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XLIV 河南工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 題目 指夾式精量播種器指夾圓盤的設(shè)計與快速成型制造 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)號 姓名 主要內(nèi)容 : ，探索其規(guī)律，確定本次設(shè)計方案 SolidWorks 三維軟件對零件進行繪制 （簡稱 BR）進行成型 3D 打印技術(shù)生成的指夾圓盤裝入播種器并實現(xiàn)其用途 基本要求 : ,完成預(yù)期要求 ，并加以總結(jié) UG、 PRO/E 或 SOLIDWORKS 進行繪圖 主要參考資料 : [1] 趙月霞，蹇興東．機械式精密排種器清種 過程分析 [J]．農(nóng)業(yè)機械學(xué)報， 2022(1 1)： 193— 194 [2] 賀俊林，裘祖榮．新型氣壓式精密排種器的試驗研究 [J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報， 2022， 17(2)： 8083． [3] 周雙杰 .劉淑萍．精量播種在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用 [J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 .2022(20)： 152． [4] 廖慶喜，高煥文．玉米水平圓盤精密排種器種子破損試驗 [J]．農(nóng)業(yè)機械學(xué)報， 2022(7)： 57— 59 [5] 李成華，高毛芝，張本華．氣吹式傾斜圓盤排種器排種性能試驗 [J]．農(nóng)業(yè)機械學(xué)報， 2022(10)：90一 94． XLV [6] 廖慶喜，黃海東。因為以前沒有接觸過任何關(guān)于快速成型技術(shù)的課程，需要從頭開始學(xué)習(xí)。從中充分體會到了快速成型這一技術(shù)的優(yōu)點，它突破傳統(tǒng)的設(shè)計理念，不再是從構(gòu)思開始設(shè)計，而是直接通過實物來設(shè)計，大大減少了設(shè)計的時間和成本，使得生產(chǎn)效率得到很大的提升。如圖 46 所示。 熔融沉積快速成型技術(shù)的應(yīng)用 FDM 快速成型技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于汽車、機械、航空航天、家電、通訊、電子、建筑、醫(yī)學(xué)、玩具等產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)過程，如產(chǎn)品外觀評估、方案選擇、裝配檢查、功能測試、用戶看樣訂貨、塑料件開模前校驗設(shè)計以及少量產(chǎn)品制造等，也應(yīng)用于政府、大學(xué)及研究所等 機構(gòu)。 如果根據(jù) STL 文件判斷出成形過程需要支撐的話，先由計算機設(shè)計出支撐結(jié)構(gòu)并生成支撐，然后對 STL 格 式文件分層切片，最后根據(jù)每一層的填充路徑，將信息輸給成形系統(tǒng)完成模型的成形。 （ 1）機械系統(tǒng)由運動、噴頭、成形室、材料室、等單元組成，多采用模塊化設(shè)計，各個單元相互獨立。 工藝原理 FDM工藝是利用熱塑性材料的熱熔性、粘結(jié)性，在計算機控制下層層堆積成形。 在模具產(chǎn)品制造上，快速成型技術(shù)能夠結(jié)合傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)，大大縮短模具設(shè)計與制造的開發(fā)周期。 (3) 自由成形制造：自由的含義有兩個：一是指可以根據(jù)零件的形狀，無需專用工具的限制而自由地成形，可以大大縮短新產(chǎn)品的試制時間；二是指不受零件形狀復(fù)雜程度限制，在加工復(fù)雜曲面時更顯優(yōu)越。整個零件的掃描造型工作即告完成。 （ 4）快速原型操作可以應(yīng)用于模具制造，可以快速、經(jīng)濟地獲得模具。同時，還有一個更為令人關(guān)心的問題是產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)。 目前常用的逆向軟件有： ProE、 UGNX、 CATIA、 Imageware、 Geomagic Studio、CopyCAD、 RapidForm 等。在實際應(yīng)用中對STL 模型數(shù)據(jù)是有要求的，尤其是在 STL 模型廣泛應(yīng)用的 RP 領(lǐng)域，對 STL 模型數(shù)據(jù)均需要經(jīng)過檢驗才能使用。 XXVII 圖 322 撥爪實圖 3 指夾圓盤實圖 19 是玉米播種器指夾圓盤的建模過程 撥爪圓盤實圖 16 是玉米播種器撥爪圓盤的建模過程 撥爪實圖 13 是玉米播種器撥爪圓盤上的撥爪的建模過程 生成 STL 文件 對于 STL 文件的介紹 ： 標(biāo)準(zhǔn)模板庫 （ STL， 即 Standard Template Library）， 是一個 C++軟件庫 ， 也是C++標(biāo)準(zhǔn)程式庫的一部分。 圖 314 撥爪圓盤實圖 1 XXIII 在放樣圖形 1 上，應(yīng)用“放樣命令”，得到放樣圖形 2，如圖 315 所示。 圖 37 指夾圓盤實圖 3 XIX 在圓盤上拉伸凸臺 /基體，如圖 38 所示。 XVI 繪制如圖 34 所示的草圖： 圖 34 草圖 首先，繪制直徑為 140 的圓，再繪制邊長為 200 的正方形，之后繪制夾角為 30度的直線。在三維零件的繪制過程中，草圖是基礎(chǔ)。 用 SolidWorks 繪制指夾圓盤所做的準(zhǔn)備 當(dāng)張老師把玉米播種器交給我們之后 ， 我們將它拆開并取出指夾圓盤 。如果改變了夾具的零件尺寸，家居會自動更新。 自下而上設(shè)計法的另一個優(yōu)點是因為零部件是獨立設(shè)計的，與自上而下設(shè)計相比，它們的相互關(guān)系及重建行為更為簡單。 在大多數(shù)世界級大企業(yè)中被廣泛應(yīng)用的計算機輔助三維設(shè)計 (CAD/CAM)的高端主流軟件 SolidWorks 的裝配一些模塊就采用了虛擬裝配技術(shù)。 當(dāng)保存工程圖時，模型名稱作為默認(rèn)文件名彈出在“另存為”對話框中，并帶有默認(rèn)擴展名 .slddrw，同時在保存工程圖之前可以編輯該名稱。零件、裝配體和工程圖是相互鏈接的零件，對零件或裝配體所做的任何更改會導(dǎo)致工程圖文件的相應(yīng)變更。零部件被連接到裝配體文件，裝配體文件的擴展名為 .sldasm。雖然不同的建模過程能構(gòu)造出同樣的實體模型，但其造型過程及實體的圖形結(jié)構(gòu)直接影響到實體模型的穩(wěn)定性、可修改性及可理解性。由 于使用了 Windows OLE 技術(shù)、直觀式設(shè)計技術(shù)、先進的parasolid 內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)， SolidWorks 成為全球裝機量最大、最好用的軟件。同樣，又進一步學(xué)習(xí)了三維軟件 SolidWorks， 并在今后的學(xué)習(xí)工作中培養(yǎng)自己的自學(xué)能力和解決問題的能力。還可通過傳動比的調(diào)節(jié)來改變株距大小。播種機上都配有多種槽孔尺寸的排種盤。精量播種機采取的是等距單粒精播種方式，當(dāng)作物株距為 30 cm 時，種子的排列方式是 每 10 cm 或 15 cm 播 l 粒種子，即種苗比為 3： l 或 2： 1。實踐表明，實現(xiàn)玉米精量播種的關(guān)鍵是玉米精量播種機。改變株距靠調(diào)整排種滾筒傳動比或更換排種筒。其中氣力式排種器 工作性能好，但機具價格高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求與其配套動力的功率大、風(fēng)壓不易控制、使用維護要求嚴(yán)格，推廣應(yīng)用較為困難。 國內(nèi)外玉米精量播種器發(fā)展概況 我國從 80 年代末便開始研制精密播種機械。本設(shè)計就是對玉米指夾式精量播種器指夾圓盤的快速成型設(shè)計與制造，通過三維軟件 SolidWorks、 UG、 PRO/E 將指夾圓盤繪制出來，再經(jīng)過快速成型技術(shù)進行實物打印，裝配實物并完成設(shè)計。播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和苗壯，因而對產(chǎn)量的影響很大。 通過引進和自行開發(fā)研制了各種不同工作原理、不同結(jié)構(gòu)形式的精量排種器。該排種器適于種長、寬、厚差別不大的種子。精量播種在作物群體固定的前提下。但這幾種種子 III 排列方式應(yīng)用到玉米等作物的播種時，存在不同的缺點。按播種方法可分為撒播機、條播機、點（穴）播機；按聯(lián)合作業(yè)可分為施肥播種機、播種中耕通用機、旋耕播種機、鋪地膜播種機；按牽引動力可分為畜力播種機和機引播種機，而機引播種機中，根據(jù)和拖拉機不同的連接方式，可分為牽引式、懸掛式和半懸掛式；安排中原理可分為氣力式播種機和離心式播種機。該排種器投種高度較低，有利于提高株距均勻性。這就需要我們熟悉并學(xué)習(xí)有關(guān)快速成型技術(shù)的知識，由于以往的教學(xué)計劃之中，沒有開設(shè)這一課程，后續(xù)的工作就需要我們自己的自學(xué)以及指導(dǎo)老師張峻暉給予相關(guān)輔導(dǎo)（課題設(shè)計期間還有趙讓乾老師的幫助）。如：花生、紅豆、高粱等，作業(yè)時一次完成直線等距單粒排鐘工序。對于 SolidWorks 軟件而言，其零件的建模過程，實際上就是許多個簡單特征相互之間疊加、切割或相交的組合過程。 X 裝配體 裝配體是由許多零部件組合而成的復(fù)雜體。 工程圖 SolidWorks 軟件可以運用已有的零件及裝配的三維實體模型，能夠自動生成對應(yīng)零件及裝配的二維工程圖，當(dāng)操作人員指定三維實體模型的投影方向或者剖切位置等，就可得到對應(yīng)的工程圖，并且工程圖是完全對應(yīng)的，伴隨著實體模型尺寸的修訂，零件模型、裝配體、各個視圖的對應(yīng)尺寸全部會進行自動更新。 工程圖窗口與零件圖、裝配體窗口基 本相同，也包括特征管理器。應(yīng)用虛擬裝配技術(shù)可以在設(shè)計階段驗證零件之中的配合和可裝配性，確保設(shè)計的準(zhǔn)確性 [3]。 （ 1）自下而上 自下而上設(shè)計方法是比較傳統(tǒng)的方法?？梢詫⒉季植輬D作為設(shè)計的開端，定義固定的零件位置、基準(zhǔn)面等，然后參考這些定義零件來設(shè)計零件。它和傳統(tǒng)制造業(yè)通過模具、車銑等機械加工方法對原材料進行定型、切削以最終生產(chǎn)成品不一樣， 3D 打印將三維實體變?yōu)槎鄠€二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產(chǎn)，很大程度上降低了制造的復(fù)雜性。在繪圖過程中，遇到問題后，先檢查確定輸入無誤后，通過查閱在圖書館借閱的書籍或詢問班內(nèi)在 SolidWorks 軟件學(xué)的比較好的同學(xué)，最后要是無法解決問題，也會請教張峻暉老師，并聽取張老師給予的建議進行修改。 草圖繪制狀態(tài)和特征定義狀態(tài)有明顯的區(qū)分標(biāo)志，設(shè)計者可以很容易清楚自己的操作狀態(tài)；單擊 單擊式或單擊 拖動式；單擊 單擊式的繪制方式非常接近