款强大的三维绘图软件，它能较好的将零件的外形具体的尺寸，相对应的形状展现出来。然后将绘制好的零件保存（需要注意保存的格式），导入到Mastercam当中。利用Mastercam当中的二维外形铣加工功能，设置合理的参数，将齿轮的外形加工出来，再验证一下加工程序，将所形成的数控程序输入到铣床中就可以实现对链轮的加工。
1.2 CAD/CAM技术简介
CAD/CAM是计算机辅助设计/计算机辅助制造（Computer Aided Design /Computer Aided Manufacture）的简称。在当今社会计算机辅助成为人们生产加工中不可或缺的一部分，大大提高了生产质量与加工效率和精度。
在CAD/CAM系统中，计算机可以很好的去表达出零件的形状尺寸，他的结构，内部构造等都可以通过CAD进行完整的表达出来。通过它可以了解其使用何种材料，加工工艺，尺寸要求，粗糙度要求。表达层次也比较分明，结构清晰，让人很容易的去读懂所需加工的零件的大致特性事什么。在CAM中，我们可以模拟仿真一些零件，将他们的加工走到工序，机器运行状况等可以模拟仿真出来。这样我们可以从这些仿真当中了解到加工过程中存在的优缺点，进行改进方案，避免了进行实体的实验，节约了时间，节省了材料。如果这些虚拟仿真能够实现，那我们就可以将这些程序导入到相应的机床当中，然后进行实体的加工。实现了机器与机器之间的转换，虚拟转变为现实，利于现代化的加工生产模式。
计算机辅助设计，能够帮助人们更好的去了解这个产品的参数，特性。他减少了人们的劳动力，提高了工作的效率。CAD技术就是从实体到具体的模型之后建立的数据关系，能够辅助人们认识到零件的外形构造。利用数字化的建模，让零件呈现在计算机当中。CAD/CAM技术的发展是一个阶段过程，由最初的计算机辅助画图，从二维平面绘图发展到现在的三维软件建模，随后又产生了三
1 引 言 1
1.1 本课题提出的意义 1
1.2 CAD/CAM技术简介 3
1.3 本文所用到相关软件的简介 3
1.3.1 Soildworks的简介 3
1.3.2 Mastercam 的简介 4
2 链轮的三维设计 5
2.1 链轮的设计理论 5
2.2 链轮选取及相关尺寸的计算 8
2.3 链轮三维参数化设计 8
3 链轮的加工实例 9
3.1 将模型调入Mastercam当中 9
3.2 将链轮调整到加工位置 10
3.3 获取链轮的轮廓线
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
2 链轮的三维设计 5
2.1 链轮的设计理论 5
2.2 链轮选取及相关尺寸的计算 8
2.3 链轮三维参数化设计 8
3 链轮的加工实例 9
3.1 将模型调入Mastercam当中 9
3.2 将链轮调整到加工位置 10
3.3 获取链轮的轮廓线 10
3.4 进入链轮齿槽铣削加工 12
4 结 论 19
致谢语 20
参考文献 21
1 引言
1.1本课题提出的意义
链传动广泛的应用于工业，农业，军事，医疗，石油，化工等机械行业当中。链传动主要由链轮，链条组成，通过链轮转动带动链条的转动来实现动力的传递。链传动能够在比较恶劣的环境当中工作，但是其工作精度不是太高。链传动遇到一些极端恶劣的工作环境的时间需要及时的去查看工作状况，发现问题需要及时的去维护。所以应当对链传动进行适当的保护，让他避免一些不必要的损伤。链条链轮运用习性的情况，大家应该注意留意链传动的一些习性工作特性，把握好才能更加的运用好这个传动系统，增加他的使用寿命。正确的使用和维护链轮，是工作中不可或缺的一部分。链轮还是极易磨损的，我们应该适当的查看链轮工作状况，发现传动出现问题，找出其中的问题，掌握改传动的习性，才能更好的去使用这个传动。当链传动磨损，应该及时的去更换他，防止链传动出现不稳定，不安全的因素。
滚子链轮的齿形已有国家标准，根据GB/T 1243-1997的规定，链轮的端面齿形通常使用“三圆弧一直线”的形状，如图1-1所示，链轮的轴向齿形如图1-2所示。
图1-1 链轮的端面齿形
图 1-2 链轮的轴向齿形
表1-3 链轮常见的型号
链
号
05B
06B
08B
08A
10A
12A
16A
20A
24A
28A
32A
40A
48A
链轮齿形加工的传统方法是按展成运动原理用链轮滚刀在滚齿机上滚切，或按仿形法用成形铣刀在普通铣床上分度铣削。前者加工精度和生产效率高，适用于一般链轮的批量生产；后者加工精度和生产效率稍低，适用于大型链轮的加工或单件小批生产，链轮常见的型号如表1-3所示。随着现代自动化程度的提高，像现在的单件小批量生产的链轮都可以通过铣床来进行成批量的生产。它既价低了劳动成本与工人的劳动强度，又大大提高了生产效率。所以本文针对这一个问题进行了分析研究，它需要进行对一个特例链轮举例出来，计算它的各个部分的尺寸，然后将这些相关尺寸进行有目的性的整理，然后将这些数据用一个绘图软件创建出一个三维模型，再将所创建的三维模型导入CAM软件当中进行加工仿真，进行验证走到步骤，最后生成加工程序，导入到铣床当中，就可以大批量的生产这类型号的链轮了。
本文以自行车的链轮为例，根据自行车的功率转速进行计算，得出链轮各部分的尺寸。然后根据这些尺寸在CAD软件中进行建模，所应用到Soildworks是一款强大的三维绘图软件，它能较好的将零件的外形具体的尺寸，相对应的形状展现出来。然后将绘制好的零件保存（需要注意保存的格式），导入到Mastercam当中。利用Mastercam当中的二维外形铣加工功能，设置合理的参数，将齿轮的外形加工出来，再验证一下加工程序，将所形成的数控程序输入到铣床中就可以实现对链轮的加工。
1.2 CAD/CAM技术简介
CAD/CAM是计算机辅助设计/计算机辅助制造（Computer Aided Design /Computer Aided Manufacture）的简称。在当今社会计算机辅助成为人们生产加工中不可或缺的一部分，大大提高了生产质量与加工效率和精度。
在CAD/CAM系统中，计算机可以很好的去表达出零件的形状尺寸，他的结构，内部构造等都可以通过CAD进行完整的表达出来。通过它可以了解其使用何种材料，加工工艺，尺寸要求，粗糙度要求。表达层次也比较分明，结构清晰，让人很容易的去读懂所需加工的零件的大致特性事什么。在CAM中，我们可以模拟仿真一些零件，将他们的加工走到工序，机器运行状况等可以模拟仿真出来。这样我们可以从这些仿真当中了解到加工过程中存在的优缺点，进行改进方案，避免了进行实体的实验，节约了时间，节省了材料。如果这些虚拟仿真能够实现，那我们就可以将这些程序导入到相应的机床当中，然后进行实体的加工。实现了机器与机器之间的转换，虚拟转变为现实，利于现代化的加工生产模式。
计算机辅助设计，能够帮助人们更好的去了解这个产品的参数，特性。他减少了人们的劳动力，提高了工作的效率。CAD技术就是从实体到具体的模型之后建立的数据关系，能够辅助人们认识到零件的外形构造。利用数字化的建模，让零件呈现在计算机当中。CAD/CAM技术的发展是一个阶段过程，由最初的计算机辅助画图，从二维平面绘图发展到现在的三维软件建模，随后又产生了三
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