本节介绍一个阿基米德蜗杆轴零件（模型效果如图8-18所示）的建模方法及过程。该阿基米德蜗杆轴零件的主要参数为：轴向模数为8，蜗杆头数为2，蜗杆直径系数为12.5，螺杆螺旋线方向为右旋，轴向剖面内齿形角为20°。

图8-18 阿基米德蜗杆轴

本实例的主要目的是掌握设计阿基米德蜗杆轴的方法及其步骤，熟悉蜗杆轴零件的结构特点等。

下面是具体的设计方法及步骤。

步骤1：新建零件文件。

（1）在“快速访问”工具栏中单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。

（2）在“类型”选项组中选择“零件”单选按钮，在“子类型”选项组中选择“实体”单选按钮；在“名称”文本框中输入“TSM_8_2”；取消勾选“使用默认模板”复选框，不使用默认模板，单击“确定”按钮。

（3）弹出“新文件选项”对话框，在“模板”选项组中选择“mmns_part_solid”选项。单击“确定”按钮，进入零件设计模式。

步骤2：定义参数。

（1）在功能区的“工具”选项卡中单击“模型意图”组中的“参数”按钮，此时系统弹出“参数”对话框。

（2）单击4次“添加”按钮，从而增加4个参数。

（3）将新参数名称分别设置为“q”“m”“ALPHA”和“z1”，并设置其对应的初始值和说明文字，如图8-19所示。

图8-19 定义新参数

（4）在“参数”对话框中单击“确定”按钮，完成用户自定义参数的建立。

步骤3：创建旋转特征。

（1）在功能区中切换至“模型”选项卡，从“形状”组中单击“旋转”按钮，打开“旋转”选项卡。

（2）在“旋转”选项卡中指定要创建的模型特征为（实体）。

（3）选择FRONT基准平面作为草绘平面，进入草绘器中。

（4）绘制图8-20所示的旋转剖面和用作旋转轴的一条几何中心线。图中数值为116的尺寸是齿顶圆直径尺寸，由公式d_a1=m（q+2）计算而得。

图8-20 草绘

（5）单击“确定”按钮，完成草绘并退出草绘器。

（6）接受默认的旋转角度为“360°”，单击“完成”按钮，创建的旋转实体如图8-21所示。

图8-21 创建的旋转实体

步骤4：以旋转的方式切除出退刀槽。

（1）单击“旋转”按钮，打开“旋转”选项卡。

（2）指定要创建的模型特征为（实体），并单击“去除材料”按钮。

（3）单击“旋转”选项卡中的“放置”按钮，打开“放置”下滑面板。单击该下滑面板上的“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。

（4）在“草绘”对话框中单击“使用先前的”按钮，进入草绘模式中。

（5）绘制图8-22所示的旋转轴线和剖面，单击“确定”按钮。

图8-22 草绘

（6）接受默认的旋转角度为“360°”。单击“完成”按钮，以旋转方式切除出两个退刀槽，其效果如图8-23所示。

图8-23 切除出退刀槽的模型效果

步骤5：创建蜗杆齿槽。

（1）在功能区“模型”选项卡的“形状”组中找到并单击“螺旋扫描”按钮，打开“螺旋扫描”选项卡。

（2）在“螺旋扫描”选项卡中单击“实体”按钮、“去除材料”按钮和“使用右手定则”按钮。

（3）在“螺旋扫描”选项卡中打开“参考”下滑面板，从“截面方向”选项组中选择“穿过旋转轴”单选按钮，接着单击位于“螺旋扫描轮廓”收集器右侧的“定义”按钮，如图8-24所示，系统弹出“草绘”对话框。

图8-24 “螺旋扫描”选项卡及其“参考”下滑面板

（4）选择FRONT基准平面作为草绘平面，以RIGHT基准平面为“右”方向参考，单击“草绘”按钮，进入草绘模式。

（5）绘制图8-25所示的图形。

图8-25 绘制图形

（6）在功能区中切换至“工具”选项卡，接着从“模型意图”组中单击“关系”按钮，弹出“关系”对话框。输入的关系式如图8-26所示，注意模型中显示的尺寸符号。完成剖面关系式的设置后，单击“关系”对话框中的“确定”按钮。

图8-26 输入关系式

（7）此时系统自动更新剖面尺寸，切换回“草绘”选项卡，单击“确定”按钮，完成螺旋扫描轨迹的绘制。

（8）输入的节距值（螺距）为蜗杆头数乘以蜗杆轴向齿距，即输入“z1*pi*m”，如图8-27所示，按＜Enter＞键确认。此时系统提示是否要添加z1*pi*m作为特征关系，单击“是”按钮。

图8-27 输入螺距

（9）在“螺旋扫描”选项卡中单击“创建或编辑扫描剖面”按钮，进入草绘器中绘制图8-28所示的螺旋扫描剖面，其中的尺寸可以不必直接修改为图中所示的精确数值，只需保持相同形状的图形和标注所需的尺寸即可，而尺寸的最终值将通过设置蜗杆关系式来计算驱动。

图8-28 绘制齿形剖面

（10）在功能区中切换至“工具”选项卡，从“模型意图”组中单击“关系”按钮，系统弹出“关系”对话框。输入的关系式如图8-29所示，注意与模型中显示的尺寸符号相对应。完成剖面关系式的设置后，单击“关系”对话框中的“确定”按钮。

图8-29 输入关系式

（11）在功能区中切换回“草绘”选项卡，单击“确定”按钮。

（12）单击“螺旋扫描”选项卡中的“完成”按钮，按＜Ctrl+D＞组合键以默认的标准方向视角显示模型，此时模型效果如图8-30所示。

图8-30 模型效果

步骤6：移动复制。

（1）选择刚创建好的“螺旋扫描1”特征作为要复制的特征，按＜Ctrl+C＞组合键。

（2）在功能区“模型”选项卡的“操作”组中找到并单击“选择性粘贴”按钮（见图8-31），弹出“选择性粘贴”对话框，从中进行图8-32所示的设置，单击“确定”按钮。

图8-31 找到“选择性粘贴”按钮并单击它

图8-32 “选择性粘贴”对话框

（3）功能区出现“移动（复制）”选项卡，单击“沿选定参考平移特征”按钮，在图形窗口中选择RIGHT基准平面，输入平移距离为“pi*m”，按＜Enter＞键，此时系统弹出一个对话栏询问是否添加pi*m作为特征关系，如图8-33所示。从中单击“是”按钮，接受添加pi*m作为特征关系。

图8-33 指定平移参数

（4）在“移动（复制）”选项卡中单击“完成”按钮，此时模型效果如图8-34所示。

图8-34 移动复制的效果

步骤7：创建倒角特征。

（1）单击“边倒角”按钮，打开“边倒角”选项卡。

（2）在“边倒角”选项卡中，选择倒角的标注形式为“45×D”，并输入“D”值为“2”。

（3）选择图8-35所示的边参考。

图8-35 倒角操作

（4）单击“边倒角”选项卡中的“完成”按钮。

步骤8：创建一处“修饰螺纹”特征。

（1）在功能区的“模型”选项卡中单击“工程”组溢出按钮，如图8-36所示，从而打开“工程”组溢出列表，接着选择“修饰螺纹”命令，则功能区出现图8-37所示的“螺纹”选项卡。(www.daowen.com)

图8-36 打开“工程”组溢出列表

图8-37 “螺纹”选项卡

（2）选择图8-38所示的零件面作为螺纹曲面。

（3）在“螺纹”选项卡中打开“深度”下滑面板，在“螺纹起始自”收集器的框内单击以激活该收集器。用户也可以在收集器的框内单击以激活“螺纹起始自”收集器。

图8-38 选择螺纹曲面

图8-39 激活“螺纹起始自”收集器

（4）选择图8-40所示的零件端面作为螺纹的起始面。

（5）从“深度选项”下拉列表框中选择“到选定项”选项，如图8-41所示。

图8-40 指定螺纹的起始面

图8-41 指定深度选项

（6）选择图8-42所示的退刀槽上的一个环形面作为螺纹的终止面。

（7）在框中输入螺纹直径（这里指小径）为“53.835”，如图8-43所示。

图8-42 指定终止面

图8-43 输入螺纹直径（小径）

（8）在“螺纹”选项卡中如果单击“属性”标签以打开“属性”下滑面板，则可以对特征名称进行重命名，以及查看相关参数，如图8-44所示。

（9）在“螺纹”选项卡中单击“完成”按钮，创建的“修饰螺纹1”特征在模型中的显示如图8-45所示。

步骤9：创建另一处的“修饰螺纹”特征。

（1）在功能区的“模型”选项卡中单击“工程”组溢出按钮，从而打开“工程”组溢出列表，接着选择“修饰螺纹”命令，则功能区出现“螺纹”选项卡，默认选中“定义简单螺纹”按钮。

图8-44 “属性”下滑面板

图8-45 完成一处“修饰螺纹”特征

（2）选择图8-46所示的零件圆柱曲面作为螺纹曲面。

（3）选择图8-47所示的零件面作为螺纹的起始曲面。

图8-46 指定螺纹曲面

图8-47 指定螺纹的起始曲面

（4）从“深度选项”下拉列表框中选择“（到选定项）”图标选项，选择图8-48所示的退刀槽上的一个环形面作为螺纹的终止曲面。

（5）在“螺纹”选项卡的框中输入螺纹直径（这里指小径）为“53.835”。

（6）在“螺纹”选项卡中单击“完成”按钮，创建的“修饰螺纹2”特征在模型中的显示如图8-49所示。

图8-48 选择螺纹的终止面

图8-49 完成“修饰螺纹2”特征

步骤10：创建一处键槽结构。

（1）单击“拉伸”按钮，打开“拉伸”选项卡。

（2）在“拉伸”选项卡中指定要创建的模型特征为（实体），并单击“去除材料”按钮。

（3）打开“放置”下滑面板，单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。

（4）此时，需要创建一个基准平面作为其内部基准平面，用来辅助建立键槽结构。单击“基准”→“平面”按钮，打开“基准平面”对话框，选择TOP基准平面作为偏移参考，设置偏移距离为“17”，如图8-50所示，单击“确定”按钮，创建基准平面DTM1。

图8-50 创建基准平面DTM1

（5）系统自动以DTM1基准平面作为草绘平面，以RIGHT基准平面作为“右”方向参考，单击“草绘”对话框上的“草绘”按钮，进入草绘模式。

（6）绘制图8-51所示的剖面，单击“确定”按钮。

（7）在键盘上按＜Ctrl+D＞组合键，接着在“拉伸”选项卡中单击“深度方向”按钮，并从“深度选项”下拉列表框中选择“（穿透）”选项，此时模型显示如图8-52所示。

图8-51 绘制剖面

图8-52 模型显示

（8）在“拉伸”选项卡中单击“完成”按钮，完成第一个键槽结构的创建，效果如图8-53所示。

图8-53 完成第一个键槽

步骤11：创建另两处键槽结构。

（1）单击“拉伸”按钮，打开“拉伸”选项卡。

（2）在“拉伸”选项卡中指定要创建的模型特征为（实体），并单击“去除材料”按钮。

（3）打开“放置”下滑面板，单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。

（4）此时，同样需要创建一个基准平面作为其内部基准平面，用来辅助建立键槽结构。单击“基准”→“平面”按钮，打开“基准平面”对话框，选择TOP基准平面作为偏移参考，设置偏移距离为“24”，如图8-54所示，单击“确定”按钮，创建基准平面DTM2。

图8-54 创建基准平面DTM2

（5）系统自动以DTM2基准平面作为草绘平面，以RIGHT基准平面作为“右”方向参考，单击“草绘”对话框上的“草绘”按钮，进入草绘模式。

（6）绘制图8-55所示的剖面，单击“确定”按钮。

图8-55 绘制剖面

（7）在键盘上按＜Ctrl+D＞组合键，接着在“拉伸”选项卡中单击“深度方向”按钮，并从“深度选项”下拉列表框中选择“（穿透）”选项。

（8）在“拉伸”选项卡中单击“完成”按钮，完成两个键槽结构的创建，如图8-56所示。

图8-56 完成两个键槽的模型效果

步骤12：创建倒角特征。

（1）单击“倒角”按钮，打开“倒角”选项卡。

（2）设置当前倒角集的半径为“5”。

（3）按＜Ctrl＞键的同时依次选择图8-57所示的两处边线。

图8-57 选择要倒角的边参考

（4）单击“倒角”选项卡中的“完成”按钮。

至此，完成了本阿基米德蜗杆轴的创建，设计结果如图8-58所示。

图8-58 完成的阿基米德蜗杆轴模型

步骤13：保存文件。