【正文】 169。關(guān)閉曲面的自動生成 169。型芯型腔的自動生成 2 裝配 Solidworks提供了非常強大的裝配功能，其優(yōu)點如下： 169。 在solidworks的裝配環(huán)境中，可以方便的設(shè)計及修改零部件。 169。 solidworks可以動態(tài)地觀察整個裝配體中的運動，并且可以對運動的零部件進行動態(tài)的干涉檢查及間隙檢測。 169。 對于有上千個零部件組成的大型裝配體，solidworks的功能也可以得到充分發(fā)揮。 169。 在solidworks中，可以用捕捉配合的智能化裝配技術(shù)進行快速的總體裝配。智能化裝配技術(shù)可以自動捕捉并定義裝配關(guān)系。 169。 鏡像零部件是solidworks技術(shù)的一個巨大突破，通過鏡像零部件，用戶可以將現(xiàn)有的對稱設(shè)計創(chuàng)建出新的零部件及裝配體。 169。 使用智能零件設(shè)計可以自動完成重復(fù)的裝配設(shè)計。[4] 3 工程圖 Solidworks的工程圖模塊具有如下優(yōu)點： 169。 可以從零件的三維模型（或裝配體）中自動生成工程圖，包括各個視圖及尺寸的標(biāo)注等。 169。 solidworks提供了生成完整的、生產(chǎn)過程認(rèn)可的詳細(xì)工程圖工具。工程圖是完全相關(guān)的，當(dāng)用戶修改圖樣時，零件模型、所有視圖及裝配體都會自動被修改。 169。 使用交替位置顯示視圖可以方便地表現(xiàn)出零部件的不同位置，以便了解運動的順序。交替位置顯示視圖是專門為具有運動關(guān)系的裝配體所設(shè)計的獨特的工程圖功能。 169。 增強了詳細(xì)視圖及剖視圖的功能，包括生成剖中剖視圖、支持零部件的圖層、熟悉的二維草圖功能以及詳圖中的屬性管理。 169。rapiddraft 技術(shù)可以將工程圖與零件模型(或裝配體)脫離，進行單獨操作，以加快工程圖的操作，但仍保持與零件模型（或裝配體）的完全相同。[4] solidworks軟件的特點 功能強大、技術(shù)創(chuàng)新和易學(xué)易用是solidworks的三大主要特點使得solidworks成為先進的主流三維CAD設(shè)計軟件。Solidworks可以提供各種不同的設(shè)計方案，減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 如果熟悉Windows操作系統(tǒng)，基本上就可以使用solidworks進行設(shè)計。Solidworks資源管理器是同windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。Solidworks獨有的拖曳功能使用戶能在較短的時間內(nèi)完成大型設(shè)計。使用solidworks，讀者可以在較短的時間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品快速投放市場。 目前市場上所見到的三維CAD設(shè)計軟件中，設(shè)計過程最簡便，最方便的莫過于solidworks了。就像美國著名咨詢公司Daratech所評論的那樣：“在基于windows平臺的三維CAD軟件中，solidworks是最著名的品牌，是市場快速增長的領(lǐng)導(dǎo)者”。 Solidworks作為一個大型CAD應(yīng)用軟件，具有如下特點： 169。二維草圖的框架布局設(shè)計與機構(gòu)運動模擬功能 169。三維中增加了帶輪機構(gòu)的設(shè)計功能。比如給定傳動帶的總長度，挪動不同帶輪的相對位置時，系統(tǒng)會自動計算或調(diào)整整個機構(gòu)，并自動提示是否需要在旁邊添加張緊輪來保持機構(gòu)的合理運動等 169。自由曲面功能。在創(chuàng)建實體的過程中，用戶可以自動地拖動或修改自由曲面實體上的任何部位，對曲面實現(xiàn)可視化的更加精確的控制。 169。公差分析。通過solidworks中零部件配合的公差分析功能，可以看到在不同的公差情況下，這些零部件是否能得到合理的裝配。 169。復(fù)雜裝配的管理問題。 通常一個復(fù)雜產(chǎn)品的零部件有成千上萬個，并且可能存儲在不同的位置，如果要將其中的某個部位極其關(guān)聯(lián)件與工程圖等都找出來傳遞給其他工程師，這種工作非常繁瑣的，需要工程師將零件圖一個一個找出來，再將相關(guān)的工程圖也一個一個找出并謹(jǐn)慎地處理。在solidworks中，通過Design Copy Function,只需選中頂層部件后按一個鍵，就可以把所有相關(guān)文檔都打包成壓縮文件，傳遞給其他工程師使用，而接收的工程師一旦在系統(tǒng)中打開后，整個部件均會在一起，這樣就大大地提高了工作效率。[4] 169。鈑金功能。在solidworks中允許用戶在設(shè)計時考慮鈑金的制造流程。 169。焊接功能。用戶在設(shè)計完后，可以直接在solidworks環(huán)境中，利用COSMOS 分析焊件焊點的應(yīng)力應(yīng)變分布及整個結(jié)構(gòu)的強度等。 169。COSMOSXpress 功能。COSMOSXpress是包含在solidworks基本配置中的免費的分析軟件插件，還有優(yōu)化功能。比如可以設(shè)定零件在滿足特定應(yīng)力強度的要求下，COSMOSXpress可以實現(xiàn)零件在滿足該應(yīng)力條件下的關(guān)鍵尺寸變化范圍的推薦，從而達到零件尺寸的優(yōu)化和節(jié)約原材料的目的。 169。文件大小大大地縮小。在solidworks中，模型文件的大小得到大大地縮小，縮小50%左右。 本章小結(jié)本章主要介紹solidworks軟件，通過對Solidworks 軟件得學(xué)習(xí)，使我懂得了在加工機電一體化產(chǎn)品時，可以預(yù)先通過Solidworks 軟件計出要加工生產(chǎn)零件的模型，然后再進行裝配及運動仿真，最后由軟件自身帶有的干涉檢查功能，檢查出所設(shè)計機構(gòu)的模型是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的運動要求。從而避免了制造時，對材料的浪費，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本第五章 零部件的建模與設(shè)計 床身的設(shè)計 床身是牛頭刨床的重要組成部分，大小幾乎占據(jù)了整個機床。整個運動過程中它是接地固定不動的，承受著來自牛頭的重量，并未其他零部件提供了裝配位置。為了防止機床在運動過程中出現(xiàn)顛覆運動，經(jīng)過計算其他零部件的質(zhì)量和安裝位置，最終確定將其床身部分利用焊接的方法將其焊接為700*400*400的一個立方框架，在其內(nèi)部焊接上需要安裝連桿、曲柄等部件的輔助板。制作材料為25*25*，建立模型如下圖51所示 圖51床身 連桿的設(shè)計由理論力學(xué)可知，對于做平面復(fù)合運動而且具有平行于運動平面的對稱面的構(gòu)件，其慣性力系可簡化為一個在加在質(zhì)心S上的慣性力和一個慣性力偶矩它們分別為 式（51） 式（52）式中，m為構(gòu)件的質(zhì)量；為構(gòu)件的質(zhì)心s的加速度；是構(gòu)件的角加速度；Js是構(gòu)件對于過其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量。上兩式中的負(fù)號則表示和分別與和的方向相反。為了分析的方便，上述慣性力和慣性力偶矩又可以用一個大小等于，作用線由質(zhì)心S偏移距離的總慣性力（等于）來代替，此時距離的值為 且對質(zhì)心S之矩的方向應(yīng)與的方向相反。由曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計條件及慣性力的計算得出其大小為： 長為100㎜、寬為20㎜ 孔的直徑為10mm建立模型如下圖54所示 曲柄的設(shè)計曲柄長度由曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計條件（式51）及慣性力（式52）的計算得出其厚度為6mm,因為要將電機軸放入曲柄的孔中，由得曲柄的孔為8mm,. 建立模型如下圖52所示圖52 曲柄 搖桿的設(shè)計搖桿長度 由曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計條件（式51）及慣性力（式52）的計算得出其厚度為6mm,由于滑塊在搖桿中上下滑動，所以鍵槽的長度L,其中曲柄轉(zhuǎn)一圈的位移記為S,所以,所以選取鍵槽長度L為350mm. 建立模型如下圖53所示圖 53 搖桿 連桿的設(shè)計連桿長度由曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計條件（式51）及慣性力（式52）的計算得出其厚度為6mm，建立模型如下圖54所示：圖 54 連桿 導(dǎo)軌的設(shè)計導(dǎo)軌是根據(jù)底板的大小設(shè)計的，在這個牛頭刨床中用到了一對導(dǎo)軌。擠壓強度條件： 式（5―3）由于導(dǎo)軌要承受的載荷很小，所以根據(jù)計算，導(dǎo)軌的強度是符合要求的, 所以選取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌SBR16, 長度按照底板的要求，選擇400mm, 相對應(yīng)的滑塊為標(biāo)準(zhǔn)滑塊SBR16S. 導(dǎo)軌的三維建模如圖54所示,滑塊的三維建模如圖55所示： 圖54 導(dǎo)軌圖55 滑塊其工程圖如圖56與圖57所示圖56 導(dǎo)軌圖57 滑塊將這兩個零件裝在一起如圖5―8所示：圖58 導(dǎo)軌與滑塊的裝配體 銷釘?shù)脑O(shè)計 根據(jù)《工業(yè)常用緊固件優(yōu)選手冊》及連桿孔徑的大小選用擋圈銷子外直徑為10mm,槽寬為1mm，單邊深為1mm。根據(jù)各桿之間連接的需要設(shè)計出長度不同的銷子。它在此過程中既有連接的作用又有對各桿之間有軸向定位作用。建立模型如下圖59所示 圖59銷釘 本章小結(jié)本章首先對牛頭刨床的主要參數(shù)進行計算選取，并依據(jù)設(shè)計資料選取其它零部件的尺寸參數(shù)，并對其各個部件進行了設(shè)計說明，在此基礎(chǔ)上建立了牛頭刨床的主要零部件模型以及總的裝配模型。第六章 總結(jié)與展望 論文總結(jié)數(shù)字化設(shè)計在以后的仿真研究中必將成為一項備受關(guān)注的研究方向。通過建立虛擬仿真環(huán)境進行研究分析，可以降低實驗成本，提高試驗效率，縮短實驗周期，對于研究分析牛頭刨床的機械運動具有重要意義?，F(xiàn)就本文的主要研究內(nèi)容總結(jié)如下：（一）牛頭刨床的機械運動的實現(xiàn)方案進行分析研究，確定一種可行的運動方案（二）對solidworks軟件的介紹，對于動畫、裝配功用的運用.（三）曲柄搖桿機構(gòu)的研究，對機構(gòu)進行靜力學(xué)分析，使得速度、行程、加速度達到要求。（四）電機的選擇與計算，通過對電機的特性、參數(shù)的計算，確定一種電機來滿足設(shè)計要求。為期兩個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，也就意味著在校學(xué)習(xí)的生活即將結(jié)束，通過這次畢業(yè)設(shè)計使我掌握了做科學(xué)研究的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，現(xiàn)將感受總結(jié)如下：首先，我熟悉掌握了對相關(guān)科技文獻的查找。在現(xiàn)代社會中，隨著計算機的普及以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對于文獻的查找已經(jīng)從圖書館的紙質(zhì)資料轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)平臺下的電子文檔。通過此次畢業(yè)設(shè)計，恰恰又培養(yǎng)了我在這方面的能力，能夠熟練運用計算機搜索想要的資料。其次，對于各種工具軟件的熟練使用也是科學(xué)研究中所必不可少的。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我主要使用的是solidworks這一工具軟件，該軟件可用于三維模型設(shè)計，動態(tài)模擬仿真。由于其完整的專業(yè)體系和先進的設(shè)計開發(fā)思路，使得solidworks在多種領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用空間，特別是廣泛的應(yīng)用在航空航天，汽車，機械，電子等諸多領(lǐng)域。成為這些行業(yè)進行科學(xué)研究所必備的軟件。這次畢業(yè)設(shè)計我認(rèn)真地學(xué)習(xí)了solidworks的使用，并利用該軟件進行仿真與繪圖。為今后的科研工作打下了基礎(chǔ)。 最后，通過這次畢業(yè)設(shè)計還使我了解了科技論文的寫作規(guī)范，熟悉了offic系列軟件在文字處理與排版等方面的使用?？傊?，這次畢業(yè)設(shè)計不是簡簡單單的完成了一個課題，而是使我初步的掌握了科學(xué)研究的步驟與方法，鞏固了我的專業(yè)知識，練習(xí)了我的實際操作能力，鍛煉了我分析解決問題的能力，為今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 工作展望本課題以下幾個方面尚需作進一步的研究和完善：(一)進一步完善牛頭刨床的動力學(xué)模型，提高數(shù)控牛頭刨床的應(yīng)用范圍 (二)通過建立實體模型來對數(shù)控牛頭刨床的機械運動進行修正，以便得到與實際更相符的仿真模型，得到更為準(zhǔn)確的仿真實驗結(jié)果。(三)進行牛頭刨床參數(shù)化分析和設(shè)計，可根據(jù)牛頭刨床運動的設(shè)計要求，對有關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化。參考文獻[1] 王志平. 刨工. 天津：機械工業(yè)出版社，1988[2] 楊海成. 數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)基礎(chǔ). 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社,[3] 張柱銀 熊顯文. 數(shù)控原理與數(shù)控機床. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2010[4] 湛迪強. 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