【正文】 169。關(guān)閉曲面的自動(dòng)生成 169。型芯型腔的自動(dòng)生成 2 裝配 Solidworks提供了非常強(qiáng)大的裝配功能，其優(yōu)點(diǎn)如下： 169。 在solidworks的裝配環(huán)境中，可以方便的設(shè)計(jì)及修改零部件。 169。 solidworks可以動(dòng)態(tài)地觀察整個(gè)裝配體中的運(yùn)動(dòng)，并且可以對運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查及間隙檢測。 169。 對于有上千個(gè)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(jìn)行快速的總體裝配。智能化裝配技術(shù)可以自動(dòng)捕捉并定義裝配關(guān)系。 169。 鏡像零部件是solidworks技術(shù)的一個(gè)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(jì)創(chuàng)建出新的零部件及裝配體。 169。 使用智能零件設(shè)計(jì)可以自動(dòng)完成重復(fù)的裝配設(shè)計(jì)。[4] 3 工程圖 Solidworks的工程圖模塊具有如下優(yōu)點(diǎn)： 169。 可以從零件的三維模型（或裝配體）中自動(dòng)生成工程圖，包括各個(gè)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(shí)，零件模型、所有視圖及裝配體都會(huì)自動(dòng)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(yùn)動(dòng)的順序。交替位置顯示視圖是專門為具有運(yùn)動(dòng)關(guān)系的裝配體所設(shè)計(jì)的獨(dú)特的工程圖功能。 169。 增強(qiáng)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(jìn)行單獨(dú)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(diǎn) 功能強(qiáng)大、技術(shù)創(chuàng)新和易學(xué)易用是solidworks的三大主要特點(diǎn)使得solidworks成為先進(jìn)的主流三維CAD設(shè)計(jì)軟件。Solidworks可以提供各種不同的設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)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(jìn)行設(shè)計(jì)。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(dú)有的拖曳功能使用戶能在較短的時(shí)間內(nèi)完成大型設(shè)計(jì)。使用solidworks，讀者可以在較短的時(shí)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(jì)軟件中，設(shè)計(jì)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(gè)大型CAD應(yīng)用軟件，具有如下特點(diǎn)： 169。二維草圖的框架布局設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模擬功能 169。三維中增加了帶輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)功能。比如給定傳動(dòng)帶的總長度，挪動(dòng)不同帶輪的相對位置時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算或調(diào)整整個(gè)機(jī)構(gòu)，并自動(dòng)提示是否需要在旁邊添加張緊輪來保持機(jī)構(gòu)的合理運(yùn)動(dòng)等 169。自由曲面功能。在創(chuàng)建實(shí)體的過程中，用戶可以自動(dòng)地拖動(dòng)或修改自由曲面實(shí)體上的任何部位，對曲面實(shí)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(gè)復(fù)雜產(chǎn)品的零部件有成千上萬個(gè)，并且可能存儲在不同的位置，如果要將其中的某個(gè)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(gè)一個(gè)找出來，再將相關(guān)的工程圖也一個(gè)一個(gè)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(gè)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(gè)部件均會(huì)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(jì)時(shí)考慮鈑金的制造流程。 169。焊接功能。用戶在設(shè)計(jì)完后，可以直接在solidworks環(huán)境中，利用COSMOS 分析焊件焊點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變分布及整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等。 169。COSMOSXpress 功能。COSMOSXpress是包含在solidworks基本配置中的免費(fèi)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(qiáng)度的要求下，COSMOSXpress可以實(shí)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(dá)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(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，可以預(yù)先通過Solidworks 軟件計(jì)出要加工生產(chǎn)零件的模型，然后再進(jìn)行裝配及運(yùn)動(dòng)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(jì)機(jī)構(gòu)的模型是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)要求。從而避免了制造時(shí)，對材料的浪費(fèi)，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(jì) 床身的設(shè)計(jì) 床身是牛頭刨床的重要組成部分，大小幾乎占據(jù)了整個(gè)機(jī)床。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中它是接地固定不動(dòng)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(jī)床在運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)顛覆運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過計(jì)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(gè)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(jì)由理論力學(xué)可知，對于做平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)而且具有平行于運(yùn)動(dòng)平面的對稱面的構(gòu)件，其慣性力系可簡化為一個(gè)在加在質(zhì)心S上的慣性力和一個(gè)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(dòng)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(gè)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(shí)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(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)條件及慣性力的計(jì)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(jì)曲柄長度由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)條件（式51）及慣性力（式52）的計(jì)算得出其厚度為6mm,因?yàn)橐獙㈦姍C(jī)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(jì)搖桿長度 由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)條件（式51）及慣性力（式52）的計(jì)算得出其厚度為6mm,由于滑塊在搖桿中上下滑動(dòng)，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(jì)連桿長度由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)條件（式51）及慣性力（式52）的計(jì)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(jì)導(dǎo)軌是根據(jù)底板的大小設(shè)計(jì)的，在這個(gè)牛頭刨床中用到了一對導(dǎo)軌。擠壓強(qiáng)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(jì)算，導(dǎo)軌的強(qiáng)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(gè)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(jì) 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(jì)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(jìn)行計(jì)算選取，并依據(jù)設(shè)計(jì)資料選取其它零部件的尺寸參數(shù)，并對其各個(gè)部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)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(jì)在以后的仿真研究中必將成為一項(xiàng)備受關(guān)注的研究方向。通過建立虛擬仿真環(huán)境進(jìn)行研究分析，可以降低實(shí)驗(yàn)成本，提高試驗(yàn)效率，縮短實(shí)驗(yàn)周期，對于研究分析牛頭刨床的機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(jī)械運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行分析研究，確定一種可行的運(yùn)動(dòng)方案（二）對solidworks軟件的介紹，對于動(dòng)畫、裝配功用的運(yùn)用.（三）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的研究，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析，使得速度、行程、加速度達(dá)到要求。（四）電機(jī)的選擇與計(jì)算，通過對電機(jī)的特性、參數(shù)的計(jì)算，確定一種電機(jī)來滿足設(shè)計(jì)要求。為期兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)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(xiàn)的查找。在現(xiàn)代社會(huì)中，隨著計(jì)算機(jī)的普及以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對于文獻(xiàn)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(jì)，恰恰又培養(yǎng)了我在這方面的能力，能夠熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)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(jì)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(jì)，動(dòng)態(tài)模擬仿真。由于其完整的專業(yè)體系和先進(jìn)的設(shè)計(jì)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(jī)械，電子等諸多領(lǐng)域。成為這些行業(yè)進(jìn)行科學(xué)研究所必備的軟件。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我認(rèn)真地學(xué)習(xí)了solidworks的使用，并利用該軟件進(jìn)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(jì)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(jì)不是簡簡單單的完成了一個(gè)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(shí)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 工作展望本課題以下幾個(gè)方面尚需作進(jìn)一步的研究和完善：(一)進(jìn)一步完善牛頭刨床的動(dòng)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(shí)體模型來對數(shù)控牛頭刨床的機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行修正，以便得到與實(shí)際更相符的仿真模型，得到更為準(zhǔn)確的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(三)進(jìn)行牛頭刨床參數(shù)化分析和設(shè)計(jì)，可根據(jù)牛頭刨床運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)要求，對有關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化。參考文獻(xiàn)[1] 王志平. 刨工. 天津：機(jī)械工業(yè)出版社，1988[2] 楊海成. 數(shù)字化設(shè)計(jì)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(jī)床. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2010[4] 湛迪強(qiáng). 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