2024年2月14日发(作者：)

《装备制造技术》2019年第02期软件应用基于MasterCAM的渐开线标准直齿圆柱齿轮绘制何宏伟（开封技师学院，开封河南475000）摘要：本文提出了利用MasterCAM2017软件中Gear插件快速设计绘制齿轮的方法。通过分析渐开线模数制齿轮和径推导出Gear插件在应用中如何修改相应参数，为渐开线齿节制齿轮参数的区别，并验证参数修改的正确性。通过实例，轮的设计提供了一种快捷的绘制方法。关键词：MasterCAM；齿轮；Gear中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-545X（2019）02-0253-040引言在工程应用中，齿轮传动是机械传动中比较重要的传动形式之一，齿轮传动又以渐开线齿轮应用随着计算机辅最为广泛。由于渐开线齿廓的复杂性，助设计技术的发展，许多设计人员借助各种多种软件进行了二次开发，提出了各种设计齿轮的方法。械加工行业使用最普遍的软件之一。MasterCAM2017即插件Gear（齿轮），直接在对话框内输入齿轮参数，可快速绘制出渐开线齿轮的轮廓，从而进行渐开线齿轮的建模设计。本文将以渐开线标准直齿圆柱齿介绍MasterCAM2017插件Gera绘制轮为例，（齿轮）渐开线齿轮的方法。是机MasterCAM是一套完整的CAD/CAM系统，绘制径2MasterCAM2017插件Gera（齿轮）节制齿轮的方法利用MasterCAM2017软件的插件Gear程序绘制齿轮的操作步骤如下：打开软件MasterCAM2017，在主页界面点击运行插件图标，弹出插件程序选择界面如图1所示，选择Gear，弹出齿轮设计对话框如图2所示。在齿轮设计对话框内，首先根据要绘制的齿轮是内齿轮还是外齿轮，选择齿轮类型（内部、外部）、要绘制的是齿轮所有轮齿还是仅仅绘制齿轮选择（创建所有、的一个轮齿，单一创建）。然后再输径节、入齿轮的齿数、压力角这三个参数，齿轮的其他几何参数会根据齿数、径节和压力角自动计算出在MasterCAM的绘图区来。最后点击确定按钮即可。域就绘制出所需要的齿轮图形。1渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数由机械原理的知识可知，渐开线直齿圆柱齿轮齿数z、的基本参数有：模数m、压力角琢、齿顶高系数隙系数c*=0.25，端面齿厚s等于端面槽宽e的渐开线直齿圆柱齿轮。在计算标准直齿圆柱齿轮的几其中ha*、因此只需输入何要素尺寸时，c*、琢为已知，标准模数m，压力角a=20毅，齿顶高系数ha*=1，顶ha*、顶隙系数c*。渐开线标准直齿圆柱齿轮是指采用模数m和齿数z两个参数即可计算出标准直齿圆柱齿轮的几何要素尺寸。图1插件程序选择收稿日期：2018-11-08（1972-）本科，一级实习指导教师，主要从事CAD/CAM的教学和研究。作者简介：何宏伟，男，河南开封人，253

EquipmentManufacturingTechnologyNo.02，2019图2齿轮设计对话框3MasterCAM2017插件Gera（齿轮）绘制模数制齿轮的方法3.1径节制齿轮与模数制齿轮的区别利用MasterCAM2017软件齿轮程序Gear所绘制的齿轮是径节制齿轮。而我国常用的齿轮为模数制齿轮，查标准手册可以知道：模数制齿轮用模数m表示齿形大小，而径节制齿轮用径节P表示齿形大小，径节制齿轮又有英制齿轮和美制齿轮之分，其参数20毅也，齿有所顶高差系异数。模h数制齿轮的标准齿轮压力角为a齿轮标准齿轮压力*=1，顶隙系数c*=0.25；径节制1齿，顶隙根圆系直数径也c*有所=0.157角为不同。，压15导力毅，致角齿模不顶数同高制，系顶隙数齿轮系顶隙齿数形不ha显同*=得，较为矮胖，径节制齿轮齿形显得较为高瘦。模数制标准直齿圆柱齿轮与径节制标准直齿圆柱齿轮的主要几何要素及计算公式如表1所示。表1标准直齿圆柱齿轮的几何要素及计算公式模数制齿轮/mm径节制齿轮/in名称参数符号及计算公式名称参数符号及计算公式齿数z齿数Z=dP模数m径节P=z/d齿距p=仔m齿距p=仔/P齿厚s=p/2=仔m/2齿厚s=p/2=1.57/P齿槽宽e=p/2=仔m/2齿槽宽e=p/2=1.57/P齿顶高ha齿根高hf=（=hha*m=m齿顶高=1.25a*m+c*）m齿根高hha=ha*/P=1/Pf==（ha*+c*）/P齿高h=ha+hf=2.25m齿高h1.157/=分度圆直径d=mz节圆直径=hPa+hfd2.257/=z/PP齿顶圆直径da=d+2ha=m（z+2）齿顶圆直径da==（dz++22h）a/P齿根圆直径df=d-2hf=m（齿根圆圆角半径mz-2.5）齿齿根根圆圆圆直角径籽=（df=d-2hff=0.38半径籽z-=3.4140.38/P）/Pf2543.2绘制模数制齿轮的方法25轮参数、径在节MasterCAM2017对P话=框10中、压输力入角中齿数a假=z为15如毅需要25的、径绘制一个齿数z=径节制节p齿为轮10。，在齿齿轮其他参数如节圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df、齿厚s等参数会自动生成。但要想使所绘制的模数制齿轮符合标准，必须对其参数进行修改与调整。根据标准直齿圆柱齿轮的几何要素及计算公式可知：模数制齿轮的模数m与径节制齿轮径节p在计MasterCAM2017算公式上为齿时，在齿轮对话中倒框绘数中制模关系输入数，径制即节标准p参数直=的齿1/m地方圆，柱因输齿此入轮轮在1/m即可。由于两种齿轮的标准压力角、顶隙系数不同，导MasterCAM2017致齿轮轮齿的即可，但齿根圆直中形径绘状和制和齿轮齿根齿根圆圆时圆，直将径角压也半径力有所角是修不根据改为同，在齿数20、毅模数自动生成的。Gera插件在自动计算时是按径节制齿轮计算的，其计算结果与标准的模数制齿轮有差别，因此齿根圆直径和齿根圆圆角半径需手动输入数值，其数值按照齿根圆直径公式dfm（-2.5）、齿根圆圆角半径籽f3.3验证绘制结果=0.38m计=算d。-2hf=为验证模数制渐开线齿轮绘制结果的准确性，采用不同模数不同齿数进行测试，测试齿轮如表2所示。表2测试用齿轮参数模数2.5412齿数2512036测试过程为：1）按给定模数和齿数用Gear插件程序绘制出齿轮。2）利用软件本身的测量功能分别测量出标准直齿圆柱齿轮的主要几何要素尺寸，如齿顶高、齿根高、齿槽宽、齿厚、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径等，并记录测量结果。3）将测量结果数值与理论值进行比较，判断齿轮绘制的准确度。测试结果如图3所示。40.035.0m1=2.5，Z1=2530.0m2=4，Z2=12025.0m3=12，Z3=3620.015.010.05.00.0齿顶高齿根高齿厚齿距（续下图）

（接上图）560.0480.0m1=2.5，Z1=25m2=4，Z2=120m3=12，Z3=36400.0320.0240.0160.080.00.0分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径图3齿轮主要几何要素测试结果三组不同情况的齿轮测试结果表明，用Gear绘制的渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要几何要素测量数值与理论数值完全吻合，则证明了采用Gear绘制渐开线标准直齿圆柱齿轮所修改的部分是准确的。4Gera插件在绘制渐开线标准圆柱直齿齿轮中的应用利用MasterCAM2017软件中的Gera插件绘制模数为4mm，齿数为25的渐开线标准直齿圆柱外齿轮，绘制过程如：/m，即1）1/4计算=所0.25要填mm写；的压参数力角。为齿20数毅为；齿25根；圆径直节径P=df1d0.38-2hf=1.52m（z-mm2.5。）=90mm，齿根圆圆角半径籽f==2m）打=弹出齿轮设计开MasterCAM2017对话框。软件，调用Gera插件，为“外部”3）在齿0.25，齿轮数对为话“框创内建填所有”写其参数，然后。填先写选齿择数齿25轮，类径型节圆角，半径压力角1.5220，毅其，最后余参数再填系写统齿默根认圆。直参数径如图90mm4、所齿示根。图4绘制齿轮参数《装备制造技术》2019年第02期4）按确定按钮，绘制的齿轮如图5所示。图5绘制的齿轮利用MasterCAM2017软件中的Gera插件可以快速正确地绘制出渐开线标准圆柱直齿齿轮的轮齿，为下一步建立三维模型奠定了基础。并且可以直接利用MasterCAM2017软件的CAM功能进行后置程序的处理和仿真加工。在绘制齿轮输入参数时需要注意的是，必须先输入齿数、径节、压力角，然后再输入齿根圆直径和齿根圆圆角直径，顺序不能颠倒。5结束语通过对渐开线标准直齿圆柱齿轮模数制齿轮与径节制齿轮的分析，给出了利用MasterCAM2017的插件Gear所绘制的齿轮的方法并经行验证，确定在利用MasterCAM2017插件Gear绘制齿轮时，只需修改径节、压力角、齿根圆直径、齿根圆圆角半径即可绘制正确的渐开线标准直齿圆柱齿轮。通过实例，为渐开线齿轮的设计提供了一种快捷的绘制方法，也为以后建立三维模型奠定了基础。参考文献：[1]动化葛菊，英2010.基（于06MasterCAM）：174-175.的齿轮设计方法[J].机械工程与自[2]件目参数登臣化，孙设计宝寿[J]..机械基于制造，SolidWorks2018，56软（件11二）：次开91-95.发的齿轮零[3]数毋化嘉豪设计，[J].薛爱科技文创新，代璐与蔚生产，等力.，基2016于（Pro/E03）：54-55的直齿，58.齿轮参255

EquipmentManufacturingTechnologyNo.02，2019DesignofInvoluteStandardSpurGearBasedonMasterCAM（KaifengTechnicianCollege，KaifengHenan475000，China）Abstract：ThispaperputsforwardamethodtodesigngearquicklywithGearplug-ininMasterCAM2017soft原HEHong-weithispaperdeduceshowthegearplug-inmodifiesthecorrespondingparametersintheapplication，andverifiesthecorrectnessoftheparametermodification，ds：MasterCAM；gear；Gear（下转第249页）（人社厅发〔2015〕新型学徒制试点工作的通知127号、[2]王〔2016〕112号）[8].“新型”探究[J].职教通静，沈亚强.企业新型学徒制之张[3]马金平，讯，2017（1）：oducingthedifferencebetweentheinvolutemodulusgearandtheDiameterpitchgearparameters，进[J].职业技术教育，2016（34）：30-34.敏.我国企业新型学徒制试点方案的不足与改ResearchontheNewApprenticeshipModeofEnterpriseswith“Three-tierStructure，Four-partyLinkage，Enterprise-schoolIntegrationandWork-studyIntegration”———ACaseStudyofGuangxiCollegeofMechanicalandElectricalTechnicians（iMechanicalandElectricalTechnicianCollege，LiuzhouGuangxi545000，China；iIndustryProfessionalEducationGroup，NanningGuangxi530001，China）JIANGZhao-jie1，LIUXiao-hui2Abstract：Enterprise-leadingtrainingofNewApprenticeshiptalentsinschool-enterprisecooperatiCollegeofMechanicalandElectricalenterprises，theselectionofhigh-qualityenterprisestocarryouttheconstructionofteachingplatforms，theenterprises，throughthecurriculumsystem，theestablishmentofaseamlessdockingcoursesystemwithTechniciansboldlyinnovatesandcooperatesdeeplyintheimplementationoftheNewApprenticeshipSysteminestablishmentofaproductionandtrainingbaseinlinewiththerealscene，andtheordertrainingbasedontheintegrationofproductionandeducation，therhand，thepracticeofpersonneltrainingisexploredtodiscussesthepracticeandexplorationoftheNewApprenticeshipSysteminenterprisesforprecisepovertyandjointlyexploresouneltraining；majorconstruction（下转第252页）solvetheproblemoftalentshperalleviationofone-year“two-posterity”graduatesofGuangxiCollegeofMechanicalandElectricalTechnicians，Keywords：newapprenticeshipsystemofenterprises；deepcooperationbetweenschoolsandenterprises；ResearchandPracticeonTeachingReformof“NCProgrammingandOperation”（JiyuanVocationalTechnicalCollege，JiyuanHenan459000，China）Abstract：Inordertocultivatethetalentstomeettheneedsofthesociety，theteachingreformmustbecarriedcanceofimplemds：curriculum；teachingreform；research；ntheteachingreformandpracticeofNCprogrammingandoperationcourse，thesignifi原256