【正文】 伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室 (servomechanisms 重慶工商職業(yè)學(xué)院 laboratory)合作開(kāi)始數(shù)控機(jī)床的研制工作。數(shù)控機(jī)床的開(kāi)發(fā)從自動(dòng)變成語(yǔ)言(Automatically Programming Tools ,APT)的研究起步。利用 APT語(yǔ)言，人們可以定義零件的幾何形狀 ，指定刀具的切削加工路徑，并自動(dòng)生成相應(yīng)的程序。 2. 1950 年，美國(guó)麻省理工學(xué)院（ Massachusetts Institute of Technology ,MIT）研制出“旋風(fēng) I 號(hào)”（ Whirlwind I ）類似于示波器的圖形設(shè)備，可以顯示一些簡(jiǎn)單圖形。 3． 1952 年， MIT 的伺服實(shí)驗(yàn)室研制成功世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑，首次實(shí)現(xiàn)了數(shù)控加工。 4. 1953年， MIT推出 APT I,并在電子計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)編程。 50年代末，出現(xiàn)了商品化數(shù)控機(jī)產(chǎn)品。 5. 1958年，我國(guó)第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床由清 華大學(xué)和北京第一機(jī)床廠聯(lián)合研制成功，此后有眾多的高校、研制機(jī)構(gòu)和工廠開(kāi)展數(shù)控機(jī)床的研制工作。 6. 1958年美國(guó) Keany amp。 Trecker公司在世界首次研制自動(dòng)刀具交換裝置的數(shù)控機(jī)床，即加工中心，有效地提高了數(shù)控加工的效率。 7. 1958年，美國(guó) Calp公司研制出滾筒式繪圖儀， Gerber公司研制出平板繪圖儀。這些設(shè)備研制成功，為 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。 機(jī)械 CAD/CAM 的運(yùn)用 汽車工業(yè)代表著一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的水平，一直是 CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用的先鋒和大戶。下面 就以汽車工業(yè)為例，說(shuō)明國(guó)內(nèi)外機(jī)械 CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用狀況。 國(guó)際上，美國(guó)福特汽車公司在 CAD/CAM 技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。早在 80 年代初，福特公司就著手 CAD/CAM系統(tǒng)的規(guī)劃，建成了以工作站為主體的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)； 1985 年已經(jīng)有一半以上的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作使用圖形終端實(shí)現(xiàn)； 1986 年新開(kāi)發(fā)的 TAURUS和 SABLE轎車，大約 70%的外板件采用 CAD/CAM。90年代初全面實(shí)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的 CAD/CAM,應(yīng)用率可達(dá) 100%。福特公司 1990年工作站已達(dá) 2021臺(tái)，以 FGS工作站（約占 70%）和 CV工作臺(tái)（ 約占 18%）為主，其應(yīng)用軟件主要為自行開(kāi)發(fā)的 PDGS 和 CAD/CAM。 1993 年 以 后， 福 特 汽 車公 司 提 出 了C3P(CAD/CAE/CAM/PDM)概念，并決定今后將采用 IDEAS 軟件作為其主流核心軟件。 日本三菱汽車公司 1960年從沖模的 NC數(shù)控加工著手，以 CAD/CAE/CAM為動(dòng)力，對(duì)從設(shè)計(jì)到制作的各項(xiàng)工程踏踏實(shí)實(shí)地進(jìn)行了改革，至今，已形成了從車型款式設(shè)計(jì)到車身組裝的新車型開(kāi)發(fā)的完整的 CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。 法國(guó)雷諾汽車公司應(yīng)用 Euclid軟件作為 CAD/CAM的主導(dǎo)軟件，目前已有 95%的設(shè)計(jì)工作量用該軟件完成，并開(kāi)發(fā)出很多適合汽車工業(yè)需求的模塊，如用于干涉檢查的 Megavision,用于鈑金成形分析的 OPTRIS等。 德國(guó)各大汽車公司普遍采用 CATIA 作為其 CAD/CAM 系統(tǒng)的主導(dǎo)軟件。 1994年，德國(guó)大眾集團(tuán)決定用 CATIA 和 Pro/Engineer 作為其將來(lái)開(kāi)發(fā)新車型的主導(dǎo)CAD系統(tǒng)。 我國(guó)的 CAD/CAM 工作始于 70 年代，發(fā)展迅速，已取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。少數(shù)大型企業(yè)，如一汽、二汽等，已建立起比較完整的 CAD/CAM系統(tǒng)，其應(yīng)用水平也接近國(guó)際先進(jìn)水平。許多中小企業(yè)應(yīng)用 CAD/CAM技術(shù)在保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)率等方面也取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但是總的說(shuō)來(lái)，國(guó)內(nèi)在 CAD/CAM技術(shù)應(yīng)重慶工商職業(yè)學(xué)院 用的深度和廣度方面與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有很大差距。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)有企業(yè)需要對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)設(shè)備和管理模式進(jìn)行改造，以提高企業(yè)的活力和適應(yīng)市場(chǎng)的應(yīng)變能力，而采用 CAD/CAM 技術(shù)被認(rèn)為是唯一的出路。 在機(jī)械類專業(yè)課程教學(xué)課程中的應(yīng)用。 CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械制造工業(yè)方面已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位， CAD/CAM 軟件的應(yīng)用普及與開(kāi)發(fā)將使產(chǎn)品設(shè)計(jì) /制造和傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式發(fā)生深刻的變化，帶動(dòng)制 造業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展。 CAD/CAM軟件是 CAD/CAM軟件應(yīng)用的核心， CAD/CAM軟件的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)是掌握 CAD/CAM軟件的關(guān)鍵，因此高等學(xué)校的“機(jī)械 CAD/CAM軟件應(yīng)用”課程應(yīng)運(yùn)而生，其課程目標(biāo)是使學(xué)生具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，技術(shù)含量高，信息量大，如何在較短的時(shí)間使學(xué)生快速掌握軟件功能，掌握相關(guān)知識(shí)，具備較豐富的知識(shí)儲(chǔ)備和較嫻熟的動(dòng)手設(shè)計(jì)能力以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求，是教學(xué)必須注重的方向和教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。 第 2 章 齒輪泵的設(shè)計(jì) 齒輪泵概述 齒輪泵是靠相互嚙合旋轉(zhuǎn)的一對(duì)齒輪輸送液體，分為外嚙 合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。泵工作腔由泵體、泵蓋及齒輪的各齒槽構(gòu)成。由齒的嚙合線將泵吸入腔和排出腔分開(kāi)。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，齒間的液體被帶至排出腔，液體受壓排出。 齒輪泵適用于輸送不含固體顆粒的液體，可作潤(rùn)滑油泵、重油泵、液壓泵和輸液泵。所輸送液體的粘度范圍為 smm /101 26? ,齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便 [8] 齒輪泵設(shè)計(jì)要求 齒輪泵工作參數(shù)要求 （ 1）流量 外嚙合齒輪泵在沒(méi)有泄露損失的情況下，每一轉(zhuǎn)所排出的液體體積叫做泵的理論排量，以 qt表示。外嚙合齒輪泵，一般兩齒輪的齒數(shù)相同，所以 ? ?rmlbtaDbq bat /10t a n31312 322222 ???????? ???? ?? (1) 式中 ： b—— 齒寬 Da—— 齒頂圓直徑 a—— 齒輪中心距 ta —— 基圓節(jié)距 ? —— 基圓柱面上的螺旋角 不修正的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒輪泵的理論排量： 重慶工商職業(yè)學(xué)院 ? ?rmlzbmq t /10c os12112 3222 ???????? ??? ??? (2) 式中： m—— 齒輪模數(shù) z—— 齒輪齒數(shù) а—— 齒輪壓力角 理論流量： ? ?m i n/10 3 lnqQ TT ??? (3) 式中 n—— 泵轉(zhuǎn)速 ， 單位 （ r/min） 實(shí)際流量 ： ? ?m i n/l vT?? (4) 式中 v? —— 泵的容積效率，一般取 ，小流量泵取小值。 （ 2）轉(zhuǎn)速 齒輪泵的轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高，由于離心力的作用，轉(zhuǎn)速高液體不能充滿整個(gè)齒間，以至流量減小并引起氣蝕，增大噪聲和磨損，對(duì)高粘性液體的輸送影響更大，轉(zhuǎn)速可按表 1 選取。 （ 3）效率 av PPQ?? (5) 表 1 流體粘度與齒頂圓線速度 液體粘度 ? ?smm/2? 12 45 76 152 300 520 760 線速度 ? ?smu /max 5 4 3 式中： P—— 泵進(jìn)出口壓力差 ? ?amP Q—— 流量 ? ?sl/ aP —— 軸功率 ? ?kw 齒輪泵的能量損失主要是機(jī)械損失和容積損失，水力損失很小，可忽略不計(jì)。容積損失主要式通過(guò)齒輪端面與側(cè)板之間的軸向間隙，齒頂與泵體內(nèi)孔之間的徑向間隙和齒側(cè)接觸線的 泄露損失，其中軸向間隙泄露約占總泄露量的 75%― 80%。機(jī)械效率 ??m? ，大流量泵 m? 低。 齒輪幾何參數(shù)的要求 (1) 齒數(shù) z、 模數(shù) m和 齒寬 齒數(shù)多，泵的外形尺寸大，但壓力和流量脈動(dòng)小。中低壓齒輪泵對(duì)壓力和流重慶工商職業(yè)學(xué)院 量脈動(dòng)要求較嚴(yán)，通常取 z=1225，高壓泵為減小外形尺寸，一般取 z=614，對(duì)流量脈動(dòng)要求不高的粘性液體輸送泵可取 z=68。 中低壓齒輪模數(shù)按表 2 選取。對(duì)工作壓力大于 10mPa的高壓泵，應(yīng)考慮齒輪強(qiáng)度，需適當(dāng)增大模數(shù)。 齒寬 按表 3 確定。 表 2 流量與模數(shù) 流量 Q? ?min/l 模數(shù) m? ?mm 410 1032 3263 63125 (4) 齒輪修正 齒輪泵采用壓力角 ?20?? 標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪