【導讀】隨著社會的不斷發(fā)展，手錘打眼已不能滿足生產(chǎn)要求。通過前人的努力，1887. 年制造出第一臺輕型氣動鑿巖機，1938年發(fā)明了氣腿和碳化鎢釬頭。初，開發(fā)了獨立回轉(zhuǎn)鑿巖機，隨后發(fā)展和完善了架柱式鑿巖機和鑿巖鉆車。失較大，提出了將鑿巖機送入孔底的設(shè)想，因而發(fā)明了潛孔沖擊器。鑿巖機是用來直接開采石料的工具，如圖1所示?？筛淖髌茐钠?，用來破碎混凝土之類的堅硬層。目前采用機械破碎巖石鉆孔的方法主要。此類鉆孔設(shè)備有電鉆和旋。此類穿孔設(shè)備最典型的是牙輪。并利用排粉機構(gòu)排出石屑，內(nèi)燃式利用內(nèi)燃機原理，通過。汽油的燃爆力驅(qū)使活塞沖擊鋼釬，鑿擊巖石。要求搬動手柄，即可作業(yè)。行工作，本機具有廣泛的適應(yīng)性。長度較大、波形較好。卡鉆事故少，鉆具壽命長，使工作環(huán)境大為改善。由挖掘機駕駛員在駕駛室內(nèi)進行操作。液壓鑿巖機以液壓作為動力,便于根據(jù)不同的工況調(diào)整沖擊。這一技術(shù)的突破,促使世界其他國家對液壓鑿巖機的重視,美。世界上具有一定的代表性。

　　

【正文】 遞扭矩。通過齒輪和履帶進行嚙合，驅(qū)動履帶行走。與主動齒輪對應(yīng)的另一端安裝從動齒輪，機架上部和下部安裝有從動圓柱小齒輪，增強行走機構(gòu)的柔性。 行走機構(gòu)的整體裝配實體圖和線框圖分別如圖 15和 16所示。 圖 15 整體裝配實體圖 圖 16 整體裝配實體圖 第四章 行走機構(gòu)裝配仿真和繪制工程圖 基于 solidworks 和 cosmosmotion 建立裝配仿真模型 機械產(chǎn)品的三維仿真動畫在產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、加工制造和產(chǎn)品營銷中都具有現(xiàn)實意義。不同客戶對同一產(chǎn)品的要求有時會不一樣 ， 傳統(tǒng)設(shè)計要反復修改實物樣品或制造多個實物樣品 ， 周期長 ， 費用高 ， 動態(tài)仿真可以根據(jù)客戶的修改意見把產(chǎn)品逼真、直觀地模擬演示出來 ，得到客戶確認后再實際進行生產(chǎn)。在加工制造環(huán)節(jié)中 ， 動態(tài)仿真可以進行直觀的全方位動態(tài)視頻演示。 因此 ， 制作機械產(chǎn)品的動畫仿真不僅可以縮短設(shè)計周期 ， 降低設(shè)計成本 ， 同時也增強了產(chǎn)品的競爭力以及與客戶的親和力 ， 方便產(chǎn)品推廣和技術(shù)交流 。 目前可以完成機械產(chǎn)品動態(tài)仿真 的三維軟件很多 ,比較常用的有 SolidWorks、 Pro/E、 UG、Matlab等。性價比較高 ， 設(shè)計過程簡單方便的莫過于 SolidWorks了。 SolidWorks是在 Windows環(huán)境下實現(xiàn)的一款功能強大的中高端三維 CAD軟件 ， 具有超動感的用戶操作界面和獨到的特征管理樹 ， 智能化的裝配功能和動態(tài)的運動模擬等特色 ， 而且操作簡單 ， 易學易用。 同時 SolidWorks軟件還集成了很多應(yīng)用插件 ,特別是 Animator插件 ，如圖 1所示，啟用Animator插件 ， 秉承 SolidWorks一貫的簡便易用的風格 ， 可以很 方便的生成形象逼真的機械產(chǎn)品演示畫 ， 讓原先呆板的設(shè)計成品動起來 ， 實現(xiàn)產(chǎn)品的功能展示。 COSMOSMotion插件集成于 SolidWorks軟件中，并且與 SolidWorks軟件實現(xiàn)無縫連接 。 COSMOS Motion插件是一個較強大的 裝配 分析與仿真模塊 ， 通過它進行 行走機構(gòu) 的 動畫 仿真時，能夠精確地得到 行走機構(gòu)各個零部件的速度 、 位移 、是否干涉 等運動情況。 機械產(chǎn)品零部件的三維實體建模與裝配是實現(xiàn)動畫仿真的基礎(chǔ)和前提。對于機械設(shè)計而言 ， 單純的零件沒有實際意義 ， 必須裝配成完整部件或機器實體。裝配不僅是表達零件之間的 配合關(guān)系 ， 也是運動分析、干涉檢查和實現(xiàn)動畫的基礎(chǔ)。裝配的方法是將準備好的零件逐一插入裝配體文件 ， 并依次添加零件之間的配合關(guān)系。在 SolidWorks中系統(tǒng)默認第一個插入的零件是固定的 ， 以作為其它零件裝配的基礎(chǔ)和參考 ， 因此必須仔細考慮第一個零件的插入 ，一般選擇產(chǎn)品的支架、底座等主要零件作為第一零件。 圖 1 插件對話框 SolidWorks軟件通過生成裝配體的爆炸視圖實現(xiàn)產(chǎn)品拆裝的動態(tài)仿真。建立爆炸視圖有自動爆炸和手動爆炸兩種方式。自動爆炸可以自動分解零部件 ,但要受裝配順序的影響。為了準確展現(xiàn)產(chǎn)品的拆裝 關(guān)系 ， 可以采用手動爆炸方式 ， 合理靈活地選擇零件的爆炸順序、爆炸方向和爆炸距離。 方法如下 ： 單擊主菜單中的 /插入 /爆炸視命令 ， 打開 /爆炸屬性管理器 ，如圖 2所示 。在裝配體上單擊要爆炸的零件 ， 此時裝配體中被選中的零件以高亮顯示 ， 同時出現(xiàn)一個設(shè)置移動方向的坐標 ,單擊坐標上的箭頭 ,確定爆炸方向。然后在 /爆炸屬性管理器中的 /設(shè)定面板中輸入爆炸距離 ， 單擊 /應(yīng)用按鈕 ,預覽爆炸效果 ， 調(diào)整滿意后單擊 /完成 ， 至此第一個零件爆炸結(jié)束。重復上述步驟 ， 逐一生成每個零件的爆炸操作。 圖 2 爆炸屬性管理器 在前面已經(jīng)給行走機構(gòu)幾何 建模的基礎(chǔ)上， COSMOSMotion仿真模塊對行走機構(gòu)裝配仿 真主要分為以下幾個步驟，如圖 3所示。 行走機構(gòu)裝配 仿真過程具體實施步驟：①確定 行走機構(gòu) 運動零部件與靜止零部件，將 機座 設(shè)為靜止零部件，其他的部件設(shè)置為運動部件；②生成約束， COSMOSMotion提供旋轉(zhuǎn)副、球副、平移副、圓柱副、固定約束萬向節(jié)等約束副，行走機構(gòu)機座在整個裝配過程中就將相應(yīng)的約束副自動添加到模型中了，如大小齒輪用齒輪 配合形成了齒輪副，鍵和鍵槽之間采用平行配合形成了平移副連接，軸與軸套等采用同心配合形成了圓柱副；③爆炸和解除爆炸仿真，加載運動，行走機構(gòu)爆炸動畫仿真要求實現(xiàn)各零部件清晰準確裝配。 爆炸動畫的制作步驟：單擊動畫向?qū)О粹o，如圖 4所示，即出現(xiàn)動畫向?qū)υ捒颍鐖D 5所示，按提示操作即可實現(xiàn)爆炸動畫和解除爆炸動畫的制作。 單擊 /模擬工具欄中的 /計算模擬按鈕 ，如 圖 6所示，即可開始爆炸動畫仿真， 然后單擊 /模擬工具欄中的 /停止按鈕 ,即完成了仿真動畫的制作?，F(xiàn)在 /模擬工具欄中的 /重播按鈕由灰變亮 ， 需要觀看時只要單擊就可以在界面 中看到即時的開關(guān)動畫了。 圖 4 動畫向?qū)О粹o 圖 3 行走機構(gòu)仿真 過程 添加約束 Solidworks 各零件的建模 COSMOSMotion 裝配仿真 Solidworks 整機裝配 相關(guān)結(jié)論，得到仿真結(jié)果 結(jié)束 與 實 際相符？ 圖 5 動畫向?qū)?對話框 圖 6 動畫 啟動和停止按鈕 行走機構(gòu) 動畫仿真 利用 solidworks COSMOSMotion插件對行走機構(gòu)虛擬模型進行裝配動畫仿真，能夠方便的觀察零件的協(xié)調(diào)運動，可以進行軌跡跟蹤和干涉檢查，在一定程度上反應(yīng)了紡紗機的真實裝配情況。運動算例和仿真動畫分別如圖 7和 8所示。 圖 7 行走機構(gòu) 運動算例 圖 8 行走機構(gòu)動畫仿真 工程圖的繪制 三維數(shù)字化模型轉(zhuǎn)化為二維圖形時大部分是基于工程 圖模板的，工程圖模板的好壞直接決定了后續(xù)工作的工作量。 SolidWorks 軟件中的工程圖在參數(shù)驅(qū)動后，工程圖的視圖、標注等隨模型變化，這是實現(xiàn)參數(shù)化、數(shù)字化的基礎(chǔ) ； 但是模型中的零 /部件配置改變或零 /部件被替換之后，這些零 /部件反映在工程圖中的線 (點 ) 的 IDentity( ID) 發(fā)生變化，尺寸標注及注解找不到原來的依附線 (點 ) ， 就會造成尺寸標注及注解 的漂移甚至報錯， 所以解決問題的關(guān)鍵在于保證尺寸標注及注解依附線 ( 點 ) 的 ID 不變。 裝配草圖是數(shù)字化設(shè)計常用的技術(shù)， 參數(shù)驅(qū)動時，裝配草圖在控制零 /部件的尺寸和裝配關(guān)系的同時，自身的線 (點 )的 ID 在參數(shù)驅(qū)動前后保持不變，是尺寸標注及注解依附線 (點 )的理想選擇，但是裝配草圖中的點和線與工程圖尺寸標注及注解需要的依附線 (點 )在數(shù)量和位置上有一定的區(qū)別，需要另外增加輔助線 (點 )， 以便為工程圖中的尺寸標注及注解提供足夠的依附線 (點 )。這種基于增加輔助線 (點 )裝配草圖的工程圖模板在參數(shù)驅(qū)動后，由于尺寸標注及注解依附線 (點 ) 的 ID沒有發(fā)生變化，不會出現(xiàn)嚴重的尺寸漂移以及報錯現(xiàn)象，但是此類工程圖模板在參數(shù)化驅(qū)動后仍存在以下問題 : 1)視圖比例失調(diào) 。 2)視圖位 置漂移，甚至重疊 ； 3) 尺寸標注、序號線漂移 ； 4)尺寸精度未按實際尺寸顯示 。 5)在轉(zhuǎn)化為 DWG 格式的圖形后，線形比例不符合要求。 視圖比例的調(diào)整主要依據(jù)視圖包絡(luò)線對角線長 度的變化， 視圖包絡(luò)線又叫視圖邊界，當指針經(jīng)過工程視圖的邊界時，視圖邊界被高亮顯示。邊界根據(jù)默認緊密套合在視圖周圍 。 SolidWorks 賦予其大小，不可更改。如果添加草圖實體到工程圖視圖，邊界將自 動 調(diào)整大小以包括這些項目。 齒輪的工程圖繪制 齒輪的工程圖如圖 9 所示，繪制了齒輪的主視圖和剖視圖。 圖 9 齒輪工程圖 齒輪軸的工程圖繪制 齒輪軸工程圖如圖 10 所示，繪制了 軸的主視圖和剖面圖。 圖 10 齒輪 軸 工程圖 履帶的工程圖繪制 履帶的工程圖如圖 11 所示，分別繪制了履帶的主視圖和剖視圖。 圖 11 履帶 工程圖 軸套的工程圖繪制 軸套的工程圖如圖 12 所示，分別繪制了軸套的主視圖和左視圖。 圖 12 軸套 工程圖 行走機構(gòu)的裝配工程圖繪制 動力機構(gòu)安裝在機架上，輸出扭矩通過傳動軸驅(qū)動主動齒輪轉(zhuǎn)動，軸和齒輪之間通過鍵連接傳遞扭矩。通過齒輪和履帶進 行嚙合，驅(qū)動履帶行走。與主動齒輪對應(yīng)的另一端安裝 從動齒輪，機架上部和下部安裝有從動圓柱小齒輪，增強行走機構(gòu)的柔性。 如圖 13所示，為行走機構(gòu)的整體裝配工程圖。 圖 13 行走機構(gòu)總裝 工程圖