【正文】 感謝各位專家再百忙之中抽出時間對我的論文進行評審，感謝他們給我提出的寶貴意見和建議。在此，我向他們表示衷心的感謝和祝福，祝他們身體健康，幸福快樂。在論文結(jié)束和學(xué)業(yè)即將完成之際，謹在此向?qū)熤乱宰畛绺呔匆夂妥钫\摯的感謝 ！ 在我完成本課題論文的過程中， 與許統(tǒng)奎同學(xué)進行了密切合作、深入交流，在各個方面上得到不少幫助。 致 謝 32 參考文獻 第五章 結(jié) 論 33 致 謝 本課題論文是在導(dǎo)師 王清輝 老師 的悉心指導(dǎo)和幫助下，才使得本人在畢業(yè)設(shè)計期間于規(guī)定時間內(nèi)得以順利完成的。暫時還無法解決此問題。 ，當(dāng)齒條與兩 個以上的齒輪相對運動時，大多情況下能正常運作，但有時齒條會莫名消失。 由于時間緊迫，加之自身能力有限，本人對 光驅(qū) 的研究只是相關(guān)領(lǐng)域很小的一部分，本人認為在以下方面還有很多工作需要進一步進行： 25 頁所提到的過渡約束問題。 文章主要做的工作如下： (1)在 Inventor 軟件中完成 光驅(qū) 虛擬樣機的三維實體造型 (2)在 Inventor 環(huán)境中 完成光驅(qū)的虛擬裝配 。而虛擬樣機技術(shù)的發(fā)展，使產(chǎn)品設(shè)計擺脫了對物理樣機的依賴。它大大地縮短了開發(fā)周期，減少了物理樣機地數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本。 第五章 結(jié) 論 31 第 五 章 結(jié) 論 虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計和分析 己成為世界機械制造業(yè)和汽車制造業(yè)的發(fā)展方向。 圖 最終渲染結(jié)果 華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 30 最后，在約束運動的基礎(chǔ)上，輸出渲染動畫。 目標選擇“擋板” ，啟用“景深”，并“將焦平面鏈接到目標”，選“光圈”模式第四章 光驅(qū)產(chǎn)品的渲染 29 進行設(shè)置，“光圈”為 8. 設(shè)置好各種樣式后，打開渲染面板，如圖 設(shè)置，并把“樣式”中的“真實 反射 ”選上。陰影類型為模糊陰影，陰影質(zhì)量為中等。 經(jīng)過多次測試，最終選定“顯示器”光源式作為基礎(chǔ)光源樣式，在此之上加以修改，得到較理想的結(jié)果。 圖 渲染視角 1 表面樣式 塑料零部件均采用 “ 塑料 （紋理）”表面樣式，反射率 10%，不透明率 1%，漫射貼圖、凸紋 貼圖縮放比例均為 1%。 進入 Inventor Studio 后， 按如圖 所示的視角進行工作。隨 Autodesk Inventor 應(yīng)用程序一起安華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 28 裝了樣式庫?？梢酝ㄟ^雙擊相應(yīng) 的瀏覽器節(jié)點在動畫和模型狀態(tài)之間切換。對 Studio 外部模型的更改 會影響模型狀態(tài)并因此影響每個動畫開始的方式。所有動畫都使用動畫幀零的模型狀態(tài)。這是渲染或動畫場景的起始狀態(tài)。 渲染和動畫環(huán)境會隨用戶在零件文件或部件文件中所作的后續(xù)更改而更新?？梢栽谝淮尾僮髦袑⑦x中的約束添加到動畫收藏夾或抑制它們。 ? 重復(fù)使用目標和照相機位置的位置值，并將照相機復(fù)制到一個文檔內(nèi)或復(fù)制到 Studio 環(huán)境處于激活狀態(tài)的多個文檔中。 ? 在一個部件文件或零件文件中創(chuàng)建并保存多個動畫。 ? 在相同零件或部件內(nèi)，使用一個或多個照相機從一個 或多個動畫創(chuàng)建視頻。 單擊 “ 應(yīng)用程序 ” “Inventor Studio” 可以進入 Studio 環(huán)境。在 “ 場景 ” 或 “ 動畫 ” 瀏覽器中，通過慢速雙擊方法來重命名 Studio 瀏覽器節(jié)點。最后完 成的裝配模型如圖 ： 華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 26 圖 最終裝配模型：上：帶邊顯示 下：正常顯示 第四章 光驅(qū)產(chǎn)品的渲染 27 第 四 章 光驅(qū)產(chǎn)品的渲染 Studio 簡介 Inventor Studio 是在 Autodesk Inventor 零件和部件內(nèi)的渲染和動畫環(huán)境。此問題至今還無法解決。 7. 單擊“應(yīng)用”繼續(xù)放置約束，或者單擊“確定”創(chuàng)建約束并關(guān)閉對話框。 6. 如果選中“顯示預(yù)覽”，則可以觀察應(yīng)用約束的效果。 4. 單擊“第一次選擇（移動面）”工具，然后選擇要過渡的零件。 2. 在對話框中，單擊“過渡”選項卡。可以沿著開放的自由度來滑動零部件。 用“部件”工具面板上的“約束”工具可以在零部件之間添加過渡約束。 實例：如圖 所示 圖 運動裝配 光驅(qū)的中的過渡曲面約束 第三章 光驅(qū)產(chǎn)品的虛擬裝配 25 光驅(qū)的進出倉運動機構(gòu)中有幾個是通過碰撞來實現(xiàn)其運動的，如搖桿、齒輪條。 對于“轉(zhuǎn)動 /平動”約束，設(shè)置第一個零部件每旋轉(zhuǎn)一周，第二個零部件移動的距離。 7. 選擇“正向”或“反向” 調(diào)整 旋轉(zhuǎn)方向。 5. 在圖形窗口或瀏覽器中選擇第一個零部件。 3. 在對話框中，單擊“運動”選項卡。 1. 首先，在部件文件中放 置要約束的零部件。 使用“部件”工具面板上的運動約束可以指定零部件之間的預(yù)定運動傳動比。 單擊“確定”創(chuàng)建約束，關(guān)閉對話框。 如果 有 自適應(yīng)零部件，則不能預(yù)覽約束。 華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 24 9. 根據(jù)需要輸入其他偏移量。如果零部件是平行的，并且法線方向相對（用箭 頭表示），則約束類型為“配合”。 8. 也可以選中“預(yù)計偏移量或角度”復(fù)選框。 5. 在“方式”框中，選擇一種方式： 6. 單擊“配合”以面對面（或者使曲線、平面、邊或點重合）方式約束幾何圖元。 3. 在“選擇”框中，單擊“第一次選擇”按鈕，然后選擇第一個面、曲線、平面或點。 1. 單擊“約束”工具 。 配合約束將選定零部件面對面放置，或者將零部件相鄰放置并使表面齊平。 第三章 光驅(qū)產(chǎn)品的虛擬裝配 23 圖 齒輪分度圓與齒條分度面相切 配合 運用“配合”可以進行面面、線面、線線對對齊約束。 如果 有 自適應(yīng) 零部件，則不能預(yù)覽約束。 6. 如果有偏移 量，則 輸入偏移量。 4. 如果尚未選擇，單擊“第二次選擇”工具，然后選擇要與第一次選擇的對象相切的幾何圖元。 2. 在對話框中，單擊“類型”下的“相切”按鈕。 下面以齒輪齒條裝配為例（圖 ）： 首先，在部件文件中放置要約束的零部件。 使用“部件”工具面板上的“約束”工具可以在零部件之間添加相切約束。兩者各有所長，在不同情況下采取不同方法，裝配更有效率。 華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 圖 插入裝配 ：齒輪孔與軸 插入裝配可以分解為軸線對齊和表面齊平兩個約束，兩者作用是一樣的。 8. 執(zhí)行以下操作之一： 單擊“確定”創(chuàng)建約束，關(guān)閉對話框。 7. 選中“顯示預(yù)覽”，則可以觀察應(yīng)用約束的效果。 5. 如果需要偏移 ，則輸入偏移量 。也可以單擊鼠標右鍵，然后選擇“選擇其他”循環(huán)選擇幾何圖元。 3. 單擊“第一次選擇”工具，然后單擊第一個面或平面。操作步驟如下： 1. 單擊“約束”工具。插入約束將配合約束放置于所選面之間或?qū)⑴浜蠄A柱體沿軸放置。 光驅(qū)中有比較多的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，如齒輪、 螺釘?shù)?，這些旋轉(zhuǎn)機構(gòu)通常采用插入裝配。然后單擊要約束的零部件。 在瀏覽器中單擊以選擇零部件，單擊鼠標右鍵，然后選擇“可見性”，可以 在放置約束之前臨時關(guān)閉 /打開 可見性。 光驅(qū)的幾何約束裝配 運用 “裝配”選項卡 即可完成光驅(qū)的幾何約束裝配。這些約束對指定齒輪與皮帶輪、齒條與小齒輪之間的 運動，或第三方零部件（如齒輪箱和輸入輸出軸之類）之間的運動很有用。驅(qū)動約束操作是一個臨時的動畫。而 驅(qū)動約束和運動約束 是有區(qū)別的： 驅(qū)動約束不控第三章 光驅(qū)產(chǎn)品的虛擬裝配 21 制零部件之間的運動，而是通過一系列步驟來驅(qū)動單個零部件的約束，從而模擬機械運動。指定傳動比以設(shè)置兩個零部件之間的運動。添加零 件時，將相對于其他已裝配零件添加新的約束以定位新零件。其零件原點與部件原點重合，因而位置是固定的。 轉(zhuǎn)動 平動約束指定一個零件相對于另一個零件的平動而轉(zhuǎn)動。 插入約束使具有平面的圓柱特征垂直于圓柱體軸放置。 相切約 束位于平面、柱面、球面、錐面和規(guī)則樣條曲線之間，使幾何圖元在切點處接觸。要放置沒有偏移的配合約束， 可以 按住 Alt 鍵，并把一個零部件拖動到相應(yīng)位置。 Inventor 裝配環(huán)境下的工具面板如圖 所示： 圖 裝配面板 ? “裝配”選項卡具有以下控制位置的約束： 配合約束將選定面平行放置到另一個面使它們重合，或者對齊相鄰零件使表面齊平?？梢愿鶕?jù)需要調(diào)整設(shè)置，然后應(yīng)用約束使用“添加約束”對話框可以創(chuàng)建約束來控制位置和動畫。要正確定位零部件，可以在應(yīng)用約束之前預(yù)覽約束的效果。 華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 第三章 光驅(qū)產(chǎn)品的虛擬裝配 裝配環(huán)境介紹 裝配約束決定了部件中的零部件配合在一起的方式。 本次設(shè)計中，光驅(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計是和許統(tǒng)奎同學(xué)共同完成的， 這里不再 討論其建模過程，裝配好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將作為一個部件在這里使用。 圖 上下面蓋的鈑金三維造型 華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 圖 上下面蓋鈑金件的展開造型 內(nèi)部機構(gòu)是整個光驅(qū)的核心，其精度與性能決定了光驅(qū)的穩(wěn)定性、讀盤速度、壽命和安全。如果默認折彎或翻折設(shè)置不適當(dāng)， 可以 使用 “展開選項”選項卡或“折彎釋壓選項”選項卡替代各個平板特征的值，以達到滿意結(jié)果。如果創(chuàng)建的是第一個特征，該特征將被作為基礎(chǔ)特性。其顯著的特征就是同一零件厚度一致 。 1. 面板和擋板 面板和擋板的結(jié)構(gòu)比較簡單，在此不再 討論其造型過程，其三維造型如圖 第二章 光驅(qū)產(chǎn)品的三維建模 17 圖 面板和擋板 2. 上下面蓋 光驅(qū)的上下面蓋包括面蓋和底板，均為鈑金件，起到保護光驅(qū)塑料件和內(nèi)部結(jié)果的作用。 利用旋轉(zhuǎn)造型功能完成皮帶輪的設(shè)計，利用掃掠造型功能可完 成皮帶的設(shè)計。 最終完成的齒輪組與齒條如圖 ： 齒輪組與齒條如圖 5. 皮帶輪組 皮帶輪組是聯(lián)系驅(qū)動電機與齒輪組的紐帶，有變速和防止損壞齒輪的作用。 ? 齒條上各同側(cè)齒廓是平行的，所以在與分度線平行的各直線上其齒距相等。 齒條與齒輪相比，有以下三個主要特點 。 由于設(shè)計加速器不支持齒條設(shè)計，因此需要用其他方法進行設(shè)計。 齒輪組的參數(shù)如表 表 齒輪組的參數(shù) 模數(shù) 齒數(shù) 齒輪厚度 壓力角 大齒輪 70 20o 小齒輪 19 設(shè)計加速器初步生成結(jié)果如圖 ： 華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 圖 設(shè)計加速器初步生成結(jié)果 設(shè)計加速器除了能直接生成零部件外，也可以在已有的圓柱面上生成齒形特征。設(shè)計向?qū)в形宸N ：模數(shù)和齒數(shù)、中心距、模數(shù)、齒數(shù)、總變位系數(shù)。齒輪、齒條的成型都有行業(yè)標準，屬于標準件，而且 Inventor 的設(shè)計加速器支持齒輪組的設(shè)計，因此可用設(shè)計加速器進行設(shè)計。 托盤的主要參數(shù)如表 ： 表 托盤的主要參數(shù) 長 寬 高 壁厚 齒條模數(shù) /長度 187mm 124mm 9mm 2mm 華南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 12 托盤 的三維造型如圖 所示 ： 圖 托盤的三維造型 3. 搖桿 搖桿的主要功能 是 在托盤出倉時，降低內(nèi)部裝配高度，避免與托盤碰撞；在托盤進倉后，抬升內(nèi)部 裝配回到水平位置，使讀盤過程順利完成。因此，托盤順利進出倉是光驅(qū)正常運行的前提。而基架的結(jié)構(gòu)也是最復(fù)雜的。相關(guān)零件的穩(wěn)定性尤為重要。 。 齒條 主架 主軸 托盤進出裝置 光頭 。 。 二維 草 圖 環(huán)境下的基準工具條和草 圖面板 如圖 所示： 圖準工具條和草圖