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黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名： 季伶俐 學(xué) 號(hào)： 20054024158
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目：基于solidworks土豆去皮機(jī)的三維設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師： 劉天祥
2009年 3 月 19 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
文 獻(xiàn) 綜 述
1、土豆去皮機(jī)的工作原理：
以電機(jī)為動(dòng)力，通過齒輪帶動(dòng)圓筒底部的磨盤旋轉(zhuǎn)。磨盤上表面中間低、邊緣高，呈波浪形。塊莖加入圓筒內(nèi)，因離心力和相互碰撞作用，在圓筒內(nèi)上、下、左、右翻動(dòng)，并不斷地滾動(dòng)；而圓筒上的彈板，將塊莖彈回，在磨盤和彈板共同作用下土豆塊莖被均勻地磨去外皮，實(shí)現(xiàn)土豆去皮的目的。去皮結(jié)束時(shí)加入清水，再打開側(cè)門，塊莖從側(cè)門排出，皮屑隨水流從磨盤的周圍間隙排出。該機(jī)為間歇生產(chǎn)。去皮機(jī)工作時(shí)，磨盤以一定的速度旋轉(zhuǎn)，工作室內(nèi)的土豆在離心力、重力和摩擦力共同作用下，利用土豆相對(duì)于工作磨盤間的相對(duì)速度差，將土豆的皮去掉。
2、應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行三維設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì):
設(shè)計(jì)過程直觀簡(jiǎn)便SolidWorks三維設(shè)計(jì)直接從三維模型入手，省去了三維與二維之間的轉(zhuǎn)化。設(shè)計(jì)者可以方便地通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、高級(jí)抽殼、特征陣列、鉆孔等操作不斷改變其結(jié)構(gòu)，最終完成全部零部件的設(shè)計(jì)。建立模型時(shí)，SolidWorks對(duì)每個(gè)特征尺寸自動(dòng)賦值，這些數(shù)值可隨時(shí)更改。由于SolidWorks的參數(shù)設(shè)計(jì)功能，實(shí)體模型將隨特征尺寸數(shù)值的變化重新生成，因此修改非常方便。
非圓曲線或不規(guī)則曲面的設(shè)計(jì)表達(dá)精確SolidWorks軟件通過帶控制線的掃描、放樣、填充以及拖動(dòng)可控制的相切操作產(chǎn)生復(fù)雜的曲面；可以直觀地對(duì)曲面進(jìn)行修剪、延伸、倒角和縫合等操作，使非圓曲線或不規(guī)則曲面的設(shè)計(jì)表達(dá)得更精確、直觀。
設(shè)計(jì)效率高SolidWorks軟件采用參數(shù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)模式，可以通過修改相關(guān)的參數(shù)來完善設(shè)計(jì)方案，支持設(shè)計(jì)方案的動(dòng)態(tài)修改。軟件包含標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)，用戶也可任意擴(kuò)充自定義的圖庫(kù)，因而減少了不必要的重復(fù)性設(shè)計(jì)工作；應(yīng)用SolidWorks軟件的質(zhì)量特征功能，只需輸入零件的材質(zhì)屬性（密度），即可直接輸出零件的質(zhì)量特性，如質(zhì)量、體積、重心、慣性矩、慣性張量等，從而減少了很多復(fù)雜的計(jì)算利用SolidWorks軟件可開展力學(xué)仿真、裝配仿真、外觀效果評(píng)價(jià)等。SolidWorks可以通過任意旋轉(zhuǎn)或剖切，對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真的干涉檢查和間隙檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題立即修正。把“試制過程”放在設(shè)計(jì)階段,可避免做成實(shí)物后才發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而有效地提高設(shè)計(jì)的成功率。
Solidworks主要包括數(shù)字化建模、數(shù)字化裝配、數(shù)字化評(píng)價(jià)、數(shù)字化制造以及數(shù)字化信息交換等方面。數(shù)字化建模是由編程者預(yù)先設(shè)置一些幾何圖形模塊，然后設(shè)計(jì)者在造型建模時(shí)可以直接使用，通過改變一個(gè)幾何圖形的相關(guān)尺寸參數(shù)可以產(chǎn)生其它幾何圖形，任設(shè)計(jì)者發(fā)揮創(chuàng)造力。數(shù)字化裝配是在所有零件建模完成后，可以在設(shè)計(jì)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)預(yù)裝配，可以獲得有關(guān)可靠性、可維護(hù)性、技術(shù)指標(biāo)、工藝性等方面的反饋信息，便于及時(shí)修改。數(shù)字化評(píng)價(jià)是該系統(tǒng)中集中體現(xiàn)設(shè)計(jì)特征的部分，它將各種美學(xué)原則、風(fēng)格特征、人機(jī)關(guān)系等語義性的東西通過數(shù)學(xué)建模進(jìn)行量化，使工業(yè)設(shè)計(jì)的知識(shí)體系對(duì)設(shè)計(jì)過程的指導(dǎo)真正具有可操作性。比如生成的渲染效果圖或?qū)嶓w模型，可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真、外型、色彩、材質(zhì)、工藝等方面的評(píng)價(jià)，更直觀且實(shí)用。數(shù)字化制造是在數(shù)字化工廠中完成，它能自動(dòng)生成自動(dòng)識(shí)別加工特征、工藝計(jì)劃、自動(dòng)生成NC刀具軌跡，并能定義、預(yù)測(cè)、測(cè)量、分析制造公差等。數(shù)字化信息交換是基于，使該設(shè)計(jì)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)與其它平臺(tái)的信息資源共享。
Solidworks系統(tǒng)是按照系統(tǒng)工程的思想，以工業(yè)設(shè)計(jì)和為指導(dǎo)的智能型創(chuàng)新性的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。首先是利用各種信息，在Solidworks系統(tǒng)平臺(tái)里利用真實(shí)感造型設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行形態(tài)設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)、材質(zhì)設(shè)計(jì)和人機(jī)設(shè)計(jì)等方面的語義設(shè)計(jì)，然后在數(shù)字裝配系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化裝配，在綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)中進(jìn)行美學(xué)、語義學(xué)等方面的分析評(píng)價(jià)，提出產(chǎn)品造型方案。最后將最終方案輸出到加工設(shè)備，加工出產(chǎn)品，投放到市場(chǎng)，之后再收集有關(guān)信息，反饋到Solidworks平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)再設(shè)計(jì)。這種方法利用網(wǎng)絡(luò)和其它平臺(tái)相連接，使設(shè)計(jì)人員從一開始就考慮到產(chǎn)品生命周期的所有環(huán)節(jié)，把設(shè)計(jì)、制作、使用等方面合理組織起來，及時(shí)解決不同環(huán)節(jié)之間的沖突，充分調(diào)動(dòng)了所有人的積極性和創(chuàng)造性。
Solidworks，即在計(jì)算機(jī)技術(shù)和工業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合形成的系統(tǒng)支持下，進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的各種創(chuàng)造性活動(dòng)。與傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)相比，Solidworks在設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率等各方面都發(fā)生了質(zhì)的變化，它涉及了CAD技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、敏捷制造、優(yōu)化技術(shù)、模糊技術(shù)、人機(jī)工程等許多信息技術(shù)領(lǐng)域，是一門綜合的交叉性學(xué)科。
參考資料：
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）
1. 去皮機(jī)的設(shè)計(jì)：
在我國(guó)，僅有百分之幾的土豆用于深加工，不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低，而且經(jīng)濟(jì)效益也差。其原因主要是缺少加工設(shè)備，特別是去皮機(jī)械。因此，設(shè)計(jì)土豆去皮機(jī)械具有實(shí)際意義。根據(jù)功能要求，綜合比較各種方式，確定設(shè)計(jì)方案；進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算以及零部件的結(jié)構(gòu)、尺寸設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用立置筒式機(jī)械摩擦去皮方式。
2. 裝配體的仿真運(yùn)動(dòng)、檢測(cè)及全相關(guān)的動(dòng)態(tài)修改：
在零部件的裝配設(shè)計(jì)中，已建立了各零部件之間的約束關(guān)系，應(yīng)用SolidWorks提供的動(dòng)態(tài)仿真功能，使零件或部件按約束條件進(jìn)行仿真運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng)，并且對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢測(cè)。觀察零部
件之間有無干涉等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行糾正。SolidWorks支持對(duì)設(shè)計(jì)方案的動(dòng)態(tài)修改，設(shè)計(jì)者可以通過修改參數(shù)來改變零件尺寸及裝配體中的各個(gè)零部件間的特征形狀和尺寸關(guān)系，其余部分會(huì)由系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和更新，使修改工作方便易行。零件的三維造型設(shè)計(jì)應(yīng)用SolidWorks的拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、高級(jí)抽殼、放樣和掃描、陣列特征和鉆孔等建模功能完成去皮機(jī)的各個(gè)零件的三維設(shè)計(jì)，并在此過程中不斷完善、修改其形狀和尺寸，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。SolidWorks的模擬裝配功能是將三維造型設(shè)計(jì)中構(gòu)建的零件模型依據(jù)零部件之間的連接方式、裝配關(guān)系，添加相應(yīng)裝配約束（如同軸、平行、重合等）進(jìn)行模擬裝配。在此過程中隨時(shí)檢查零部件之間是否有干擾和碰撞，并及時(shí)地修改相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)、尺寸。
3. 二維工程圖的生成：
SolidWorks可以利用已建立的裝配體模型生成二維工程圖。系統(tǒng)可根據(jù)三維模型的尺寸自動(dòng)生成二維尺寸并可以靈活調(diào)整尺寸的種類和位置，設(shè)計(jì)者只需對(duì)其稍加修改即可。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語：
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
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