M200A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì)【說明書+SOLIDWORKS】,說明書+SOLIDWORKS,M200A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì)【說明書+SOLIDWORKS】,m200a,三維,造型,設(shè)計(jì),說明書,仿單,solidworks 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評語 學(xué)生姓名： 任蕾蕾 班級、學(xué)號： 05010203 題 目： M200A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì) 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 該生通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使用Solidworks計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)平臺對M200A氣瓶進(jìn)行了三維造型設(shè)計(jì)、裝配和工程圖的生成，探討了氣瓶的裝配工藝。完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，達(dá)到了“（論文）任務(wù)書”的要求，具有一定的實(shí)用價值和創(chuàng)新性。 從本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以反映該生具備較強(qiáng)的獨(dú)立工作能力，工作態(tài)度認(rèn)真，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)。 該論文內(nèi)容較完整，論述基本正確，撰寫語句較流暢，全文打印格式較規(guī)范，圖表符合要求。但尚存在對科研資料查閱較少，對國內(nèi)外現(xiàn)狀了解欠深入等問題。 依照校畢業(yè)論文管理相關(guān)規(guī)定，同意該生提交答辯，建議成績評定為良好。 指導(dǎo)者(簽字)： 2009 年 5 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評語 評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯 系　　部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動化 姓 名： 任蕾蕾 學(xué) 號： 05010203 (用外文寫) 外文出處：U.S. DEPARTMENT OF THE NAVY CARDEROCK DIVISION, NAVAL SURFACE WARFARE CENTER 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評語： 所選原文資料內(nèi)容符合本畢業(yè)設(shè)計(jì)及專業(yè)方向要求，篇幅飽滿，翻譯用詞準(zhǔn)確，語句通順。 簽名： 2009 年 3 月 18 日 注：請將該封面與附件裝訂成冊。 附件1：外文資料翻譯譯文 產(chǎn)品模型是造船環(huán)境中的核心信息源 摘要 在造船CAD / CAM系統(tǒng)中，產(chǎn)品模型是在設(shè)計(jì)過程中逐步建立起來的，其中包括幾何和非幾何信息。在設(shè)計(jì)的同時，對模型作進(jìn)一步擴(kuò)展增加制造信息（一些國家稱其為產(chǎn)品工程信息），如造船生產(chǎn)計(jì)劃和裝配結(jié)構(gòu)的定義。 ?零件制造所需的信息來自模型，如工程圖，零部件明細(xì)表和數(shù)控設(shè)備所需的信息。當(dāng)造船生產(chǎn)計(jì)劃的定義和產(chǎn)品模型相結(jié)合時，如零部件清單、裝配圖等所需要的信息就可以直接從產(chǎn)品模型得到，而不需手工建立。 使用產(chǎn)品模型這個概念建立的系統(tǒng)，以及有組織地實(shí)施的方法可以降低成本、提高生產(chǎn)力和競爭力。 引言 背景 船舶及海上的建筑往往是不成系列的或單件定制的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品的復(fù)雜性意味著高強(qiáng)度的設(shè)計(jì)和規(guī)劃過程，許多任務(wù)必需同時進(jìn)行。通常，產(chǎn)品中的一個零件在制造的同時，另一個零件正在進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。對更高的效率和更短的交貨時間的要求則意味著重疊進(jìn)行的工作不斷增加而使得整個過程也將變得更加復(fù)雜。除此之外，許多設(shè)計(jì)中的變更提出得太遲。 一些企業(yè)引用一種新的行業(yè)術(shù)語來形容這種情形：“并行工程”。盡管這個術(shù)語是新的，但對造船業(yè)來說，這種狀況卻不是新的，很多年來工人們已習(xí)慣于從事重疊性的工作。以可控的方式處理重疊工作的能力在很大程度上影響了一個組織的效率。增加工作的重疊性的關(guān)鍵是對信息流的管理和控制。 在大多數(shù)情況下造船廠中詳細(xì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)都是在公司內(nèi)部進(jìn)行的，并且是在造船廠管理部門直接控制下。這在某種程度上成為唯一發(fā)現(xiàn)有效的處理信息流并把潛在的信息處理問題轉(zhuǎn)化為信息處理技能的一種可能，創(chuàng)造競爭的優(yōu)勢。 造船曾被描述為“從最簡單的零件，以非常復(fù)雜的方式組裝，到生產(chǎn)出高精密產(chǎn)品這樣一個過程”，這是一個很好的說明。生產(chǎn)有足夠的精度的零部件很重要，但真正的挑戰(zhàn)是對設(shè)計(jì)和裝配過程進(jìn)行管理，以提高效率和縮短交貨時間。 自東歐的政治變革后，一些國家將進(jìn)入商業(yè)造船市場上，成為新成員。以前主要建造軍艦的國家，將會進(jìn)入新的制造領(lǐng)域；而新的發(fā)展中國家，尤其是遠(yuǎn)東地區(qū)的，也將會以造船國的身份進(jìn)入該市場。此外，目前一些主要的造船國將通過再投資來保護(hù)他們目前的地位。所有這些變化將導(dǎo)致造船能力的提高和激烈的市場競爭形勢。 許多國家在造船手段和現(xiàn)代化設(shè)備方面進(jìn)行了投資，如機(jī)器人和自動化生產(chǎn)線。這些投資結(jié)合工序的改變和對員工培訓(xùn)，以求達(dá)到一個最佳的解決方案。這些新投資能獲得最大回報的一個關(guān)鍵是確?？刂七@些過程的信息系統(tǒng)已經(jīng)按經(jīng)營的要求優(yōu)化并和新的方法緊密結(jié)合。 造船企業(yè) 在當(dāng)今世界上，造船業(yè)是一個極其復(fù)雜的行業(yè)，圖1以簡化的方式說明了該行業(yè)中的主要活動并歸納如下。 圖1 造船業(yè) 招標(biāo)。招標(biāo)是船主和制造商以合同的形式就最初的設(shè)計(jì)，連同價格和交貨時間進(jìn)行商榷的過程，在此確定制造方案。此過程作的決定將直接影響合同最后的成本。 設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)活動是在最初的設(shè)計(jì)上作進(jìn)一步的詳細(xì)設(shè)計(jì)，根據(jù)制造方案確定裝配順序并建立產(chǎn)品生產(chǎn)所需的信息。 生產(chǎn)。在生產(chǎn)活動中，采用在詳細(xì)設(shè)計(jì)過程中創(chuàng)建的信息來建造船只。生產(chǎn)通常被劃分為三個主要階段。第一階段是用原材料制造的各種不同類型的零件。第二階段是裝配即將組成整體的零件組裝到已裝配好的組件上，依此類推，直至最后的產(chǎn)品組裝完成。最后，在服役階段對產(chǎn)品進(jìn)行測試和試驗(yàn)。 規(guī)劃。項(xiàng)目計(jì)劃的完善和監(jiān)測都在規(guī)劃活動中。所有的活動都必須指定計(jì)劃并與制造方案相一致。 材料。通過對包括從采購到店鋪的發(fā)貨等活動的控制，來對設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供支撐。 資金和執(zhí)行。在資金和執(zhí)行活動中，涉及公司和每一項(xiàng)工程的資金監(jiān)測和控制。 信息流。從咨詢開始，到交貨結(jié)束，造船過程涉及許多的部門間龐大信息量的產(chǎn)生和交換。這會導(dǎo)致錯誤、重復(fù)性的工作和為等待信息而導(dǎo)致延誤。最終結(jié)果是企業(yè)效率低下。 造船管理的任務(wù)之一是要創(chuàng)建一個針對于本行業(yè)的信息流解決方案，以確保在造船進(jìn)程中各個成員盡可能的高效率。 高效率造船的關(guān)鍵因素 與信息流相關(guān)的影響造船效率的關(guān)鍵因素有很多，分列如下。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是為了確保所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能更容易地被制造出來，并且能減少人工耗時。一個考慮周全的制造方案在并行設(shè)計(jì)的早期活動中就說明了如何完善船只的制造，以確保詳細(xì)設(shè)計(jì)能最適合生產(chǎn)設(shè)備。這樣產(chǎn)品設(shè)計(jì)才能真正實(shí)現(xiàn)。 通過確定制造方案，盡早對組件或關(guān)鍵的組件進(jìn)行分解，同時將設(shè)計(jì)也考慮進(jìn)去，從而保證在裝配階段可以很容易地將組件裝配，每個組裝階段必要的材料也能及時訂購并發(fā)放以滿足制造計(jì)劃的需要。 試制。為了最大限度地發(fā)揮試制水平，更多的工作可以在制造過程的早期完成。當(dāng)工作可以在車間條件下而不是在船架上進(jìn)行時，工作費(fèi)用就可減少。 完整一致的產(chǎn)品信息。由制造的每個階段產(chǎn)生的產(chǎn)品信息可以提高運(yùn)作效率，因?yàn)樗斜匾男畔⒍挤旁谝环菸募?，工人們就不必再搜索信息。一致的信息連同適當(dāng)精準(zhǔn)的控制能確保生產(chǎn)項(xiàng)目準(zhǔn)確地融入制造的后期階段。這些項(xiàng)目往往來自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，比如船體和管道。 數(shù)控、群控和機(jī)器人技術(shù)。數(shù)字控制（數(shù)控）設(shè)備和機(jī)器人的使用可以減少制造項(xiàng)目的勞動力成本。重要的是能夠從產(chǎn)品模型對這些機(jī)械設(shè)備創(chuàng)建控制信息，并能夠?qū)ψ兓鞒隹焖夙憫?yīng)。 質(zhì)量控制。生產(chǎn)每一階段的質(zhì)量或精度控制可以減少后期的返工。 材料處理。材料信息處理的效率是受許多部門的影響的，從最初的說明書到成分的定義、采購、接收，到最后的發(fā)票清算。 造船很大程度上是裝配過程。材料的處理做得好，將影響一個項(xiàng)目的時間和人工耗時。 今日的挑戰(zhàn) 今日的挑戰(zhàn)是對信息的處理使用系統(tǒng)和過程，這可以降低成本和提高生產(chǎn)率。要對信息流進(jìn)行評估，首先在觀念上重視上述關(guān)鍵因素和造船業(yè)的特殊條件是很重要的。對現(xiàn)有的手工操作簡單地自動化不會比在可能的情況下簡化信息流有更多的益處，而適應(yīng)組織和新工具的工作方式是可以考慮的。 信息流傳統(tǒng)上由技術(shù)和管理信息，以文件、圖紙、零部件清單等形式組成。一個可選擇的方法是產(chǎn)品模型的概念，它是產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫，以行業(yè)專用的結(jié)構(gòu)存儲。產(chǎn)品模型概念的實(shí)施對優(yōu)化上述關(guān)鍵因素的能力是極重要的。 產(chǎn)品模型 產(chǎn)品模型包含幾何以及非幾何信息，非幾何信息是物體之間的聯(lián)系和從屬關(guān)系；如實(shí)體的拓?fù)潢P(guān)系和屬性、材料代碼、重量、表面處理，能耗和流量。將其稱為產(chǎn)品信息模型將更恰當(dāng)，這樣就強(qiáng)調(diào)了它和基于產(chǎn)品的幾何或圖形信息之間的不同。不管怎樣，產(chǎn)品模型是常用的術(shù)語，因此在本論文中也這樣使用。 在研究像發(fā)動機(jī)的內(nèi)部這樣一個復(fù)雜的區(qū)域時，需要從不同的視角不斷地進(jìn)行分析，以保證截面和輪廓相對應(yīng)的投影關(guān)系。手工繪圖是一項(xiàng)繁重的任務(wù)，因?yàn)殡S著進(jìn)程的進(jìn)行各截面和投影必須不斷更新。多年來，許多造船廠使用塑料模型作為一種工具來解決這些問題，有時作為一種補(bǔ)充，有時可以替代手工繪圖。 產(chǎn)品模型是基于造船信息為對象的。對象的內(nèi)容顯示為圖解信息，從二維繪圖到設(shè)計(jì)完善階段的三維制圖，也可以顯示在列表和報告中。所有有關(guān)產(chǎn)品模型的信息顯示在圖2中。 圖2 產(chǎn)品信息模型 圖形表示只有當(dāng)需要時才生成，比如觀看一個模式或創(chuàng)建繪圖時。這樣，圖形表示作為一個特征而生成，用二維或三維表示，由圖2 指出，隨發(fā)生時間的改變而定。儲存在對象中的信息是主要信息。圖形表示（觀點(diǎn)或繪圖）是次要信息，并由可視化系統(tǒng)生成。通過把對象的處理而不是圖像信息作為首要的信息資源，使設(shè)計(jì)過程中的信息流水線化。 對造船信息對象的關(guān)注有助于信息的集成。每個項(xiàng)目應(yīng)有一個單獨(dú)的模塊，這個模塊需包含整個項(xiàng)目的信息。因此，把工作會議聯(lián)系到文件或圖紙，或者將文件復(fù)制到新的會議都是沒有必要的。當(dāng)新的模式投入使用時，所有在本學(xué)科和跨學(xué)科（如船體和全套裝備）范圍內(nèi)的用戶都可以立即得到。 附件2：外文原文 畢業(yè)論文：畢業(yè)論文：M200A氣瓶的氣瓶的 三維造型設(shè)計(jì)三維造型設(shè)計(jì)機(jī)機(jī) 械械 工工 程程 系系 任蕾蕾任蕾蕾指導(dǎo)教師：黃新燕 張樂瑩關(guān)鍵詞（二）：關(guān)鍵詞（二）：三維設(shè)計(jì)三維設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞（一）：關(guān)鍵詞（一）：氣瓶氣瓶什么是氣瓶？什么是氣瓶？返回M200A氣瓶三維造型圖三維設(shè)計(jì)三維設(shè)計(jì)l隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展與功能的不斷完善，尤其是三維CAD/CAM軟件的廣泛應(yīng)用與普及，使得現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)逐步進(jìn)入三維設(shè)計(jì)時代。本課題需完成的任務(wù)包括：本課題需完成的任務(wù)包括：l所有零件的三維造型l零、部件及最終產(chǎn)品的裝配l非標(biāo)零件工程圖以及產(chǎn)品裝配圖M200A氣瓶的爆炸圖瓶底進(jìn)氣管進(jìn)氣管VCR接頭清洗閥的爆炸圖M200A 氣瓶工程圖謝謝 謝！謝！1 引言 1.1 本課題研究背景和意義 在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會中，氣瓶制造業(yè)被認(rèn)為屬于朝陽工業(yè)范疇。氣體應(yīng)用技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)達(dá)到很高水平，全世界已有130種氣體要用氣瓶充裝，中國也達(dá)到了80余種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國民生產(chǎn)總值每增加1%，氣瓶需求量就增加1.5%，而國際市場每年大約以5%的速度增長。全世界年需求氣瓶量可達(dá)到500萬支，產(chǎn)值約40億美元。這其中一部分自然也包括了新興的以“輕質(zhì)高強(qiáng)”為特點(diǎn)的復(fù)合材料氣瓶。據(jù)悉，全世界有300萬只復(fù)合材料氣瓶在運(yùn)行[1]。原有的各類氣瓶基本都是金屬氣瓶，而新型復(fù)合材料氣瓶具有良好的承載能力、密封性、抗腐蝕性以及安全性，既可以降低能源消耗和費(fèi)用，也不會像金屬氣瓶爆炸是產(chǎn)生碎片，所以將成為金屬氣瓶的最佳取代品。 氣瓶的種類有很多，具體分類如表1： 表1 氣瓶的分類 分類 按制造方法分 按充裝介質(zhì)的性質(zhì)分 按公稱工作壓力分 （1） 鋼制無縫氣瓶 永久氣體氣瓶 高壓氣瓶 （2） 鋼制焊接氣瓶 液化氣體氣瓶 低壓氣瓶 （3） 纏繞玻璃纖維氣瓶 溶解氣體氣瓶 本課題研究的是鉬源氣瓶，鉬作為一種金屬元素，通常用作合金及不銹鋼的添加劑，它可增強(qiáng)合金的強(qiáng)度、硬度、可焊性及韌性，還可增強(qiáng)其耐高溫強(qiáng)度及耐腐蝕性能。但鉬是有毒物質(zhì)，所以鉬源氣瓶要求很高的密封性。 1.2 氣瓶的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 自上世紀(jì)后半葉以來，復(fù)合材料氣瓶在西方國家得到飛速的發(fā)展。以CNG氣瓶的研發(fā)和開發(fā)方面為例，美國的Lincol公司、SCI公司和Hydospin公司都走在世界前列。改革開放后的中國自然也有所作為，國內(nèi)許多公司企業(yè)、科研院以及高度院校也紛紛加入到這個行列中來。經(jīng)過數(shù)年努力，他們都拿出了自己的產(chǎn)品或研究成果。 國內(nèi)的研發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)解決了CNG氣瓶殼體預(yù)緊壓力設(shè)計(jì)和樹脂配方設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，完成了樹脂配方全部原材料實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化及定型工作、建立了力學(xué)計(jì)算模型，確定了纖維纏繞角度、鋪層結(jié)構(gòu)的工藝參數(shù)，開展了爆破、公益性試驗(yàn)及振動和疲勞性能研究、設(shè)計(jì)制造了兩工位計(jì)算機(jī)控制纖維纏繞機(jī)并形成了小規(guī)模生產(chǎn)能力的生產(chǎn)線，該技術(shù)還可在國防領(lǐng)域得到相關(guān)應(yīng)用。 目前，國內(nèi)對氣瓶的研究內(nèi)容有：對鋼制內(nèi)膽環(huán)向纖維纏繞氣瓶進(jìn)行系統(tǒng)研究[2]；對氣瓶設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和受力情況進(jìn)行有限元分析[3]；對氣瓶進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對氣瓶的制造工藝提出全面分析，提出優(yōu)化制造工藝[4]；對鋼內(nèi)膽和復(fù)合材料層在疲勞試驗(yàn)中的模量匹配問題進(jìn)行深入研究，綜合考慮表面的壓應(yīng)力、疲勞應(yīng)力、鋼和玻璃纖維的彈性模量及在疲勞中應(yīng)變量和變形匹配，提出和完善復(fù)合材料纏繞工藝[5]。 我國的復(fù)合材料氣瓶產(chǎn)業(yè)雖然才剛剛起步，但我國的纖維纏繞技術(shù)根基深厚，氣瓶制造只要堅(jiān)持下去，必有成績和回報[6]。而計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)的引入給設(shè)計(jì)領(lǐng)域的傳統(tǒng)方法帶來了一場變革，準(zhǔn)確掌握和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，對軟件行業(yè)及機(jī)械行業(yè)都有著重大對意義。 1.3 本文的具體工作 本文的具體工作如下： (1) 對M200A氣瓶現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行詳細(xì)分析； (2) 設(shè)計(jì)M200A氣瓶的整體結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用SolidWorks三維建模軟件建立氣瓶的實(shí)體模型； (3) 完成M200A氣瓶這個產(chǎn)品中各零件的三維造型、工程圖生成及最終的裝配； (4) 制定相應(yīng)的工藝文件。 2 M200A氣瓶的總體設(shè)計(jì) M200A氣瓶一種比較精密的儀器，它的各個部件的選擇不是憑空想象的，每個部件的確定都有其一定的科學(xué)規(guī)律。本課題設(shè)計(jì)的氣瓶所裝的鉬源氣體主要運(yùn)用于集成電路板，所以要求所設(shè)計(jì)的氣瓶以盡可能輕的重量，盡可能小的體積，儲存盡可能多的氣體。并且由于鉬源是有毒的，對氣瓶的密封性要求很高，在實(shí)際生產(chǎn)中，對氣瓶的焊縫質(zhì)量、焊接接頭的力學(xué)性能等都提出了很高的要求。 2.1 M200A氣瓶的總體結(jié)構(gòu)及其工作原理 鑒于其它氣瓶已有的結(jié)構(gòu)，可以知道一個氣瓶大致有以下幾個部分組成：瓶身、進(jìn)氣管、排氣管、控制閥門等。其工作原理也很簡單：由進(jìn)氣管充氣，通過控制閥門的開/關(guān)進(jìn)行氣體的排放?？紤]到所設(shè)計(jì)的氣瓶用到的場合較特殊，每個部件需仔細(xì)對比方案后再進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2.2 方案的比較及確定 在正式用軟件對零件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)之前，需有一個方案的確定。所以，一般某個零件的設(shè)計(jì)都是先制定處二至三個方案，然后討論篩選出較為滿意的方案進(jìn)行深入，深入過程實(shí)際是進(jìn)一步細(xì)化。討論并最終確定方案，這時的方案會比較細(xì)致，包括產(chǎn)品系列化方案、顏色方案等等。下面就對每一個具體的零件進(jìn)行方案的比較和最終的確定。 2.2.1 瓶身的方案 普通氣瓶的瓶身是一個整體，也就是不分瓶蓋、瓶身和瓶底。這樣的瓶身制造起來方便，但精度不高，也不適用于不銹鋼材料的氣瓶，而本文設(shè)計(jì)的氣瓶材料采用316L和1Cr18Ni9Ti，都是不銹鋼材料。所以瓶身采用瓶蓋、瓶身、瓶底的分開設(shè)計(jì)。 瓶身的設(shè)計(jì)有兩種方案可供選擇： (1) 具有不銹鋼襯里的雙層瓶身。這種瓶身的優(yōu)點(diǎn)是耐用、密封性好；相對的缺點(diǎn)就是造價比較高。 (2) 單層瓶身。這種瓶身的優(yōu)點(diǎn)就是造價相對低；缺點(diǎn)是沒有雙層瓶身耐用。 考慮到使用的方便性，氣瓶要盡可能的輕，盡可能小的體積，儲存盡可能多的氣體，且造價也不宜太高，本文采用單層瓶身。 瓶底的方案：考慮到鉬源氣體的珍貴，為了能使氣體通過排氣管徹底用完，在瓶底的設(shè)計(jì)處增加了一個小凹槽，這樣就能保證氣體不浪費(fèi)了。 瓶蓋的方案：瓶蓋上需焊接進(jìn)氣管和排氣管，需挖兩個孔。但考慮到本文所設(shè)計(jì)的氣瓶所裝的鉬源氣體十分珍貴，為了保證在氣體沖入瓶中后不被污染，該氣瓶還需配有一個清洗閥，便于瓶身的清洗。所以在瓶蓋上還需開一個孔，用來焊接清洗閥。 2.2.2 進(jìn)氣管和排氣管的方案 進(jìn)氣管和排氣管都可以設(shè)計(jì)成彎曲的造型和筆直的管，考慮整個氣瓶的美觀性，本文采用彎管。 2.2.3 瓶內(nèi)管的設(shè)計(jì) 氣體的排放如若經(jīng)過一個管道則會排放的更加干凈，所以本文的設(shè)計(jì)增加了一根瓶內(nèi)管，便于鉬源氣體的徹底排放。管的彎曲度則由瓶蓋上的孔和瓶底的小凹槽決定，裝配時管子的兩端需對準(zhǔn)孔和凹槽。 2.2.4 通氣閥的設(shè)計(jì) 沖入氣體和排出氣體都需要通過一個部件，那就是通氣帽。通氣帽由五個零件構(gòu)成，分別是：通氣蓋、通氣管、螺帽、螺母和墊片。相應(yīng)的零件尺寸大小可以查相關(guān)的手冊。 2.2.5 其它部件的設(shè)計(jì)或選用 氣體排放的速度和量的多少由一種標(biāo)準(zhǔn)件——VCR接頭控制。所謂標(biāo)準(zhǔn)件，就是可以直接按照相關(guān)參數(shù)（如排氣管的直徑）來選定。 至于清洗閥，它的結(jié)構(gòu)和通氣閥是一樣的，只要確定其各個零件的尺寸大小就可以了，而它的尺寸也可以按瓶蓋上孔的大小作為參照尺寸。 2.2.6 鋼絲繩的設(shè)計(jì) 在通氣帽上連接著一根鋼絲繩，這是為了方便通氣蓋擰下時的放置，可以直接吊在繩索上。 至此，M200A氣瓶的總體設(shè)計(jì)就基本上完成了。下面就可以用三維造型軟件進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)了。 3 M200A氣瓶的三維造型 ?隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展與功能的不斷完善，為工程技術(shù)人員提供的高效方法和手段越來越豐富。尤其是三維CAD/CAM軟件的廣泛應(yīng)用與普及，使得現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)逐步進(jìn)入三維設(shè)計(jì)時代。三維設(shè)計(jì)具有形象、直觀、精確、快速的特點(diǎn)，在產(chǎn)品開發(fā)、結(jié)構(gòu)分析、產(chǎn)品性能的評估、確定和優(yōu)化物理樣機(jī)參數(shù)過程中起到?jīng)Q定性作用，為新產(chǎn)品研發(fā)一次成功，提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。 3.1 三維造型軟件介紹 目前,市場上流行很多三維設(shè)計(jì)軟件,如Pro /E、UG、CAXA 、SolidWorks等,這些三維設(shè)計(jì)軟件都具有強(qiáng)大的實(shí)體建模、參數(shù)化特征造型、曲面造型和大型裝配處理等功能,它們被廣泛用于機(jī)械、汽車、航空等領(lǐng)域。 美國PTC公司開發(fā)的Pro/E軟件是基于參數(shù)化的三維實(shí)體設(shè)計(jì)軟件，共有近30個大模塊，其功能非常強(qiáng)大，幾乎涵蓋了機(jī)械學(xué)科的各個專業(yè)。其中，實(shí)體造型、曲面造型、模具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、虛擬裝配、運(yùn)動仿真、工程管理、工程圖繪制等都是它的基本功能。該軟件還提供了大量是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，其功能之豐富、專業(yè)程度之高、涵蓋面之廣，在眾多CAD軟件系列中都是少有的[7]。 SolidWorks是一套基于W indows的CAD /CAE /CAM /PDM桌面集成系統(tǒng),是美國Solid Works公司在總結(jié)和繼承了大型機(jī)械CAD 軟件的基礎(chǔ)上,在Windows環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的第一個機(jī)械三維CAD軟件。它全面采用非全約束的特征建模技術(shù),其設(shè)計(jì)過程全相關(guān)性,可以在設(shè)計(jì)過程的任何階段修改設(shè)計(jì)。該軟件具有產(chǎn)品配置功能,可以為用戶設(shè)計(jì)不同構(gòu)性的產(chǎn)品。它集成了設(shè)計(jì)、分析、加工和數(shù)據(jù)管理過程,所獲得的分析和加工模擬結(jié)果成為產(chǎn)品模型的屬性,它將2D造型繪圖與3D造型技術(shù)融為一體,能自動生成零件尺寸、材料明細(xì)表(BOM) 、具有指引線的零部件編號等技術(shù)資料,從而簡化了工程圖樣的生成過程。同時有中英文兩種界面可以選擇,其先進(jìn)的特征樹結(jié)構(gòu)使操作更加簡便和直觀。具有交好的開發(fā)性接口和功能擴(kuò)充性。能輕松實(shí)現(xiàn)各種CAD軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳送。 SolidWorks軟件的主要特點(diǎn): (1) SolidWorks提供了直接繪制三維草圖的功能,在友好的用戶界面下, 象繪制線架圖一樣不再局限在平面上, 而是在空間直接畫草圖。此外3D草圖還可作為裝配環(huán)境下的布局草圖進(jìn)行關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。 (2) SolidWorks提供了一個動畫功能, 可以生成實(shí)體的裝配過程、爆炸過程、運(yùn)動過程的動畫文件, 同時也生成各個過程的組合動畫文件。 (3) SolidWorks友好的界面。圖形菜單設(shè)計(jì)簡單明快、形象化, 一看即知。系統(tǒng)的所有參數(shù)設(shè)置全部集中在一個選項(xiàng)中, 容易查找和設(shè)置。實(shí)體的建模和裝配完全符合于自然的三維世界。特別是裝配約束的概念非常簡單且容易理解。對實(shí)體的放大, 縮小和旋轉(zhuǎn)等操作可以在任何命令過程中使用, 實(shí)體的選取非常容易和方便。 (4) SolidWorks建模迅速, 操作靈活, 是一種尺寸驅(qū)動且基于特征的三維設(shè)計(jì)軟件, 具有構(gòu)造歷史以供事后修改, 更加適合學(xué)生在機(jī)械制圖綜合實(shí)踐中使用[8]。 3.2 M200A氣瓶的三維造型 設(shè)計(jì)的M200A氣瓶的裝配圖如圖1。 圖1 M200A氣瓶結(jié)構(gòu)圖 如圖所示，M200A主要由瓶蓋、瓶底、瓶身、VCR接頭、清洗閥、進(jìn)氣管、內(nèi)管、排氣管等零件組成。 3.2.1 清洗閥的設(shè)計(jì) 清洗閥是M200A氣瓶中的關(guān)鍵部件，它既用于清洗，還可以檢測所剩氣體的多少。所以在設(shè)計(jì)清洗閥的時候應(yīng)該充分考慮其光潔度、耐腐蝕性等綜合要求，以及為實(shí)現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝問題加以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。清洗閥是標(biāo)準(zhǔn)件，市面上現(xiàn)在可以直接買到。清洗閥由無氧銅墊片、通氣管、通氣蓋、螺帽和螺母裝配而成，結(jié)構(gòu)如圖2： 圖2 清洗閥結(jié)構(gòu)圖 (1) 無氧銅墊片 無氧銅墊片的主要起密封作用，結(jié)構(gòu)如圖3： 圖3 無氧銅墊片 (2) 螺母 螺母用于和螺帽連接，結(jié)構(gòu)如圖4： 圖4 螺母 (3) 螺帽 螺帽的結(jié)構(gòu)如圖5： 圖5 螺帽 (4) 通氣蓋 通氣蓋的結(jié)構(gòu)如圖6： 圖6 通氣蓋 (5) 通氣管 通氣管的結(jié)構(gòu)如圖7： 圖7 通氣管 為了表達(dá)清楚清洗閥的裝配結(jié)構(gòu)，見如下爆炸視圖8： 圖8 清洗閥的爆炸視圖 3.2.2 瓶底的設(shè)計(jì) 瓶底主要是起支撐作用的，所以它的厚度有一定的要求，不能太薄。而為了使瓶內(nèi)的氣體完全排完，特別在瓶底挖了一個槽，這樣一個小小的設(shè)計(jì)就能保證氣體不浪費(fèi)了。并且瓶底做了倒圓角處理。瓶底結(jié)構(gòu)如圖9： 圖9 瓶底 3.2.3 瓶蓋的設(shè)計(jì) 瓶蓋上三個孔的位置是有要求的：需考慮應(yīng)力的分布，重量的分布，也就是整個氣瓶裝配好以后的重心必須落在瓶身的中心線上，不然氣瓶就不能站穩(wěn)了。瓶蓋結(jié)構(gòu)如圖10： 圖10 瓶蓋 (1) 孔的大小 孔的大小是根據(jù)管的直徑來決定的。 (2) 孔的倒角處理 為了便于排氣管和內(nèi)管的連接，在孔的底部做了倒角處理。 (3) 孔的位置 孔的位置考慮了在上面焊接的管、VCR接頭等的重量分布情況。 3.2.4 瓶身的設(shè)計(jì) 瓶身作為瓶蓋與瓶體的連接體，也是氣體主要儲存的地方，對其壁厚有一定的要求，倒角處理以后需與瓶蓋與瓶身吻合，以便于焊接。瓶身結(jié)構(gòu)如圖11： 圖11 瓶蓋 3.2.5 進(jìn)氣管與排氣管的設(shè)計(jì) 進(jìn)氣管與排氣管的設(shè)計(jì)思路是一樣的，兩根管子的彎度要一致，這是為了在瓶蓋上的重量分布均勻，但考慮到排氣管還與瓶內(nèi)管連接，所以排氣管應(yīng)比進(jìn)氣管短一些。進(jìn)氣管和排氣管如圖12、圖13所示： 圖12 進(jìn)氣管 圖13 排氣管 3.2.6 通氣閥的設(shè)計(jì) 通氣閥的結(jié)構(gòu)和清洗閥是一模一樣的，只是尺寸不同，在此就不贅述了。 3.2.7 VCR接頭 VCR接頭是標(biāo)準(zhǔn)件，市面上可以直接買到。它的主要作用是用來連接通氣閥與進(jìn)、排氣管，以及準(zhǔn)確控制氣體流動的速度與用量它的結(jié)構(gòu)如圖14： 圖14 VCR接頭 3.3 工程圖 工程圖是設(shè)計(jì)者思想的表達(dá)，是加工零部件的依據(jù)，是進(jìn)行技術(shù)交流的重要文本資料。SolidWorks工程圖能將2D造型繪圖與3D造型技術(shù)融為一體，能自動生成零件尺寸、材料明細(xì)表（BOM）、具有指引線的零部件編號等技術(shù)資料，從而簡化了工程圖樣的生成過程[9]。 SolidWorks工程圖文件中包含兩個獨(dú)立的部分：圖紙格式和工程圖視圖。圖紙格式包含工程圖圖幅的大小、標(biāo)題欄設(shè)置、零件明細(xì)表及其定位等。由于圖紙格式在工程圖文件中相對比較穩(wěn)定，所以一般先設(shè)置或者創(chuàng)建需要的工程圖圖紙格式[10]。 3.3.1 圖紙格式的設(shè)置 圖紙格式包括圖紙的大小、方向及圖框的種類。通過設(shè)置圖紙格式，用戶可以設(shè)置需要的圖紙邊框與標(biāo)題欄等內(nèi)容。SolidWorks在創(chuàng)建工程圖時，必須設(shè)置需要的圖紙格式。SolidWorks提供三種圖紙格式，分別為標(biāo)準(zhǔn)圖紙格式、用戶圖紙格式與無圖紙格式。 (1) 標(biāo)準(zhǔn)圖紙格式 SolidWorks提供了12種標(biāo)準(zhǔn)圖紙格式，每一種圖紙格式都包含了確定的圖框與標(biāo)題欄，用戶可以根據(jù)需要選用。圖紙的設(shè)置方向通常有橫向和縱向兩種。 (2) 用戶圖紙格式 用戶圖紙格式是讀者自行設(shè)置的圖紙格式。 (3) 無圖紙格式 該方式只能定義圖紙的大小，沒有圖框和標(biāo)題欄，是一張空白的圖紙。 實(shí)際應(yīng)用中，各單位的圖紙格式往往不一樣，所以用戶需要設(shè)計(jì)符合自己的圖紙格式并儲存，以后用到的時候，只要調(diào)用該圖紙格式即可。本文采用用戶圖紙格式，根據(jù)所設(shè)計(jì)氣瓶的總體尺寸和各個零部件的尺寸，需用到A2和A4圖紙。完成了圖紙的一系列相關(guān)設(shè)定后，就可以建立工程視圖了。 3.3.2 工程圖視圖 工程視圖包括：標(biāo)準(zhǔn)三視圖、命名視圖、投影視圖、剖面視圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖、輔助視圖和局部放大圖。 (1) 標(biāo)準(zhǔn)三視圖 標(biāo)準(zhǔn)三視圖能為零件或裝配體同時生成三個相關(guān)的默認(rèn)正交視圖，默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)三視圖為前視、上視及右視3個視圖。常用創(chuàng)建標(biāo)注三視圖的方法有兩種：直接選取法和文件插入法。 (2) 模型視圖 當(dāng)生成新工程圖，或者將一模型視圖插入到工程圖文件中時，將彈出【模型視圖】屬性管理器，可從指定的視圖名稱選擇一方向，然后生成工程圖視圖。模型視圖可以創(chuàng)建前視、后視、左視、右視、上視、下視、等軸測、當(dāng)前模型視圖、上下二等角軸側(cè)及左右二等角軸測等多種視圖。 (3) 投影視圖 投影視圖是指將工程圖中已存在的視圖，建立以該視圖為前視圖的上、下、左、右4個正投影視圖中的其中一個視圖。 (4) 剖面視圖 剖面視圖可以顯示設(shè)計(jì)零件內(nèi)部特征的厚度、斜度等構(gòu)造。適當(dāng)使用剖面圖可以使零件的工程圖更為清晰，便于讀圖。剖面視圖一般分為：全剖視圖、部分剖視圖、階梯剖視圖和旋轉(zhuǎn)剖視圖等。 建立剖視圖必須有一條剖面線。對于全剖視圖，利用直線或者中心線命令，既可以在執(zhí)行剖視命令前在視圖中剖視位置先畫剖面線，也可以在執(zhí)行剖視命令后在視圖中剖視位置再畫剖面線。 對于部分剖視圖，既可以在執(zhí)行剖視命令前也可以在執(zhí)行剖視命令后在視圖中的剖視位置先畫剖面線。 階梯剖視圖的剖面線一般為多條連續(xù)的直線。創(chuàng)建階梯剖視圖，必須在執(zhí)行剖視命令前在視圖中剖視位置先畫剖面線。 對于旋轉(zhuǎn)剖視圖，既可以在執(zhí)行剖視命令前也可以在執(zhí)行剖視命令后在視圖中的剖視位置畫剖面線。 (5) 輔助視圖 輔助視圖類似于投影視圖，但是如果零件中包含斜面特征，只以一般正投影視圖來觀測的話，則可能無法了解斜面上的實(shí)際形狀。這時只有通過輔助視圖命令，才能清楚了解斜面的特征。 (6) 局部放大圖 局部視圖用來放大顯示模型上較為復(fù)雜或者微小的部分。局部視圖可以是正交視圖、空間視圖、剖面視圖、裁剪視圖、爆炸裝配體視圖或者另一局部視圖。 二維工程圖與三維圖兩者是相輔相成，密不可分的。雖然三維造型圖在機(jī)械設(shè)計(jì)中更具優(yōu)勢和直觀性，但工人在制造零件時依據(jù)的還是工程圖。 3.3.3 M200A氣瓶的工程圖 （1） 剖視圖（如圖15） 圖15 瓶蓋工程圖 以上是瓶蓋的剖視圖，這種表示法就可以清楚地表現(xiàn)瓶蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了。 （2） 爆炸工程圖（如圖16） 圖16 清洗閥工程圖 以上是清洗閥的爆炸工程圖，這樣的表現(xiàn)手法可以清晰的地表現(xiàn)出部件的裝配關(guān)系了。 （3） 標(biāo)準(zhǔn)三視圖（如圖17） 圖17 通氣蓋工程圖 以上是通氣蓋的標(biāo)準(zhǔn)三視圖，分別是主視圖、俯視圖和左視圖。這種視圖表示法適用于三視圖不一樣的零件，而本圖中的左視圖又通過剖視圖來表現(xiàn)，這樣就更清楚地表現(xiàn)出通氣蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了。 4 M200A氣瓶的裝配工藝分析和裝配 4.1 氣瓶裝配工藝 氣瓶在實(shí)際裝配時采用的是焊接形式，而不是簡單的機(jī)械連接，這是一種不可拆卸的連接。這是為了保證氣瓶的密封性，防止所裝有毒氣體的泄露。所謂焊接結(jié)構(gòu)裝配焊接工藝(以下簡稱裝焊工藝) ,就是一個焊接結(jié)構(gòu)的實(shí)際生產(chǎn)過程,主要是指組成結(jié)構(gòu)件的零部件裝配焊接的先后次序及相應(yīng)的裝配焊接內(nèi)容,即具體的加工工藝路線。而焊接結(jié)構(gòu)裝焊工藝的設(shè)計(jì),就是通過對焊接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和功能的分析,對其整體裝焊工藝進(jìn)行規(guī)劃,從而保證整體裝焊工藝的完整性和有效性的過程[11]。 本課題所設(shè)計(jì)的M200A氣瓶所用的材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，這種奧氏體不銹鋼在焊接時，它的流動性能好，致密性強(qiáng)，成型美觀，韌性和強(qiáng)度較高，防腐蝕能力強(qiáng)，是化工容器的良好使用材料。對于1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼而言，一般情況下能很好地是適應(yīng)于溶化焊接，但是從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和機(jī)械器具及技術(shù)性能方面考慮，還是采用手工電弧焊接較好[12]。裝配時根據(jù)1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼的特點(diǎn)、性能進(jìn)行裝配加工。 氣瓶裝配時所采取的工藝流程如下： 各零件加工→打磨清洗→超聲波清洗→定位焊→檢驗(yàn)→圓周焊→檢驗(yàn)→烘干→抽真空→沖入氣體[13]。 4.2 裝配過程 在現(xiàn)代制造業(yè)中, 裝配是產(chǎn)品生命周期的重要環(huán)節(jié),裝配成本占產(chǎn)品制造成本的40%～50%, 裝配工作量占整個制造工作量的20%～70%, 且手工作業(yè)工作量大, 裝配自動化一直是制造自動化中的瓶頸問題。因此, 1980 年代初, 出現(xiàn)了對計(jì)算機(jī)輔助裝配規(guī)劃( Computer AidedAssembly Process Planning, CAAPP) 技術(shù)的研究。目前,計(jì)算機(jī)輔助裝配規(guī)劃已經(jīng)成為CAD 技術(shù)推廣應(yīng)用的熱點(diǎn)研究內(nèi)容之一, 其目的是給設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)決策支持, 達(dá)到縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期, 提高產(chǎn)品裝配效率的目的。 SolidWorks為用戶提供了一個高效、易用的裝配設(shè)計(jì)環(huán)境。在這個環(huán)境中用戶既可以通過自底向上的方式將單個的零件裝配為低級的子裝配，進(jìn)而由低級的子裝配組裝為更高一級的子裝配，最后完成整個裝配；也可以通過頂向下的裝配方式直接在裝配環(huán)境中派生設(shè)計(jì)零件。在創(chuàng)建新零件時，可直接參考其他零件并保持關(guān)聯(lián)[14]。 4.2.1 裝配規(guī)劃的方法 裝配規(guī)劃實(shí)質(zhì)上就是在各種幾何約束條件及工藝約束條件的制約下, 求解出滿足各種約束條件、效率優(yōu)良的裝配順序, 裝配序列的規(guī)劃方法可分為如下幾種: （1) 基于裝配優(yōu)先約束關(guān)系的裝配序列生成方法獲取優(yōu)先約束關(guān)系是最直觀的裝配順序生成方法,該方法的關(guān)鍵是裝配優(yōu)先約束關(guān)系的獲取, 采用人機(jī)交互的方法, 工作量大, 人員要求高, 易出錯, 自動獲取優(yōu)先約束難度大, 優(yōu)點(diǎn)是獲得零件裝配的優(yōu)先約束后, 容易求得零件的裝配順序。 （2) 基于部件識別的裝配序列求解方法 根據(jù)零件的部件分類, 分層次生成部件的裝配順序,依據(jù)一定的規(guī)則綜合部件的裝配順序, 即可求得產(chǎn)品的裝配序列?；诓考R別的求解方法有效地抑制了裝配順序生成的組合爆炸問題, 但需借助知識去除那些理論上可行但實(shí)際裝配操作工藝性差的裝配序列。 （3) 拆卸法求解裝配順序的方法拆卸法通過求解零件的拆卸順序來獲得零件的裝配順序。但前提是裝配和拆卸必須互為可逆。 （4) 基于知識的求解方法 基于知識的方法求解裝配序列, 采用一階謂詞邏輯來表達(dá)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)序列優(yōu)先約束和裝配資源約束等知識。系統(tǒng)以產(chǎn)品CAD 模型為輸入, 通過人機(jī)交互獲取零部件裝配優(yōu)先約束。通過圖搜索算法求解產(chǎn)品配合特征圖的最小割集來產(chǎn)生裝配序列, 該方法對于特定產(chǎn)品的裝配序列求解比較有效, 缺點(diǎn)是適用面窄, 且領(lǐng)域知識的獲取較難。 （5) 基于矩陣運(yùn)算的方法 該方法以矩陣表示裝配體中有配合關(guān)系的零件之間的聯(lián)接關(guān)系, 矩陣中的每個元素代表零件的裝配關(guān)系。矩陣用線性代數(shù)中的有關(guān)運(yùn)算進(jìn)行變換規(guī)約, 簡化了聯(lián)結(jié)關(guān)系矩陣對應(yīng)的裝配序列。 4.2.2 裝配序列的評價及優(yōu)化 即使產(chǎn)品的零件數(shù)目較少, 其裝配序列也具有多種組合的可能性。如何提出合適的評價指標(biāo)對所規(guī)劃的裝配序列進(jìn)行評價意義重大, 目前, 采用的裝配序列評價方法主要有定性和定量兩種。 定性準(zhǔn)則有裝配方向換向的頻繁、子裝配體的穩(wěn)定性和安全性等。定量因素有裝配時間、裝配成本等。定性準(zhǔn)則主要為裝配順序的選擇提供有益的參考, 但不便實(shí)際應(yīng)用。定量的評價因素考慮了裝配工藝的特性, 為完成裝配順序的自動評價提供了量化的指標(biāo)。體現(xiàn)了裝配操作的方便程度。 4.2.3 裝配關(guān)系表達(dá)及應(yīng)用 零件的裝配關(guān)系一般可分為三種: 凹凸特征間的匹配關(guān)系; 特征為兩個對應(yīng)的裝配特征占有相同的體積; 同時具有相同的參考原點(diǎn); 平面特征間的貼合關(guān)系; 特征為兩個對應(yīng)的裝配特征不占有相同的體積, 但是互相接觸;平面特征間的對齊關(guān)系, 特征為兩個對應(yīng)的裝配特征不占有相同的體積, 但是相互對稱。裝配關(guān)系表達(dá)主要有以下幾種模型: （1) 關(guān)聯(lián)圖模型 采用關(guān)聯(lián)圖表達(dá)產(chǎn)品裝配關(guān)系的優(yōu)點(diǎn)是方法簡單, 缺點(diǎn)是零件之間的聯(lián)系并不對應(yīng)具體的裝配操作, 利用聯(lián)系圖模型難以實(shí)現(xiàn)自動裝配序列規(guī)劃。 （2) 聯(lián)接矩陣法 裝配關(guān)系聯(lián)接矩陣是關(guān)聯(lián)圖模型的矩陣表示形式。用聯(lián)接矩陣表示裝配關(guān)系的優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)聯(lián)接矩陣, 能判斷出裝配體中零件的聯(lián)接情況, 并可通過單位值最多的行或列對應(yīng)的零件, 識別出裝配體的基礎(chǔ)件。 (3) 產(chǎn)品等級裝配模型 產(chǎn)品總是由一個或多個功能部件和零件裝配而成,這些部件分別實(shí)現(xiàn)自己的功能, 又往往包含下一級子裝配體, 下一級子裝配體又包含更下一級子裝配體, 如此拆分, 直到最終不可拆分的零件。等級模型用子裝配體表達(dá)一組功能上或物理結(jié)構(gòu)上相關(guān)的零件集，其優(yōu)點(diǎn)是能表達(dá)產(chǎn)品中零部件間的層次關(guān)系[15]。 4.2.4 M200A氣瓶的裝配流程 通過比較和分析，以先從子部件裝配再到整體裝配，以從內(nèi)到外、從定位焊到圓周焊的原則，M200A氣瓶采用如下的裝配（焊接）流程： (1) 首先是進(jìn)行子部件的裝配：M200A氣瓶的子部件包括通氣閥和清洗閥，這兩個部件的結(jié)構(gòu)是一樣的，都是由通氣蓋、通氣管、螺帽、螺母和墊片組成的。通氣蓋和螺帽先裝配在一起，然后加入墊片，再壓入通氣管，最后由螺母旋到一個合適的位置壓緊、固定。通氣閥的裝配關(guān)系如圖18： 圖18 通氣閥工程圖 (2) 其次是子部件與子部件之間的焊接裝配：進(jìn)氣管和排氣管分別與瓶蓋焊接，注意裝配時彎管的角度；同時清洗閥伸入瓶蓋上Φ16孔內(nèi)與瓶蓋焊接；然后瓶內(nèi)管插入入口管3mm后與排氣管進(jìn)行定位焊，注意使兩根管子在同一平面內(nèi)。 (3) 再次是進(jìn)行圓周焊：先是瓶蓋連同上面已經(jīng)焊接好的進(jìn)氣管、排氣管、通氣閥以及瓶內(nèi)管與瓶身的焊接裝配，然后是瓶身與瓶底的焊接。 (4) 最后，依次在進(jìn)氣管和排氣管上焊接VCR接頭和通氣閥，注意焊接VCR接頭的時候要與瓶身正面成15°的角度。至此，M200A氣瓶已經(jīng)全部焊接裝配完畢。 M200A氣瓶的裝配關(guān)系見如下爆炸工程圖19： 圖19 M200A氣瓶裝配爆炸工程圖 結(jié)束語 本文以SolidWorks2008為工具，對M200A氣瓶進(jìn)行了深入細(xì)致的分析，深刻領(lǐng)會了它的結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計(jì)方法，同時參考了國內(nèi)外氣瓶設(shè)計(jì)的先進(jìn)實(shí)例，查閱了一定數(shù)量的相關(guān)資料，總結(jié)出一般氣瓶的設(shè)計(jì)思路，本文的具體工作如下： (1) 對M200A現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行了詳細(xì)分析； (2) 設(shè)計(jì)了M200A氣瓶的整體結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用SolidWorks三維建模軟件建立了氣瓶的實(shí)體模型； (3) 細(xì)致研究了其各個部分的設(shè)計(jì)原理，并在借鑒前人理論分析成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)自己的設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)思路，得出了氣瓶的設(shè)計(jì)流程。 由于作者的水平所限，很多地方考慮的還不是很全面。需要的改進(jìn)的地方還有很多： (1) 論文中的M200A氣瓶的設(shè)計(jì)方法僅適用于集成電路板中所用的小型氣瓶。氣瓶的種類很多，有些用于特殊常場合的氣瓶工作原理和工作方式與一般的氣瓶有很大差別，可能會不適合于本設(shè)計(jì)的思路。 (2) 氣瓶在實(shí)際的焊接裝配中要考慮很多問題，這個是理論設(shè)計(jì)考慮不到的，有些變量對結(jié)果影響很小，可以忽略不計(jì)，有些影響卻很大，這就造成了理論設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)的出入很大。另外這些誤差有的以現(xiàn)在的科技水平暫時還分析不出原因，這時往往用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的結(jié)果更加準(zhǔn)確，就拿經(jīng)驗(yàn)公式代替了理論公式。但是經(jīng)驗(yàn)公式往往有其局限性，不可能適合所有的情況，應(yīng)該具體問題具體分析對待。 通過總結(jié)，希望能為后續(xù)研究者提供一點(diǎn)思路，早日解決這些難題，給實(shí)際生產(chǎn)提供更有用的幫助。 致 謝 在本文完成之際，首先向我的指導(dǎo)老師黃新燕副教授和張樂瑩老師表示衷心的謝意。在我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，導(dǎo)師對我進(jìn)行了全面的訓(xùn)練，并且一直給予贊揚(yáng)和肯定，使我深受鼓舞。導(dǎo)師淵博的知識、塌實(shí)的工作作風(fēng)、科學(xué)的工作方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和敏銳的洞察力，使我深受教育。這些會給我以后的學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生很大的影響，受益終身。 感謝戶廷勇輔導(dǎo)員在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對我的督促。 感謝李小忠老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對我的特別指導(dǎo)。 感謝同組的石芳、許巧兵、馬磊等同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給予的熱情幫助和支持。 感謝評審老師在百忙中審查我的論文，并對論文提出寶貴的指導(dǎo)和建議。祝你們工作順利，心想事成！ 最后，衷心感謝我的父母，為了支持我學(xué)業(yè)付出的勞苦艱辛。  參 考 文 獻(xiàn) [1] 張潔. 國內(nèi)復(fù)合材料氣瓶發(fā)展及氣瓶標(biāo)準(zhǔn)概況[J]. 纖維復(fù)合材料， 2007, (3): 38～42. 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