【正文】 化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 CATIA V5 版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程的工作環(huán)境。產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程包括概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、成品定義和制造乃至成品在整個(gè)生命周期中的使用和維護(hù)。 CATIA V5 對(duì)于開發(fā)過程、功能和硬件平臺(tái)可以進(jìn)行靈活的搭配組合，可為 產(chǎn)品開發(fā) 37 鏈中的每個(gè)專業(yè)成員配置最合理的解決方案。 NT 和 UNIX 硬件平臺(tái)的獨(dú)立性 CATIA V5 是在 Windows NT 平臺(tái)和 UNIX 平臺(tái)上開發(fā)完成的，并在所有所支持的硬件平臺(tái)上具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、功能、版本發(fā)放日期、操作環(huán)境和應(yīng)用支持。 使用 CATIA V5 結(jié)合了顯式知識(shí)規(guī)則的優(yōu)點(diǎn)，可在設(shè)計(jì)過程中交互式捕捉設(shè)計(jì)意圖，定義產(chǎn)品的性能和變化。 CATIA V4 和 V5 具有兼容性，兩個(gè)系統(tǒng)可并行使用。對(duì)于新的 CATIA V5 客戶，可充分利用 CATIA V4 成熟的后續(xù)應(yīng)用產(chǎn)品，組成一個(gè)完整的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。它的多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境，讓非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員也能很快地學(xué)會(huì)使用。 AutoCAD 軟件具有如下特點(diǎn)： (1)具有完善的圖形繪制功能。 (3)可以采用多種方式進(jìn)行二次開發(fā)或用戶定制。 (5)支持多種硬件設(shè)備。 CAXA 制造工程師作為國產(chǎn) CAD/CAM 軟件在國內(nèi)市場占據(jù)了寶貴的一席之地。 CAXA 制造工程師不僅是是一款高效易學(xué)，具有很好工藝性的數(shù)控加工編程軟件，而且還是一套 Windows 原創(chuàng)風(fēng)格，全中文三維造型與曲面實(shí)體完美結(jié)合的 CAD／ CAM 一體化系統(tǒng)。 CAXA 制造工程師的功能特點(diǎn)： 1．實(shí)體曲面完美結(jié)合 CAXA 制造工程師從線框到曲面，提供了豐富的建模手段；采用精確的特征實(shí)體造型技術(shù)，可將設(shè)計(jì)信息用特征術(shù)語來描述，簡便而準(zhǔn)確；基于實(shí)體的“精確特征造型”技術(shù)，使曲面融合進(jìn)實(shí)體中，形成統(tǒng)一的曲面實(shí)體復(fù)合造型模式。支持軌跡參數(shù)化和批處理功能，明顯提高工作效率。通用的后置處理可向任何數(shù)控系統(tǒng) 輸出加工代碼。這樣就保證了同類零件加工的一致性和規(guī)范化。全面支持英文、簡體和繁體中文 Windows 環(huán)境 5．豐富流行的數(shù)據(jù) 接口 CAXA 制造工程師是一個(gè)開放的設(shè)計(jì)／加工工具。這些接口保證了于世界流行的 CAD 軟件進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，使企業(yè)可以跨平臺(tái)和跨地域地與合作伙伴實(shí)現(xiàn)虛擬產(chǎn)品開發(fā)和生 產(chǎn)。用戶可以隨心所欲地?cái)U(kuò)展制造工程師的功能，甚至可以開發(fā)出全新的 CAD／ CAM 產(chǎn)品。 5：虛擬設(shè)計(jì) 虛擬設(shè)計(jì)是 20 世紀(jì) 90 年代發(fā)展起來的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息處理、機(jī)械設(shè) 計(jì)與制造等技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物。由于虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)基本上不消耗資源和能量，也不生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品，而是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)和加工過程和制造相比較，它具有高度集成、快速成型、分布合作等特征。 6：虛擬制造 隨著經(jīng)濟(jì)的全球化和社會(huì)的信息化，市場競爭日益激烈，制造企業(yè)為了在競爭中求得生存與發(fā)幕，就應(yīng)該以最快的上市速度、最好的質(zhì)量、最低的成本和最優(yōu)的服務(wù)滿足不同顧客的需求。 虛擬制造 (Virtual Manufacturing 簡稱 VM）是實(shí)際制造過程在計(jì)算機(jī)上的映射，即采用計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在高性能計(jì)算機(jī)及高速網(wǎng)絡(luò)的支持下，在計(jì)算機(jī)上群組 協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，以及企業(yè)各級(jí)過程的管理與控制產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程，以增強(qiáng)制造過程中各級(jí)的決策和控制能力。當(dāng)需要繪圖數(shù)據(jù)時(shí)，可以方便地從三維模型中抽取，實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，同時(shí)還要求進(jìn)行產(chǎn)品總體的模型設(shè)計(jì)，而不僅限于設(shè)計(jì)單個(gè)部件或零件，設(shè)計(jì)者需要了解零件如何制造、裝配，并 應(yīng)用于設(shè)計(jì)過程，各專業(yè)人員不再分開獨(dú)立地工作，而是按照項(xiàng)目進(jìn)行組織并同時(shí)開展工作，能夠很好地解決設(shè)計(jì)過程中的同步問題 7： CATIA V AutoCAD、 CAXA 軟件工程師及虛擬設(shè)計(jì)制造的研究的目的、意義及國內(nèi)外發(fā)概況 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ ComputerAidedDesign， CAD）是用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)助產(chǎn)生、修改、分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)。 CAD 迄今已有 50 年歷史； 40 經(jīng)歷了四次技術(shù)革命： 60年代第一次 CAD 技術(shù)革命 —— 曲面造型系統(tǒng) 。曲面造型系統(tǒng) CATIA 為人類帶來了第一次 CAD 技術(shù)革命，改變了以往只能借助油泥模型來近似表達(dá)曲面的工作方式； 70年代末到 80 年代初第二次 CAD 技術(shù)革命 —— 曲面造型技術(shù)，實(shí)體造型技術(shù) 的普及應(yīng)用標(biāo)志著 CAD 發(fā)展史上的第二次技術(shù)革命； 80 年代末第三次 CAD 技術(shù)革命 —— 參數(shù)化技術(shù)，參數(shù)化實(shí)體造型方法，這種算法主要有以下特點(diǎn)：基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改； 90 年前后第四次 CAD 技術(shù)革命 —— 變量化技術(shù)，變量化技術(shù)既保持了參數(shù)化技術(shù)的原有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了它的許多不足之處。 CATIA 提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中、小型企業(yè)需要。在世界上有超過 13,000 的用戶選擇了 CATIA。 CATIA 的著名用戶包括波 音、克萊斯勒、寶馬、奔馳等一大批知名企業(yè)。波音飛機(jī)公司使用 CATIA 完成了整個(gè)波音 777 的電子裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的一個(gè)奇跡，從而也確定了 CATIA 在 CAD/CAE/CAM 行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。 70 年代，小型計(jì)算機(jī)費(fèi)用下降，美國工業(yè)界才開始廣泛使用交互式繪圖系統(tǒng)。當(dāng)時(shí) VersaCAD 是專業(yè)的 CAD 制作公司，所開發(fā)的 CAD 軟件功能強(qiáng)大，但由于其價(jià)格昂貴，故不能普遍應(yīng)用。同時(shí)，由于該系統(tǒng)的開放性。 AutoCAD 具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作。在不斷實(shí)踐的過程中更好地掌握它的各種 應(yīng)用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。 CAXA 制造工程師基于微機(jī)平臺(tái)，采用原創(chuàng) Windows 菜單和交互方式，全中文界面，便于輕松學(xué)習(xí)和操作，并且價(jià)格較低。在 10 多年間經(jīng)歷了從工作站到 PC、從 DOS 到 Windows、從 20xx 到 XP直至 20xx 長期積累與多次升級(jí)，已經(jīng)發(fā)幕成具有強(qiáng)大的線架、曲面、實(shí)體混合 3D造型功能，并針對(duì)多 種格式 3D 模型提供豐富靈活的加工策略、加工套路、軌跡優(yōu)化、加工仿真、工藝表單、多軸加工、反向工程等，以強(qiáng)大后置處理與機(jī)床通信等功能的現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計(jì) /制造系統(tǒng)。 1： CATIA 軟件的發(fā)展 CATIA 是英文 Computer Aided TriDimensional Interface Application 的縮寫。在 70 年代 Dassault Aviation 成為了第一個(gè)用戶， CATIA 也應(yīng)運(yùn)而生。 V4 版本應(yīng)用于 UNIX 平臺(tái)， V5 版本應(yīng)用于 UNIX 和 Windows 兩種平臺(tái)。為了使軟件能夠易學(xué)易用， Dassault System 于 94 年 開始重新開發(fā)全新的 CATIA V5 版本，新的 V5 版本界面更加友好，功能也日趨強(qiáng)大，并且開創(chuàng)了 CAD/CAE/CAM 軟件的一種全新風(fēng)格。（圖 是 CATIA 啟動(dòng)后的界面） 43 圖 啟動(dòng)后的界 面 這個(gè)界面只是顯示幾個(gè)下拉菜單，選擇下拉菜單【開始】命令，出現(xiàn)如圖所示多種設(shè)計(jì)模式（如圖 ），根據(jù)需求選擇設(shè)計(jì)模式進(jìn)入設(shè)計(jì)界面進(jìn)行零件或其他設(shè)計(jì)。繪制完零件三維圖，點(diǎn)擊【文件】→【保存】出現(xiàn)如下 界面，輸入設(shè)計(jì)零件名稱進(jìn)行保存。 46 第九章： CAXA制造工程師簡介 1： CAXA制造工程師的發(fā)展 CAXA 制造工程師是北航海爾軟件有限公司研制開發(fā)的全中文、面向數(shù)控銑床和加工中心的三維 CAD/CAM 軟件。 CAXA 制造工程師可以生成3~5 軸的加工代碼，可用于加工具有復(fù)雜三維曲面的零件。 CAXA 制造工程師為數(shù)控加工行業(yè)提供了從造型設(shè)計(jì)到加工代碼生成、校驗(yàn)一體化的全面解決方案。 成功安裝安裝 CAXA 制造工程師后，在 Windows 的操作環(huán)境下，選擇【開始】→【程序】→【 CAXA 制造工程師】→【 CAXA 制造工程師 20xx】命令，或者在桌面 雙擊 CAXA制造工程師 20xx 的快捷方式圖標(biāo) ，就可以啟動(dòng) CAXA 制造工程師 20xx，也可以直接雙擊打開已經(jīng)做好的 CAXA 制造工程師 20xx 文件，啟動(dòng) CAXA 制造工程師 20xx。數(shù)控加工經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展已成為應(yīng)用于當(dāng)代各個(gè)制造領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)。也就是說加工零件的質(zhì)量及加工時(shí)間是由數(shù)控程序決定而不是由機(jī)床操作人員決定的。 48 加工工藝的確定目前主要依靠人工進(jìn)行，其主要內(nèi)容有： （ 1）核準(zhǔn)加工零件的尺寸、公差和精度要求 （ 2）確定裝卡位置 （ 3）選擇刀具 （ 4）確定加工路線 （ 5）選定工藝參數(shù) 加工模型建立 利用 CAM 系統(tǒng)提供的圖形生成和編輯功能將零件的被加工部位繪制計(jì)算機(jī)屏幕上。 加工模型的建立是通過人機(jī)交互方式進(jìn)行的。針對(duì)這種需求， CAM 系統(tǒng)應(yīng)提供強(qiáng)大幾何建模功能，不僅應(yīng)能生成常用的直線和圓弧 ，還應(yīng)提供復(fù)雜的樣條曲線、組合曲線、各種規(guī)則的和不規(guī)則的曲面等的造型方滕，并提供種過渡、裁剪、幾何變換等編輯手段。由于分工越來越細(xì)，企業(yè)之間的協(xié)作越來越頻繁，這種形式目前越來越普遍。 刀具軌跡生成 建立了加工模型后，即可利 用 CAXA 制造工程師系統(tǒng)提供的多種形式的刀具軌跡生成功能進(jìn)行數(shù)控編程。用戶可以根據(jù)所要加工工件的形狀特點(diǎn)、不同的工藝要求和精度要求，靈活的選用系統(tǒng)中提供的各種加工方式和加工參數(shù)等，方便快速地生成所需要的刀具軌跡即刀具的切削路徑。在 CAXA制造工程師中做刀具軌跡，已經(jīng)不是一種單純的數(shù)值計(jì)算，而是工廠中數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn) 的生動(dòng)體現(xiàn)，也是你個(gè)人加工經(jīng)驗(yàn)的積累，他人加工經(jīng)驗(yàn)的繼承， 后置代碼生成 在屏幕上用圖形形式顯示的刀具軌跡要變成可以控制機(jī)床的代碼，需進(jìn)行所謂后置處理。 CAXA 制造工程師提供的后置處理功能是非常靈活的，它可以通過用戶自己修改某些設(shè)置而適用各自的機(jī)床要求。 CAXA 制造工程師可 49 以提供我們自己開發(fā)的通信軟件，完成通過計(jì)算機(jī)的串口或并口與機(jī)床連接，將數(shù)控加工代碼傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床，控制機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床。根據(jù)存在的各種缺陷，需要對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行反復(fù)的修改，造成浪費(fèi)，設(shè)計(jì)周期長。在 本課題的研究中，涉及了 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展，翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的設(shè)計(jì)、裝配及裝配體平面構(gòu)造，零件在制造工程師中數(shù)控仿真的內(nèi)容 致 謝 在山東交通學(xué)院學(xué)習(xí)期間 ,得到許多人的支持與幫助 ,值此論文即將完成之際 ,謹(jǐn)向所有關(guān)心我學(xué)業(yè)的老師、同學(xué)和朋友表示感謝 ! 衷心感踢譚舒老師在論文完成期間給予的熱情關(guān)心和悉心指導(dǎo) .譚舒老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度和謙遜的性格，務(wù)實(shí)高效的工作作風(fēng)使我受益匪淺。同時(shí)還要向其他幫助支持 我的同學(xué)們表示深深的謝意！ 另外，我還要感謝山東交通學(xué)院工程機(jī)械系曾經(jīng)教育過我的各位老師，感謝他們的不倦教誨，讓我在四年的本科課程的學(xué)習(xí)中不僅學(xué)習(xí)了知識(shí)，也學(xué)習(xí)到了他們身上所具有的勤奮刻苦、努力鉆研的精神。中國水力水電出版社， 20xx 年 [9] Smith Bud E,Middlebrook 20xx for Dummies(Pap). John Wiley amp。 Sons Inc,20xx 1 本文從四個(gè)方面介紹了國內(nèi)現(xiàn)有單螺桿加工機(jī)床的布局和結(jié)構(gòu)，并把優(yōu)缺點(diǎn)一一列舉出來，由于壓縮機(jī)生產(chǎn)廠的單螺桿加工機(jī)床和機(jī)床資料對(duì)外保密，以上介紹難免有片面、不妥之處，因此僅供單螺桿壓縮機(jī)生產(chǎn)廠參考。為滿足加工不同直徑的螺桿，目前國內(nèi)單螺桿加工機(jī)床的布局大致有以下幾種方案。加工幾種直徑的螺桿就需要幾種中心距規(guī)格不同的機(jī)床。 缺點(diǎn)：每種機(jī)床只能加工一種規(guī)格的螺桿，當(dāng)市場上某種規(guī)格的壓縮機(jī)螺桿需要量大時(shí)，造成一臺(tái)機(jī)床加工，其他機(jī)床閑置。這種主軸箱能夠回轉(zhuǎn)的機(jī)床是對(duì)上述第一種機(jī)床在使用方法上的改進(jìn)，與第一種機(jī)床的結(jié)構(gòu)基本相同。 缺點(diǎn) 1：主軸箱旋轉(zhuǎn)后主軸回轉(zhuǎn)中心線與刀具回轉(zhuǎn)中心線間的距離不易精確測量。 第三種：機(jī)床的主軸箱為橫向移動(dòng)式 主軸箱底部與底座之間布置有矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌，主軸箱移動(dòng)的方向垂直于主軸回轉(zhuǎn)中心線并垂直于刀具回轉(zhuǎn)中心線。 根據(jù)加工螺桿直徑的大小，在加工前用手輪絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)把主軸箱移動(dòng)到適當(dāng)位置，然后用螺釘將主軸箱固定在底座上。 由于加工φ 95～φ 385mm 直徑的螺桿，造成主軸前端面與刀具回轉(zhuǎn)中心線間的距離差值過大，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)設(shè)計(jì)成兩種規(guī)格的機(jī)床，一個(gè)機(jī)床加工φ 95～φ 205mm 直徑的螺桿，另一個(gè)機(jī)床加工φ 180～φ 385mm 直徑的螺 桿。 缺點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)和機(jī)床的裝配較前二種機(jī)床復(fù)雜，機(jī)床的造價(jià)也較前二種機(jī)床高。 國內(nèi)目前現(xiàn)有的單螺桿加工機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)大致有以下兩種方案。 主軸后軸承一般采用 1 個(gè)雙列圓柱滾子軸承或采用 1個(gè)向心球軸承。 缺點(diǎn) 1：由于主軸軸承的徑向游隙不可調(diào)整，所以主軸精度較差。 缺點(diǎn) 2：在市場上很難買到國產(chǎn)或進(jìn)口的 C、 D 級(jí)或 P P5 級(jí)的 推力球軸承，機(jī)床生產(chǎn)廠常用普通級(jí)軸承替代使用，此舉也影響了主軸精