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重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 軸套雙面自動(dòng)切端面倒角機(jī)—總體三維及運(yùn)動(dòng)仿真 目 錄 摘 要 ……………………………………………………………………………Ⅰ Abstract …………………………………………………………………………Ⅱ 1 緒論…………………………………………………………………………………1 2 總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………1 2.1 方案分析 ………………………………………………………………………2 3 工作原理……………………………………………………………………………2 4 三維設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………3 4.1 實(shí)現(xiàn)軟件介紹…………………………………………………………………3 4.2 三維實(shí)體造型…………………………………………………………………3 4.2.1 料倉(cāng)實(shí)體三維造型…………………………………………………………3 4.2.2 振動(dòng)式料盤的實(shí)體三維造型 ……………………………………………7 4.2.3 夾具機(jī)構(gòu)汽缸的實(shí)體三維造型…………………………………………17 4.2.4 夾具結(jié)構(gòu)的滑座實(shí)體三維造型…………………………………………24 4.2.5 夾具機(jī)構(gòu)的汽缸實(shí)體三維造型…………………………………………26 4.2.6 進(jìn)給加工系統(tǒng)的箱體實(shí)體三維造型……………………………………31 4.2.7 其他零件的三維造型……………………………………………………35 4.3 虛擬裝配 ……………………………………………………………………42 4.3.1 裝配綜述…………………………………………………………………42 4.3.2 裝配實(shí)例…………………………………………………………………42 5 運(yùn)動(dòng)仿真 …………………………………………………………………………45 5.1 運(yùn)動(dòng)仿真的創(chuàng)建………………………………………………………………45 6 結(jié)論 ………………………………………………………………………………48 致謝 …………………………………………………………………………………49 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………50 文獻(xiàn)綜述 ……………………………………………………………………………51 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)軸套加工的效率也越來(lái)越高。于此，本組設(shè)計(jì)了一個(gè)軸套雙面自動(dòng)切端面倒角的專用機(jī)床，車兩端面和倒角只需要5秒鐘。本文用SolidWorks軟件對(duì)軸套雙面自動(dòng)切端面倒角機(jī)床進(jìn)行三維造型和運(yùn)動(dòng)仿真，模擬軸套加工的真實(shí)環(huán)境。運(yùn)動(dòng)結(jié)果與真實(shí)環(huán)境中軸套的加工一致，具有一定的參考性。 關(guān)鍵詞：專用機(jī)床；三維造型；運(yùn)動(dòng)仿真 I Abstract With the development of economy and technology, enterprise of shaft processing efficiency is also more and more high. In this design, the machine automatically cut end surface chamfer an axle sleeve double-side, only need 5 seconds two face and chamfer. In this paper, using SolidWorks software for axle sleeve double-side automatic cut end chamfering machine for 3D modeling and motion simulation, simulation of the real environment of shaft processing. Consistent results with the shaft sleeve machining motion in real environment, has a certain reference. Key words: Special machine tool; modeling; simulation II 1 緒論 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是世界各國(guó)十分重視的一項(xiàng)高新技術(shù)。仿真是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶的要求，建立實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并使之轉(zhuǎn)換為仿真模型，在不同的工況下，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行演示，從而真實(shí)地展現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程。它是涉及計(jì)算數(shù)學(xué)、工程控制、各種實(shí)際系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)，計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)等多科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)綜合性高科技技術(shù)。是科學(xué)工作者、工程技術(shù)人員、運(yùn)行操作人員進(jìn)行系統(tǒng)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、性能評(píng)估、運(yùn)行試驗(yàn)、教育培訓(xùn)、操作訓(xùn)練的有力工具。它在國(guó)防、能源、交通、航空航天等重要的軍事與非軍事領(lǐng)域，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。美國(guó)1992年提出的22項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)被列為16項(xiàng)。同年提出的21項(xiàng)國(guó)防及軍事重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告中，被列為第6項(xiàng)。足見(jiàn)其在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的重要地位。[1] 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是首先在設(shè)計(jì)者頭腦中建立起產(chǎn)品的三維實(shí)體形狀后借助于正投影的方法，把頭腦的中的三維實(shí)體投影為多二維視圖。在讀圖時(shí)又需要將各個(gè)視圖的信息通過(guò)想象加以綜合，在頭腦中恢復(fù)回原來(lái)的三維實(shí)體形狀，再進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，加工等工作。這樣一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，大大降低工作效率，且容易出錯(cuò)。運(yùn)用SolidWorks系統(tǒng)進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)技術(shù)，采用新的三維-二維-三維的新模式，通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)訓(xùn)練，培養(yǎng)了空間想象力和設(shè)計(jì)思想表達(dá)能力。[2] 目前，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的已經(jīng)廣泛地在各個(gè)領(lǐng)域里：汽車制造業(yè)、工程機(jī)械、航天航空業(yè)、國(guó)防工業(yè)及通用機(jī)械制造業(yè)；所設(shè)計(jì)到的產(chǎn)品從龐大的卡車到照相機(jī)的快門，天上的火箭到輪船上的錨機(jī)。在各個(gè)領(lǐng)域里，針對(duì)各種不同的產(chǎn)品，虛擬模型技術(shù)都為用戶節(jié)省了開支和時(shí)間，并提供了滿意的設(shè)計(jì)方案。[3] SolidWorks以其優(yōu)異的三維設(shè)計(jì)功能，操作簡(jiǎn)單等一系列的優(yōu)點(diǎn)，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。利用SolidWorks不僅可以生成二維工程圖，而且可以生成三維零件，實(shí)現(xiàn)零件的三維實(shí)體造型。用戶還可以利用其運(yùn)動(dòng)防真功能，通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真來(lái)展現(xiàn)零件加工的真實(shí)動(dòng)作。 SolidWorks軟件在造型設(shè)計(jì)和仿真領(lǐng)域里占有一席之地，是世界銷售套數(shù)最多的三維軟件，占有率第一，顧客滿意度高，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)軍者。[4]為了模擬所設(shè)計(jì)的軸套雙面自動(dòng)切端面倒角機(jī)的真實(shí)工作情況和對(duì)軸套加工的直觀認(rèn)識(shí)與后續(xù)機(jī)床的改進(jìn)，用SolidWorks軟件對(duì)設(shè)計(jì)的軸套切端面自動(dòng)倒角機(jī)的零件進(jìn)行三維造型并裝配和運(yùn)動(dòng)仿真。 2 總體方案設(shè)計(jì) 根據(jù)本組的討論，設(shè)計(jì)方案有二 方案1：采用水平布局，以工件為原點(diǎn)，X方向?yàn)樽笥覄?dòng)力系統(tǒng)，由氣動(dòng)滑臺(tái)、電機(jī)、主軸箱和刀盤組成。Y方向?yàn)閵A具系統(tǒng)，由V型塊夾具、氣功滑臺(tái)組成。左動(dòng)力頭后方為自動(dòng)上料系統(tǒng)，由料倉(cāng)、振動(dòng)式料盤、料道、機(jī)械手組成。 方案1各機(jī)構(gòu)動(dòng)作順序： 振動(dòng)式料盤將工件整理排序→運(yùn)送到料道儲(chǔ)料→隔料機(jī)構(gòu)將工件分隔→機(jī)械手將工件送到夾具到位→夾具夾緊→左右動(dòng)力頭同時(shí)進(jìn)刀到位→左右動(dòng)力頭退刀到位→夾具松開→自動(dòng)落料→機(jī)械手將工件送到夾具到位→循環(huán)工作 方案2：采用水平布局，以工件為原點(diǎn)，X方向?yàn)樽笥覄?dòng)力系統(tǒng)，由氣動(dòng)滑臺(tái)、電機(jī)、主軸箱和刀盤組成。Y方向?yàn)閵A具系統(tǒng)，由V型塊夾具、氣功滑臺(tái)組成。左動(dòng)力頭后方為自動(dòng)上料系統(tǒng)，由料倉(cāng)、振動(dòng)式料盤、料道、推料裝置組成。 方案2各機(jī)構(gòu)動(dòng)作順序： 振動(dòng)式料盤將工件整理排序合格→運(yùn)送到料道儲(chǔ)料→隔料機(jī)構(gòu)將工件分隔離→自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)將工件送到夾具到位→夾具夾緊→夾具送到加工位置→左右動(dòng)力頭進(jìn)刀→加工到位→左右動(dòng)力頭退刀到位→夾具退回→夾具松開→自動(dòng)落料→自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)工作→循環(huán)工作 2.1 方案分析 方案1和方案2在切削方式，主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上保持一致。主要是自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)和自動(dòng)上料方式有所不同。不同點(diǎn)如下： 方案1采用機(jī)械手可以提高機(jī)床的自動(dòng)化程度，提高加工效率。機(jī)械手占用空間小，布局更加方便。 方案2采用機(jī)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料，振動(dòng)式料盤將工件整理后由料道運(yùn)送到待加工位置，料道同時(shí)也有儲(chǔ)料的作用。推桿將工件推到夾具中到位，同時(shí)也將工件隔開。夾具夾緊，推桿退回。推桿同時(shí)也起到隔料的作用。 最終我們小組討論決定放棄第一種方案，選擇了方案2來(lái)加以細(xì)化，將方案2進(jìn)一步具體化。 3. 工作原理 控制料倉(cāng)倉(cāng)門的氣缸1得電，料倉(cāng)門打開，貯存在料倉(cāng)中的毛坯落入振盤；振動(dòng)式料盤將工件整理排序，氣缸2推桿機(jī)構(gòu)的氣缸得電，氣缸推桿把毛坯送入夾具中，夾具機(jī)構(gòu)控制夾具的汽缸3得電，夾具夾緊毛坯，氣缸推桿退回原位；夾具機(jī)構(gòu)控制滑臺(tái)滑動(dòng)的的汽缸4得電，夾具滑動(dòng)到加工位置，夾具機(jī)構(gòu)保持靜止；控制進(jìn)給加工機(jī)構(gòu)的氣缸5和6得電，進(jìn)給加工機(jī)構(gòu)對(duì)毛坯進(jìn)給加工；加工完后，進(jìn)給加工機(jī)構(gòu)退回原位；汽缸4得電夾具退回原位，汽缸3得電，夾具松開，自動(dòng)落料。往復(fù)以上循環(huán)。裝配圖如圖1。 4 三維設(shè)計(jì) 4.1實(shí)現(xiàn)軟件簡(jiǎn)介 SolidWorks是功能強(qiáng)大的三維CAD設(shè)計(jì)軟件，是美國(guó)SolidWorks公司開發(fā)的基于Windows操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件。SolidWorks相對(duì)于其他CAD設(shè)計(jì)軟件來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單易學(xué)，具有高效的。簡(jiǎn)單的實(shí)體建模功能，并可以利用SolidWorks集成的輔助功能對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)體模型進(jìn)行一系列計(jì)算機(jī)輔助分析，以便更好地滿足設(shè)計(jì)需要，節(jié)省設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)效率。[5] 不僅如此，Solidworks還是世界銷售套數(shù)最多的三維軟件，占有率第一，顧客滿意度最高，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)軍者, 是集零件設(shè)計(jì)、虛擬裝配、機(jī)構(gòu)仿真、模具開發(fā)、逆向工程、有限元分析等功能于一體的新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng),能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起,實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。于此根據(jù)本組組員所設(shè)計(jì)零件的二維圖紙，用SolidWorks軟件對(duì)設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行三維造型并用造型的三維零件裝配成機(jī)構(gòu)。 4．2 三維實(shí)體造型 solidworks是以基于特征、參數(shù)化設(shè)計(jì)和單一數(shù)據(jù)庫(kù)而著稱于世,工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的特征生成模型, 如凸臺(tái)( Pad ) 、筋( Ribs) 、倒角(Chamfers)和抽殼( Shells)等,特征的參數(shù)通過(guò)符號(hào)式賦予形體尺寸,任何一個(gè)參數(shù)改變,其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正,這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。 軸套雙面自動(dòng)切端面倒角機(jī)造型的過(guò)程就是對(duì)每個(gè)零部件進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)的過(guò)程。按照設(shè)計(jì)的要求,利用solidworks中的凸臺(tái)、旋轉(zhuǎn)、陣列、圓角等基本操作建立各個(gè)零件三維模型。當(dāng)模型參數(shù)尺寸進(jìn)行更改時(shí),三維模型的形狀,也會(huì)隨之做相應(yīng)的改變。進(jìn)行實(shí)體造型后,零件的體積、重心及質(zhì)量只要通過(guò)查看物理特性就可以列表形式表示出來(lái),提高了設(shè)計(jì)的工作效率。 4.2.1料倉(cāng)實(shí)體三維造型 (1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具，新建一個(gè)零件文件。 (2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹中選擇“前視基準(zhǔn)面”，單擊草圖繪制工具。 (3)單擊“邊角矩形”工具，繪制一個(gè)“原點(diǎn)”在矩形框內(nèi)的矩形，并用單擊“智能尺寸”，根據(jù)圖紙輸入數(shù)據(jù)，如圖2所示，并單擊確定。 圖2 (4)單擊“退出草圖”，并單擊“拉伸凸臺(tái)”，高度設(shè)為100.單擊“確定”。 (5)單擊參考幾何體工具欄上的“基準(zhǔn)面”，第一參考點(diǎn)“前視基準(zhǔn)面”，距離設(shè)定為200，并勾選“反轉(zhuǎn)”，如圖3所示。 圖3 (6)右擊基準(zhǔn)面1，單擊“草圖繪制”，單擊以原點(diǎn)的“邊角矩形”工具，以原點(diǎn)投影到“前視基準(zhǔn)面”的點(diǎn)為中心畫一矩形，單擊“智能尺寸”，按圖紙輸入數(shù)據(jù)，退出草圖。如圖4。 圖4 (7)單擊“放樣”，在“輪廓”選項(xiàng)下單擊草圖2和面1，點(diǎn)擊“確定”。如圖5所示 圖5 (8)單擊“抽殼”，在“參數(shù)”欄輸入數(shù)據(jù)5，在“移除的面”欄選擇面1,單擊確定。 (9)捕捉下底面的矩形并拉伸一個(gè)高度為80的凸臺(tái)。 (10) 在特征管理器設(shè)計(jì)樹中選擇“上視基準(zhǔn)面”，右擊選擇“草圖繪制”，按二維圖紙的數(shù)據(jù)輸入一個(gè)平心四邊形，退出草圖，拉伸高度為300的凸臺(tái)。 (11)在(10)步中的凸臺(tái)的側(cè)面編輯草圖，單擊“智能尺寸”，按圖紙所標(biāo)注的數(shù)據(jù)輸入尺寸，退出草圖，單擊“拉伸凸臺(tái)”，輸入數(shù)據(jù)5,單擊確定。在以“鏡向”命令鏡向凸臺(tái)。 (12)在料倉(cāng)內(nèi)部底面按圖紙編輯草圖，拉伸切除至草圖尺寸，如圖6所示。 圖6 在與滑道連接的面上編輯草圖至圖紙尺寸，退出草圖，另編輯一側(cè)面的草圖，繪制一直線，退出草圖，單擊“掃描切除”，如圖7。 圖7 (13)在“前視基準(zhǔn)面”上，繪制草圖并拉伸凸臺(tái)至圖紙尺寸。 (14)在料倉(cāng)的四個(gè)邊角拉伸凸臺(tái)至圖紙尺寸。 (15)在滑道下地面繪制草圖并拉伸凸臺(tái)。 (16) 右擊設(shè)計(jì)樹中的“上視基準(zhǔn)面”，單擊正視于；以導(dǎo)向塊的左側(cè)面為第一參考，單擊平行，距離輸入61.5，在該基準(zhǔn)面上繪制草圖，尺寸按圖紙上的數(shù)據(jù)輸入，退出草圖，拉伸凸臺(tái)。 (17) 在(16)步建的凸臺(tái)基礎(chǔ)上繪制M16的螺紋孔。 (18) 按設(shè)計(jì)圖紙繪制各橫梁，并在底端繪制M8的螺紋孔。料倉(cāng)三維零件圖 如圖8所示。 圖 8 4.2.2振動(dòng)式料盤的實(shí)體三維造型 (1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具，新建一個(gè)零件文件。 (2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹中選擇“前視基準(zhǔn)面”，單擊草圖繪制工具 (3)以原點(diǎn)為中心，繪制直徑為350的圓，退出草圖，單擊“拉伸凸臺(tái)”，拉伸高度輸入160。 (4)拉伸切除凸臺(tái)至圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸。 (5)在“上視基準(zhǔn)面”上建一草圖，如圖9所示，退出草圖，單擊“旋轉(zhuǎn)”，如圖10所示。 圖9 圖10 (5)以料盤底面為第一參考，距離為61.5創(chuàng)建一基準(zhǔn)面，如圖11所示，在該基準(zhǔn)面上繪制一以原點(diǎn)為圓心的圓，退出草圖，單擊“曲線”菜單下“螺旋線/渦狀線”，彈出一圖框，如圖12所示，輸入數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“確定”。 圖11 圖12 (6)在螺旋凸臺(tái)的末端繪制草圖，如圖13，單擊智能尺寸，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸輸入數(shù)據(jù)，退出草圖，單擊“拉伸凸臺(tái)” ，長(zhǎng)度輸入120，單擊“確定” ， 退出草圖。 圖13 (7)在上一步繪制的凸臺(tái)末端編輯草圖，繪制如圖14所示的草圖，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸輸入數(shù)據(jù)，退出草圖，單擊“拉伸切除”，在給定深度一欄輸入數(shù)據(jù)120， 勾選“確定” 。 圖14 (8)繪制如圖15所示的草圖，拉伸凸臺(tái)120 。 圖15 繪制如圖16所示的草圖，拉伸凸臺(tái)120 。 圖16 (9) 右擊料盤內(nèi)部的凸臺(tái)，繪制草圖，捕捉原點(diǎn)，繪制“點(diǎn)”，退出草圖，在特征工具欄上單擊“異形孔向?qū)А?，如圖17，孔類型選擇柱“形沉頭孔”， “標(biāo)準(zhǔn)”選擇為Gb，“類型”為六角頭螺栓C級(jí)GB/T5780—2000，孔規(guī)格為M14，“終止條件”為完全貫穿。單擊“位置”并選擇草圖的“點(diǎn)”，點(diǎn)擊確定。如圖18。 圖17 圖18 (10) 在料倉(cāng)內(nèi)部，掃描兩凸臺(tái)。如圖19 。 、 圖19 (11)單擊設(shè)計(jì)樹中基準(zhǔn)面14，繪制草圖，如圖20所示，退出草圖；右擊滑道凸臺(tái)，繪制草圖，單擊“智能尺寸”，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)尺寸，繪制草圖，如圖21所示，退出草圖，在特征工具欄上單擊掃描，彈出一對(duì)話框，輪廓選項(xiàng)選擇草圖41，路徑選項(xiàng)選擇草圖43，如圖22，勾選“確定”按鈕。 圖20 圖21 圖22 (12)單擊設(shè)計(jì)樹中的“前視基準(zhǔn)面” ，單擊特征工具欄“參考幾何體”選擇“基準(zhǔn)面” ，彈出一對(duì)話框，在第一參考欄選擇草圖43中的“點(diǎn)108”，如圖23，點(diǎn)擊“確定”。 圖23 (13)右擊滑道末端，繪制草圖，如圖24所示，退出草圖。右擊設(shè)計(jì)樹中的基準(zhǔn)面16，繪制草圖，單擊“智能尺寸”，按設(shè)計(jì)圖紙上的尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖25所示，退出草圖，單擊特征工具欄中的“掃描”，彈出一對(duì)話框，如圖26，輪廓選擇草圖50，路徑選擇草圖52 ，勾選“確定” 。 圖24 圖25 圖26 (14)單擊設(shè)計(jì)樹中的“上視基準(zhǔn)面”，單擊特征工具欄“參考幾何體”選擇“基準(zhǔn)面”，彈出一對(duì)話框，在第二參考欄選擇草圖52中的直線4，如圖27，勾選“確定”。 圖27 (15)右擊滑道末端，繪制草圖，如圖28所示，退出草圖。右擊設(shè)計(jì)樹中的基準(zhǔn)面20，繪制草圖，單擊“智能尺寸”，按設(shè)計(jì)圖紙上的尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖29所示，退出草圖，單擊特征工具欄中的“掃描”，彈出一對(duì)話框，如圖30，輪廓選擇草圖55，路徑選擇草圖54 ，勾選“確定”。 圖28 圖29 圖30 (16)在于滑到接觸的凸臺(tái)添加圓角。振盤三維實(shí)體圖如圖31所示。 圖31 4.2.3夾具機(jī)構(gòu)底座的實(shí)體三維造型 (1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具，新建一個(gè)零件文件。 (2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹中選擇“前視基準(zhǔn)面”，單擊草圖繪制工具。 (3)按設(shè)計(jì)的二維圖紙，繪制草圖，單擊“智能尺寸”，按設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖32所示。退出草圖，在特征工具欄上單擊“拉伸凸臺(tái)”，終止條件為兩側(cè)對(duì)稱，深度為52，單擊“確定”。 圖34 (6)右擊設(shè)計(jì)樹中的“上視基準(zhǔn)面”，正視于，右擊小凸臺(tái)繪制草圖，繪制一點(diǎn)，單擊“智能尺寸”，按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)注的尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖35所示，退出草圖，單擊特征工具欄中的“異形孔向?qū)А?，孔類型下選擇直螺紋孔，孔規(guī)格選擇M8，終止條件為給定深度，盲孔深度為22.25，螺紋線深度為16，單擊確定。單擊特征工具欄中的“鏡向”命令，“鏡向面/基準(zhǔn)面” 選擇“前視基準(zhǔn)面”，“要鏡向的特征”選擇M8螺紋孔11，單擊確定，如圖37所示。 圖35 圖36 圖37 (7) 右擊設(shè)計(jì)樹中的“前視基準(zhǔn)面”，正視于，右擊長(zhǎng)凸臺(tái)左側(cè)面繪制草圖，運(yùn)用特征工具欄中的“異形孔向?qū)А?、“切除拉伸”、“鏡向”命令生成設(shè)計(jì)圖紙中的螺紋孔。三維造型如圖38所示。 圖38 (8) 右擊設(shè)計(jì)樹中的“前視基準(zhǔn)面”，正視于，右擊長(zhǎng)凸臺(tái)繪制草圖，單擊“智能尺寸”，按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)注的尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖39所示，退出草圖，拉伸切除凸臺(tái)，如圖40所示。 圖39 圖40 (9)右擊設(shè)計(jì)樹中的“前視基準(zhǔn)面”，正視于，右擊左上凸臺(tái)繪制草圖，并按設(shè)計(jì)草圖標(biāo)注的尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖41所示，單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)”命令，拉伸厚度為2，擊確定。單擊鏡向命令，以前視基準(zhǔn)面為鏡向面，要鏡向的特征選擇凸臺(tái)-拉伸4，單擊確定。右擊設(shè)計(jì)樹中的“上視基準(zhǔn)面” ，正視于，右擊底座底面繪制草圖，繪制如圖42的草圖，退出草圖，單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)” ，拉伸厚度設(shè)為30 ，單擊確定。右擊底座繪制草圖，捕捉并繪制矩形，如圖43所示，退出草圖，在特征工具欄中單擊“拉伸切除” ，完全貫穿。 圖41 圖42 圖43 (10)拉伸底面的凸臺(tái)的長(zhǎng)度，拉伸高度為46，以“前視基準(zhǔn)面”為鏡向面，鏡向凸臺(tái)-拉伸6。建立一個(gè)與底座左側(cè)面平行且距離為151.885的基準(zhǔn)面，右擊設(shè)計(jì)樹中的“前視基準(zhǔn)面” ，正視于，右擊斜形凸臺(tái)繪制草圖，如圖44所示，拉伸切除凸臺(tái)，完全貫穿，在直角處添加一半徑為5圓角。 圖44 (11)右擊設(shè)計(jì)樹中的“上視基準(zhǔn)面” ，正視于，右擊底面凸臺(tái)繪制草圖，并按設(shè)計(jì)草圖標(biāo)注的尺寸輸入數(shù)據(jù)繪制草圖，如圖45所示，退出草圖，右擊特征工具欄中的“異型孔向?qū)А?，成形M6的螺紋，完全貫穿，單擊確定。鏡向螺紋，如圖46所示。 圖45 圖46 4.2.4 夾具機(jī)構(gòu)的滑座實(shí)體三維造型 (1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具，新建一個(gè)零件文件。 (2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹中選擇“前視基準(zhǔn)面”，單擊草圖繪制工具。 (3)按設(shè)計(jì)的二維圖紙，繪制草圖，單擊“智能尺寸” ，按設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖47，退出草圖，單擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)”命令，終止條件為兩側(cè)對(duì)稱，厚度回60 ，單擊確定。 (4)右擊設(shè)計(jì)樹中的“前視基準(zhǔn)面” ，右擊凸臺(tái)繪制草圖，如圖48，退出草圖，拉伸凸臺(tái)，高度為25，繪制邊線的圓角，半徑為2 。以前視基準(zhǔn)面為鏡向面，鏡向凸臺(tái)，如圖49。 圖47 圖48 圖49 (5)右擊設(shè)計(jì)樹中的“上視基準(zhǔn)面” ，正視于，右擊中間凸臺(tái)繪制草圖；繪制一“點(diǎn)” ，如圖50所示，退出草圖。單擊特征工具欄“異型孔導(dǎo)向” ，成形為盲孔深度為6，螺旋線深度為4的M6螺紋孔。分別以前視基準(zhǔn)面，右視基準(zhǔn)面為鏡向面，鏡向螺紋孔。如圖51 。 圖50 圖51 4.2.5夾具機(jī)構(gòu)汽缸的實(shí)體三維造型 (1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具，新建一個(gè)零件文件。在特征管理器設(shè)計(jì)樹中選擇“前視基準(zhǔn)面” ，單擊草圖繪制工具，繪制草圖。以原點(diǎn)為中心，繪制一矩形框，單擊“智能尺寸” ，按設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖52所示。退出草圖，在特征工具欄上單擊“拉伸凸臺(tái)” ，終止條件為兩側(cè)對(duì)稱，深度為20，單擊“確定”。 圖52 (2)右擊設(shè)計(jì)樹中的“前視基準(zhǔn)面” ，正視于，右擊凸臺(tái)繪制一以原點(diǎn)為原心，半徑為23的圓，退出草圖，右擊特征工具欄中的“拉伸凸臺(tái)” ，給定深度為5。單擊“確定” 。右擊該凸臺(tái)，繪制以原點(diǎn)為圓心，直徑為35的圓的草圖，退出草圖，拉伸切除，終止條件為完全貫穿。 (3)以凸臺(tái)的另一面繪制草圖，草圖如圖53所示，退出草圖，拉伸凸臺(tái)，拉伸距離為35 。以該面為基準(zhǔn)面繪圖，以原點(diǎn)為圓心，直徑為61畫圓，退出草圖，拉伸切除，完全貫穿。又以該面為基準(zhǔn)面繪制一圓環(huán)，拉伸凸臺(tái)，拉伸距離為160 。 圖53 (4)單擊“前視基準(zhǔn)面”，正視于，在矩形凸臺(tái)上繪制草圖，如圖54所示。 退出草圖，單擊“異型孔向?qū)А?，生成盲孔深度為48.5,螺紋線深度為36的M18螺紋孔。以上視基準(zhǔn)面和右視基準(zhǔn)面為鏡向面鏡向M18的螺紋孔。如圖55所示。 圖54 圖55 (5)以凸臺(tái)-拉伸3拉伸的凸臺(tái)的末端為基準(zhǔn)面繪制一正方形，如圖56所示，拉伸凸臺(tái)，拉伸長(zhǎng)度為40，在此拉伸凸臺(tái)的末端繪制以原點(diǎn)為圓心的直徑為61的圓的草圖，退出草圖，拉伸切除，拉伸距離為40。 圖56 (6)如圖57所示，在該凸臺(tái)上繪制一圓環(huán)，拉伸凸臺(tái)，拉伸長(zhǎng)度為155。以圓環(huán)的末端為基準(zhǔn)面繪制以原點(diǎn)為中心，邊長(zhǎng)為80的正方形，拉伸凸臺(tái)，拉伸長(zhǎng)度為25。單擊設(shè)計(jì)樹中的“前視基準(zhǔn)面”，以小凸臺(tái)為基準(zhǔn)面繪制草圖，如圖59所示，退出草圖，單擊“異型孔向?qū)А保擅た咨疃葹?00，螺紋線深度為390的M8螺紋孔。以上視基準(zhǔn)面和右視基準(zhǔn)面為鏡向面鏡向M8的螺紋孔。 圖57 圖59 (7)拉伸凸臺(tái)繪制一凸臺(tái)，如圖60所示。在該凸臺(tái)的兩側(cè)面中興拉伸切除直徑為4，長(zhǎng)度為20的圓孔，在凸臺(tái)的前后面拉伸切除直徑為6，長(zhǎng)度為15的圓孔，如圖61。 圖60 圖61 4.2.6 進(jìn)給加工系統(tǒng)箱體的實(shí)體三維造型 (1)單擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的“新建”工具，新建一個(gè)零件文件。 (2)在特征管理器設(shè)計(jì)樹中選擇“前視基準(zhǔn)面” ，單擊草圖繪制工具，繪制草圖。以原點(diǎn)為中心，繪制一矩形框，單擊“智能尺寸” ，按設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖61所示。退出草圖，在特征工具欄上單擊“拉伸凸臺(tái)” ，終止條件為兩側(cè)對(duì)稱，深度為20，單擊“確定” 圖61 (3)右擊設(shè)計(jì)樹中的“右視圖基準(zhǔn)面” ，正視于，在該凸臺(tái)上繪制一個(gè)以原點(diǎn)為圓心，直徑為80的圓，拉伸切除，拉伸深度為100。在凸臺(tái)的另一面，繪制一原點(diǎn)為圓心，直徑為64草圖，拉伸切除，終止條件為成形到一面。 (4) 右擊設(shè)計(jì)樹中的“前視圖基準(zhǔn)面” ，正視于，在正視于的面上繪制一矩形，單擊“智能尺寸” ，按設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)注尺寸輸入數(shù)據(jù)，如圖62，退出草圖，拉伸凸臺(tái)，拉伸長(zhǎng)度為22。以“前視基準(zhǔn)面”為鏡向面，鏡向該凸臺(tái)。、 圖62 (5)右擊凸臺(tái)，單擊草圖，繪制一矩形，用智能尺寸修改草圖尺寸，修改后的草圖如圖63所示，退出草圖，單擊特征工具欄上的“異型孔向?qū)А?，生成M10的螺紋孔。以“前視基準(zhǔn)面”為鏡向面，鏡向M10的螺紋孔。 圖63 (6)右擊設(shè)計(jì)樹中的“右視圖基準(zhǔn)面” ，正視于，在箱體頂面繪制草圖，如圖64所示，退出草圖，單擊特征工具欄上的“異型孔向?qū)А?，生成盲孔深度為27.50，螺紋線深度為20的M10螺紋孔。以“前視基準(zhǔn)面”為鏡向面，鏡向兩M10的螺紋孔。 圖64 (7)正視于Φ64的異型孔，在該面上繪制草圖如圖65所示，退出草圖，單擊特征工具欄上的“異型孔向?qū)А?，如圖65所示，生成一盲孔深度為23.50，螺線深度為16的M10螺紋孔。以“右視基準(zhǔn)面”和“原點(diǎn)”建立基準(zhǔn)軸2,以基準(zhǔn)軸2為陣列軸，陣列6個(gè)M10的螺紋孔。同理，正視于Φ80的異型孔，在該面上繪制草圖如圖67所示，退出草圖，單擊特征工具欄上的“異型孔向?qū)А?，生成一盲孔深度?3.50，螺線深度為16的M10螺紋孔。以該基準(zhǔn)軸2為陣列軸，陣列6個(gè)M10的螺紋孔。 圖65 圖66 箱體的三維造型完成，如圖68所示。 圖67 圖68 4.2.7 其他零件的三維造型 (1)料倉(cāng)氣缸零件的三維造型氣缸支撐架，如圖69 圖69 氣缸鎖緊螺母，如圖70 圖70 氣缸推桿，如圖71 圖71 氣缸推桿，如圖72 圖72 (2)夾具機(jī)構(gòu)零件的三維造型。 夾具1，如圖73 圖73 夾具1，如圖74 圖74 夾具支板，如圖75 圖75 夾具汽缸連接零件，如圖75-76 圖75 圖76 夾具支座，如圖77 圖77 （1） 進(jìn)給系統(tǒng)零件的三維造型馬達(dá)，如圖78 圖78 工字型支座，如圖79 圖79 端蓋，如圖80-81 圖80 圖81 帶輪，如圖82-83 圖82 圖82 錐套，如圖83 圖83 主軸，如圖84 圖85 刀盤，如圖86 圖86 刀具刀盤連接零件，如圖87-1、87-2 圖87-1 圖87-2 刀具，如圖88 如圖88 滑動(dòng)導(dǎo)軌，如圖89 圖89 床身，如圖90 圖90 4．3 虛擬裝配 4.3.1 裝配綜述 裝配是將組件通過(guò)組織，定位，組成具有一定功能的產(chǎn)品模型的過(guò)程，裝配操作不是將組件復(fù)制到裝配體中去，而是在裝配體中對(duì)組件進(jìn)行引用，一個(gè)組件可以被多個(gè)裝配引用，也可以被一個(gè)裝配體引用多次，當(dāng)零件被修改時(shí)，裝配部件也隨之改變。solidworks是一個(gè)參數(shù)化組裝管理系統(tǒng),能提供用戶自定義手段去生成一組組裝系列及可自動(dòng)地更換零件。軸套雙面自動(dòng)切端面倒角機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的裝配體,包含自動(dòng)上下料裝置、推桿機(jī)構(gòu)、夾具機(jī)構(gòu)、加工進(jìn)給系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)件等,根據(jù)已經(jīng)建立的三維零件模型,按照各零部件裝配位置關(guān)系,利用平行、重合、同軸心等約束關(guān)系,在工作臺(tái)上建立總裝配體。 4.3.2 裝配實(shí)例 (1)新建一個(gè)裝配體，在開始裝配體中添加零件，進(jìn)入繪圖界面的第一個(gè)零件自動(dòng)固定，添加完零件后，添加配合，按照所需要的配合，進(jìn)行零件裝配。 (2)夾具機(jī)構(gòu)裝配體,如圖91-1,91-2所示。 圖91-1 圖92-2 (2)料倉(cāng)裝配體,如圖91-3所示。 圖91-3 (2)振動(dòng)式料盤裝配體,如圖91-4所示 圖91-4 (3)進(jìn)給加工系統(tǒng)裝配體,如圖91-4所示 圖91-4 (4)氣缸推桿機(jī)構(gòu)裝配體,如圖91-5所示 圖91-5 (5)總裝配體,如圖91-6、91-67、91-8所示 圖91-6 圖91-7 圖91-8 5 運(yùn)動(dòng)仿真[6] 運(yùn)動(dòng)仿真模塊（motion simulation）是CAE應(yīng)用軟件，是基于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的模型，分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)動(dòng)仿真模塊自動(dòng)復(fù)制主模塊的裝配文件，并建立起一系列的不同的運(yùn)動(dòng)仿真，每個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真均可獨(dú)立的修改，而不影響裝配主模型，一旦完成優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，即可直接更新裝配主模型以反應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。 仿真步驟一般為：首先，用solidworks進(jìn)行三維造型、裝配；其次，轉(zhuǎn)到“Motion 分析”，裝配約束將自動(dòng)轉(zhuǎn)化為仿真模型約束；最后，添加必要的重力、接觸，材料以及其它約束，建立仿真模型，就可以模擬機(jī)械運(yùn)行狀況，對(duì)機(jī)器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析。 5.1 運(yùn)動(dòng)仿真的創(chuàng)建 在本次運(yùn)動(dòng)仿真中，由于整個(gè)裝配體的零件太多，運(yùn)動(dòng)仿真的計(jì)算量太大， 計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，涉及到的冗余比較多，故把整個(gè)裝配體的零件簡(jiǎn)化，整個(gè)裝配體的運(yùn)動(dòng)仿真簡(jiǎn)化為推桿機(jī)構(gòu)、夾具機(jī)構(gòu)、進(jìn)給系統(tǒng)的相互動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)仿真。 打開總裝配體文件，單擊繪圖區(qū)左下方的標(biāo)簽，切換到“運(yùn)動(dòng)算例1”選項(xiàng)卡。單擊“算例類型”選擇“Motion分析”。單擊MotionManager工具欄中的“引力”，設(shè)置參數(shù)如圖92-1所示。分別給推桿機(jī)構(gòu)、夾具機(jī)構(gòu)，中的推桿添加一個(gè)直線“馬達(dá)” ，“運(yùn)動(dòng)”選擇為數(shù)據(jù)點(diǎn)，輸入的數(shù)據(jù)則根據(jù)動(dòng)作的不同而輸入不同的數(shù)據(jù)，圖92-2，是推桿機(jī)構(gòu)中氣缸推桿動(dòng)作的數(shù)據(jù)；圖92-3，是夾具機(jī)構(gòu)中上汽缸推桿動(dòng)作的數(shù)據(jù)，圖92-4，是夾具機(jī)構(gòu)中汽缸推桿動(dòng)作的數(shù)據(jù)，，圖92-5，是進(jìn)給系統(tǒng)中氣缸推桿動(dòng)作的數(shù)據(jù)，橫軸是推桿運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（s），縱軸是推桿運(yùn)動(dòng)的位移（mm）。 圖92-1 圖92-2 圖92-3 圖92-4 圖92-5 與軸套相接觸的零件都要添加“接觸” 。 單擊MotionManager工具欄中的“計(jì)算”， 開始運(yùn)動(dòng)仿真。初始位置如圖92-6所示。 圖92-6 6 結(jié)論 分別分析軸套運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和X方向的線性位移與Y方向的線性位移。分析仿真結(jié)果如圖92-7、92-8所示。 圖92-7 X方向的線性位移 圖92-8 Y方向的線性位移 軸套仿真運(yùn)動(dòng)結(jié)果表明：軸套經(jīng)推桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)從原點(diǎn)進(jìn)給到夾具處軸套移動(dòng)的線性位移為94mm，夾具加緊毛坯，夾具與毛坯一起運(yùn)動(dòng)到待加工處，移動(dòng)了250mm，進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)給加工毛坯，待加工后，進(jìn)給系統(tǒng)退回原位，夾具機(jī)構(gòu)退回原位，加工后的軸套自動(dòng)掉落。整個(gè)過(guò)程用時(shí)5s，與設(shè)計(jì)預(yù)期相符。 致 謝 四個(gè)月過(guò)去了，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也差不多完工了，回顧這段時(shí)間，感覺(jué)還是很充實(shí)的，這讓我學(xué)到了許多的知識(shí)，這其中還真的要感謝我們的指導(dǎo)老師羅宏老師，還要感謝張晉西老師和本組的同學(xué)對(duì)我的幫助。在做課題的過(guò)程中，遇到的困難不少，但我還是克服了。平時(shí)遇到一些難題就先和同學(xué)們一起探討，在和同學(xué)們討論無(wú)果的情況下再和老師共同研討，一起解決難題。羅老師真的給了我很大的幫助。他給我們提供很多的參考資料，讓我們從中學(xué)到了許多的知識(shí)。能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，離不開羅老師辛勤的付出。這此畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我們?cè)黾恿艘恍┙?jīng)驗(yàn)，這在以后的工作中會(huì)帶來(lái)更多的幫助。 通過(guò)這次練習(xí)，讓我學(xué)到了許多的和人相處的能力，也學(xué)到了更多關(guān)于電腦操作技能，鍛煉了我的雙手，豐富了自己的大腦，真的要好好感謝我們的指導(dǎo)老師，感謝他對(duì)我悉心的指導(dǎo)。 參考文獻(xiàn)： [1] 宋陪林，虛擬模型；機(jī)械工程的一門新技術(shù)，2003 [2] 繆朝東，SolidWorks在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用研究，重慶工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2004.3(6)：37-39 [3] 余澤通，楊彬彬，宋長(zhǎng)源，其于SolidWorks的齒輪泵工作原理動(dòng)態(tài)仿真研究，河南科技學(xué)院報(bào)，2008.3（9）：85—87 [4] 張晉西.郭學(xué)琴.機(jī)械仿真設(shè)計(jì).2006年 北京 清華大學(xué)出版 [5] 麓山文化.SolidWorks 2112 中文版 從入門到精通.2012年 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 [6] 陳超群.胡其登. 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