【正文】 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課程名稱： 現(xiàn)代 設(shè)計(jì)方向課程設(shè)計(jì) 題 目： CA6140 車床箱體 設(shè)計(jì) ﹑ 分析 ﹑ 優(yōu)化 ﹑ 仿真 機(jī)械工程 學(xué) 院 （ 系 ） 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 專業(yè) 班 級(jí)： 機(jī) 自 0806 學(xué) 號(hào)： 0401080625 學(xué)生姓名： 劉體歡 指導(dǎo)教師： 何雪明 2021 年 9 月 1 《現(xiàn)代機(jī)械 CAD》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一 . 設(shè)計(jì)目的和要求 《現(xiàn)代機(jī)械 CAD》課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)方向課程中實(shí)踐性較強(qiáng)、綜合性突出的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使該專業(yè)方向的學(xué)生在校期間最后一次（除畢業(yè)設(shè)計(jì)外）進(jìn)行的較長(zhǎng)時(shí)間、較系統(tǒng)、較全面的工程設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，在實(shí)現(xiàn)學(xué)生總體培養(yǎng)目標(biāo)中占有特別重要的地位。對(duì)于樹立學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、可靠性、完整性意識(shí)，激發(fā)學(xué)生用依據(jù)理論結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)解決工程實(shí)踐問(wèn)題的興趣，加深同學(xué)對(duì)課程所學(xué)內(nèi)容的綜合理解和掌握具有舉足輕重的作用和十分重要的意義。 本教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施目的是： 通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的現(xiàn)代的 機(jī)械設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)》、《自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)》課程和《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) /輔助分析 /輔助制造（ CAD/CAE/CAM）》、《有限元分析》、《優(yōu)化設(shè)計(jì)》、《可靠性設(shè)計(jì)》等其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)來(lái)分析和解決用計(jì)算技術(shù)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械的進(jìn)行完整設(shè)計(jì)所涉問(wèn)題的能力。 學(xué)習(xí)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握計(jì)算機(jī)輔助現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律和所需技術(shù)和軟件。 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算（ Matlab）、分析（ UG/Scinario、有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn) 動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)分析和參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊）、修正、繪圖（ UG/Drafting/Assembly/FreeForm）、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 2 有條件的話，可熟悉現(xiàn)代設(shè)計(jì)中涉及的計(jì)算機(jī)技術(shù)（計(jì)算機(jī)輔助制造UG/Manufacturing）和其他流行 CAD 軟件（ ANSYS、 ADAMS、 Pro/E）的使用操作，全面掌握現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的全過(guò)程。 課程設(shè)計(jì)教學(xué)的基本要求是： 能從機(jī)器功能要求出發(fā)，制定或分析設(shè)計(jì)方案，合理的選擇電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件。 能按機(jī)器的工作狀況用 Matlab 分析和計(jì)算作 用在零件的載荷，合理選擇零件材料，正確計(jì)算零件主要參數(shù)及尺寸。 能考慮制造工藝、安裝與調(diào)整、使用與維護(hù)、經(jīng)濟(jì)性和安全性等問(wèn)題，對(duì)機(jī)器和零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 繪圖表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，圖樣符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，尺寸及公差標(biāo)注完整、正確，技術(shù)要求合理、全面。 掌握使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并繪制裝配圖（ UG/Assembling）、零件圖（ UG/Drafting）的方法。 進(jìn)行有限元分析（ UG/Master FEM+或 ANSYS）、機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)分析（ UG/Motion 或 ADAMS）或和機(jī)械 結(jié)構(gòu)分析（ UG/Structures或 ADAMS）并對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行針對(duì)性分析并取得合理的改進(jìn)。 二、設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)和學(xué)分 學(xué)時(shí)： 3 周 學(xué)分： 三、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)題目常以一般用途的機(jī)械裝置為主，也可以做其他設(shè)計(jì)題目，其他工作量相當(dāng)于 C6140 機(jī)床的主傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)。 3 每個(gè)學(xué)生應(yīng)相對(duì)獨(dú)立完成：確定機(jī)器或傳動(dòng)裝置的總體方案，選定電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并完成其運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算；進(jìn)行傳動(dòng)零件以及軸、軸承、鍵聯(lián)接、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇有關(guān)零、部件的規(guī)格；結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算，穿插進(jìn)行主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 用繪圖機(jī)器或傳動(dòng)裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并綜合考慮其潤(rùn)滑與密封等問(wèn)題；進(jìn)行軸的精確校核計(jì)算；用計(jì)算機(jī)繪圖軟件（ Ug 或 Pro/E）繪制正式裝配圖和零件圖；用有限元分析模塊（ UG/Motion 或 ADAMS）和機(jī)械結(jié)構(gòu)分析模塊（ UG/Structures 或 ADAMS）對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行分析并取得合理的改進(jìn)，整理、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；總結(jié)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯內(nèi)容。 設(shè)計(jì)題目可僅給機(jī)器所需實(shí)現(xiàn)的功能，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案；亦可給定傳動(dòng)方案，由學(xué)生分析后進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生應(yīng)提交的設(shè)計(jì)成果包括： 1. 機(jī)器或部件正式計(jì)算機(jī)裝 配圖 1 張（ UG/Assembly）， A0 圖紙。 2. 零件工作圖 3 張（ UG/Drafting）， A A3 或 A4 圖紙。通常為關(guān)鍵軸、關(guān)鍵零件工作圖。 3. 有限元分析效果圖 1 張（ UG/Master FEM+） 4. 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，說(shuō)明書應(yīng)包括：確定裝置總體方案，運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算（ Matlab 程序），關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸、軸承、鍵聯(lián)接的校核計(jì)算（ Matlab 程序）等內(nèi)容。 四、設(shè)計(jì)的進(jìn)行方式 由指導(dǎo)老師給出設(shè)計(jì)課題，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)。在規(guī)定的地點(diǎn)由教師指導(dǎo)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。 五．設(shè)計(jì)時(shí)間安排 按以下進(jìn)程安排 4 周，共 20 天 設(shè)計(jì)周期： 4 （ 1） 方案設(shè)計(jì)（含選電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算）（ 2 天）； （ 2） 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)（ 天）； （ 3） 裝配草圖設(shè)計(jì)（ 45 天）； （ 4） 裝配工作圖設(shè)計(jì)（ 5 5 天）； （ 5） 零件工作圖設(shè)計(jì)（ 0、 5 天）； （ 6） 有限元分析效果（ 3 天）； （ 7） 機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)分析圖（ 52 天）； （ 8） 機(jī)械結(jié)構(gòu)分析圖（ 52）； （ 9） 某個(gè)零部件的修正圖（ 0、 51 天）； （ 10） 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書（ 12 天）； （ 11） 答辯（ 1 天）。 設(shè)計(jì)過(guò)程中安排一次機(jī)床或成熟機(jī)械裝置裝拆試驗(yàn)和觀摩模型實(shí)物展覽室，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；安排 1624 學(xué)時(shí)集中講課，講解各 軟件及其模塊的使用要點(diǎn)；其他時(shí)間采取集體輔導(dǎo)與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。 其中講課、輔導(dǎo)穿插在各階段進(jìn)行。 目 錄 第一章 機(jī)床的規(guī)格和用途 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 第二章 機(jī)床主要參數(shù)的確定 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 67 第三章 傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．