毕业设计（论文）-Z4120钻铣床造型设计.doc

江苏城市职业学院毕业论文z4120钻铣床造型设计作 者： 学 号：班 级： 指导教师：杨旭东 （讲师） 江苏城市职业学院 二一二年四月i江苏城市职业学院高职毕业论文z4120钻铣床造型设计 作 者 指导教师 杨 旭 东 学 科 级 别 培养院系 机电工程系 学 科 专 业 机电一体化 学科类别 工 学 答辩委员会主席 评 阅 人 二一二年四月江苏城市职业学院摘要摘 要z4120钻铣床的作用钻铣床工作台可纵、横向移动，主轴垂直布置，通常为台式、机头可上下升降，钻铣床外形具有钻、铣、镗、磨、攻丝等多种切削功能机床。部分机型工作台可在水平面内左右回转45，多数机型工作台可纵向自动走刀。根据专业的培养目标要求，本次毕业设计应用计算机的辅助设计制造与管理技术应用软件（caxa电子图版、caxa实体设计、caxa制造工程师、工艺图表、网络dnc、等）完成z4120钻铣床的造型设计。主要的任务：z4120钻铣床各个零件的三维实体设计、零件产品的实体装配；产品的装配工程图和零件的图。z4120钻铣床各个零件的设计包括：底座的设计、上下中滑板的造型设计、手柄的造型设计、电机的造型设计、工作台的造型设计、转把的造型设计、z4120钻铣床的造型装配等等。以上所有零件的设计均有caxa辅助设计软件实现，本文依次讲述实现的方法以及步骤。本次毕业设计我主要是完成z4120钻铣床的造型设计。并与同组其他人员设计的专题相协调。在本设计中，从开始对成型设备的选择、对机械成型的设计与制造制定几个必要的环节进行了设计。由于设计水平有限、时间仓促，此设计说明书中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师批评指正。关键词：z4120钻铣床；caxa实体设计；caxa电子图版；i目录摘 要i目录ii1、绪论11.1概述11.2 caxa系列软件简介12. z4120钻铣床造型设计42.1底座的造型设计42.2底座圆柱造型设计92.3上滑板+抓的造型设计122.4下滑板的造型设计142.5中滑板的造型设计172.6手柄1的造型设计192.7手柄2的造型设计232.8电机的造型设计272.9.工作台的造型设计322.10转把的造型设计372.11z4120钻铣床造型装配383.结论40参考文献41作者简介42绪论1、绪论1.1概述z4120钻铣床的造型设计，它主要运用了caxa实体设计软件，来完成造型的。z4120钻铣床造型的外形主要的结构有底座，主体，等造型结构。我们将在caxa实体设计环境中利用各种caxa的功能例如三维球、拉伸向导、旋转特征、圆角过渡等等来完成这些设计。这篇论文z4120钻铣床造型说明书采用的软件是caxa系列软件、抓图软件 、。 1.2 caxa系列软件简介1.2.1 caxa三维实体软件简介：caxa实体设计功能caxa三维实体设计软件（下面简称为caxa）是一门全中文可视化三维设计软件。它提供从二维到三维的创新设计，帮助完成产品的概念、外观、总体、结构和零部件设计等功能。caxa具有友好的设计界面，和清晰简单的操作，我们不必学习大量的抽象概念和掌握变化多端的专门技能，就可以进行设计。caxa实体设计具有可视化精确零件设计、强大的装配设计、设计元素库及拖放式操作、提供丰富精确的设计工具、二维绘图层、智能渲染等主要功能特征。设计元素库及拖放式操作：caxa的设计元素库包含数以百计的图素、预先设计好的零件、表面纹理以及其它资源。也可以将设计者设计的图素和零件保存在新设计元素中，从而对项目进行组织管理。二维绘图：将设计完成的三维零件和装配件输出成二维图，结合caxa电子图板的功能生成符合国标的二维图纸。装配设计：通过施加约束与配合关系，采用拖放方式操作，使得零件装配就像搭积木一样方便，对装配、子装配、零件、装配特征、约束及辅助视图以记录树形式进行管理，可以完成装配件爆炸、剖切、干涉检查、运动仿真、最小间隙、物性计算、零件列表等。精确的设计工具：caxa提供了包括三维球、无约束装配、约束装配、智能尺寸、附着点、二维草图、设计环境栅格等多种丰富精确的设计工具。智能渲染和智能动画：caxa提供了智能渲染和智能动画功能。设计者在创建1个三维零件后，可运用色彩、材质以及各种渲染技术和动画技术，以达到逼真的效果。1.2.2 caxa电子图版简介caxa电子图板2007在绘制、设置、数据转换等方面有很多的新增和改进，如新增了格式刷功能等等。总的来说，电子图板2007操作更方便，数据兼容更好，图纸更漂亮，数据转换更方便。caxa实体设计2005在caxa实体设计xpr2的基础上，在造型、协同、二维绘图功能方面有很多改进。此外，还增加了符合国标的零件库，二维绘图模板、二次开发接口等本软件易学易用、界面友好，全中文人机界面，提供caxa与autocad两种操作风格的界面。强大的智能化图形绘制和编辑功能，可绘制各种复杂的工程图纸。动态导航定位绘制图形时系统自动捕捉中点、端点、垂足点等特征点，成倍提高您的工作效率。工程标注 符合国标，处处体现“所见即所得”的智能化思想，系统会自动捕捉设计意图，所有细节自动完成。标准图库 符合最新国标丰富的参量化国标图库，共有20多个大类，1000余种，近30000个规格的标准图符，并提供完全开放式的图库管理和定制图库手段，可方便快捷的建立、扩充自己的参数化图库。二维数据接口 丰富的数据接口功能，与autocad进行数据交换畅通无阻。工程图输出 支持市场上主流的windows驱动打印机和绘图仪，并提供了指定打印比例、拼图、排版等多种输出方式，保证您的出图效率，节省您的时间和资源。智能化的图纸管理 图纸管理功能按产品的装配关系建立层次清晰的产品树，自动提取相关数据，方便用户对图纸的管理、编辑和修改。并可对产品树中的信息进行查询、统计，按要求自动生成分类bom表、装配bom表。三维数据接口读入多种格式的三维数据(catiav4,pro/e2001,step203,x_t,sat等)，提供对三维模型的浏览（旋转、放大、缩小）和测量功能。输出多种格式的三维数据。（注：该功能仅为电子图板专业版具有） 三维数据直接转为二维工程图纸将三维数据直接投影到二维工程图纸，提供多种视图功能，直接生成工程图绘制要求的各种视图（标准三视图、剖视图、局部放大图、方向视图等）。（注：该功能仅为电子图板专业版具有）个人管理工具xp（注：电子图板专业版附赠的独立安装产品）该产品主要是面向个人的文档管理系统，可以管理caxa系列的文档及其它各类电子文档。提供文档分类存储、文档检索和浏览、版本控制、生成产品结构、汇总输出明细表的功能。绘制新增功能立即菜单的二级命令在新版软件中对直线、圆、圆弧等功能增加对立即菜单的二级命令支持，使鼠标与键盘更好的相结合提高了绘图的速度。立即菜单循环操作功能新版软件中增加通过键盘在立即菜单中循环操作的功能。如果下拉菜单中有很多可选项，我们可以使用快捷键“alt+连续数字键”进行选项的循环。如：使用角度线命令时，可以按住alt键然后连续按两次1键进行激活。修改新增功能格式刷新版软件中在“修改”菜单中增加“格式刷”功能，使用户可以大批量更改软件中的图形元素属性。选择“修改”菜单下的“格式刷”命令，依照软件提示拾取源文件，再拾取目标文件，则目标文件依照源文件属性进行变化。 使用该功能也可以对“文字”、“标注”等对象进行修改。风格编辑新版本软件增加风格编辑功能，用户可以将原有的尺寸风格和文本风格进行替换及新建操作。选中需要修改的尺寸及文字，单击鼠标右键在弹出的菜单中进行选择。在风格中有“另存为新风格”和“选择其他风格”两种选项，不同的选项有不同的意义。“另存为新风格”：将现有的标注风格或文本风格保存为新的风格。“选择其他风格”：选择已经建立的标注风格或文本风格，使风格进行变更。设置新增功能屏幕点的设置在新版软件中增加点的类型设置和对应的点的显示和打印，有效的解决了点的显示过为单一的问题。单击“格式”下拉菜单中的“设置点大小（p）”命令，软件自动弹出“设置点大小”对话框41z4120铣床造型设计2. z4120钻铣床造型设计2.1底座的造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计:点击确定，把鼠标移动到右边图素那弹出图素列表从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑指定尺指定尺寸长度，宽度和高为1150 ,665,200, 然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图，在从图素中拖出圆柱体放到这个长方体的一边的中心上编辑相应的数据得到一个整体的图形，钻铣床的底部的是个平台，而下面是空的，这就需要用到把图素的地面部分挖空，编辑包围盒，将尺寸改为长度500，宽 度350，高48。 点击三维球，点击空格，三维球移动到长方体的顶点。 右击点击三维球内的手柄移动到长方体对应顶点，如图所示： 点击完成编辑。钻铣床的底部的是个阶梯平台，而下面是两个空的组成，这就需要用再次到把图素的地面部分挖空，编辑包围盒，将尺寸改为长度437，宽 度330，高65 点击三维球，点击空格，三维球移动到空长方体的顶点 在三维球移动到空长方体的顶点。钻铣床底部下边的空平台就完成了钻铣床底部底部平台上半部分是由若干个长方体堆积而成的这就需要用到把图素堆积到完成好的钻铣床平台上，编辑包围盒，将尺寸改为长度500，宽 度350，高54。点击三维球，点击空格，三维球移动到长方体的顶点 在用三维球把长方体移动到钻洗床的对应位置 再拖出以长266宽54高15长方体再用三维球移动到相应位置。钻洗床底座的第二层平台是一个凹下去的平面所以我们拖以长440宽330高10 点击三维球，点击空格，三维球移动到空类长方体的顶点再用三维球把编辑好的空类长方体移动到相应位置这样钻洗床的底座就完成了。2.2底座圆柱造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面，双击，打开caxa实体设计，点击确定，从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑长度为166，宽度为166，高度为74。870，指定尺指定尺寸长度：效果如图所示。在左边的图素菜单中拖出一个圆柱放在外壳背面的左侧，单击准备倒圆角，把圆角的半径改为28，单击确定。中的完成如图造型，最后的效果图如图所示单击确定完成。然后单击准备除料造型，在准备的栅格上画出外形尺寸，如图单击中的完成造型从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑长度为115，宽度为115，高度为175，指定尺指定尺寸长度： 从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑长度为83，宽度为83，高度为500，指定尺指定尺寸长度： 从左边工具图素拖一齿轮，选择齿条修改系数效果如图所示。从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑长度为53，宽度为53，高度为38，指定尺寸长度： 从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑长度为36.982，宽度为40，高度为33.183，指定尺指定尺寸长度： 最终效果图如图所示2.3上滑板+抓的造型设计从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑长度为400，宽度为168，高度为20，指定尺指定尺寸长度：从左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为400，宽度为150，度为16，定尺指定尺寸长选中孔类长方体按f10调出三维球，并用三维球把孔类长方体移动到相应位置。同样方法得到另一个：如图所示从左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为358，宽度为13，高度为16，指定尺寸长度：同样方法得到另两个：并用三维球移动到相应的位置，如图所示：2.4下滑板的造型设计从左边图素拖一长方体然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图。在从图素中拖出圆柱体放到这个长方体的一边的中心上编辑相应的数据得到一个整体的图形，单击放在长方体上，画出所需要的界面图拉伸厚度为260.完成造型。从左边图素拖一长方体然后分别输入我们测量好的数据后选中长方体点击生成二维草图在长方体上划出我们所要的形状拉伸厚度为314.完成造型。形状如图所示：由于滑板上边是空的所以我们要左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为50，宽度为304，高度为27，指定尺指定尺寸长度：再用三维球把孔类长方体移动到相应位置如图所示：滑板下边前半部分是空的所以我们要从左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为266，宽度为10，高度为52，指定尺指定尺寸长度：再用三维球移动到相应位置。从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为20，宽度为20，高度为104，指定尺指定尺寸长度滑板前边有两个螺孔所以，从左边图素拖一自定义孔，孔直径6.35孔深度类型：盲孔，孔深度：25沉头深度3，沉头直径12，指定尺指定尺寸长度 同样方法得到另一个：如图所示2.5中滑板的造型设计拖一长方体然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图。单机显示二维草图，生成草图截面，在草图截面上划出我们所要的形状单机显示二维草图，生成草图截面，在草图截面上划出我们所要的形状从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为35，宽度为35，高度为25，指定尺指定尺寸长度： 从左边图素拖一自定义孔，孔直径15，孔深度类型：通孔，指定尺寸长度同样方法得到另一个：如图所示2.6手柄1的造型设计从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为5，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体上一圆柱表面，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为30，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体上一圆柱表面，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为30，指定尺寸长度： 从左边图素拖一长方体上一圆柱表面，将长方体的包围盒编辑长度为15.960，宽度为3.00，高度为5.00，指定尺寸长度： 点击三维球，选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，把三维球放在上面的图形上点击空格，把三维球移动到本体的中间，然后点击空格如下选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴把光标放在三维球内部的手柄的右击，弹出一对话框，点击生成圆形阵列 在选择圆角过度从左边工具拖出自定义螺纹放在圆柱表面，如图所示：从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为10，指定尺寸长度： 从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为16，宽度为16，高度为10，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为20，宽度为20，高度为15，指定尺寸长度： 从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为16，宽度为16，高度为15，指定尺寸长度： 完成最后造型如图所示:2.7手柄2的造型设计从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为21.951，宽度为21.951，高度为5.0，指定尺寸长度： 再拖一圆柱体放刚圆柱体上编辑尺寸长度：长度为15，宽度为15，高度为400 从左边工具拖出自定义螺纹放在圆柱表面，如图所示：点击man编辑直径:15，长度：400，螺距：8，如图所示：从左边图素拖一圆柱体到圆柱另一表面上，将长方体的包围盒编辑长度为21.951，宽度为21.951，高度为5.0，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为40，宽度为40，高度为5.0，指定尺寸长度： 在选择圆角过度，如图所示：从左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为2，宽度为14.79，高度为27.778，指定尺寸长度： 点击三维球，选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，把三维球放在上面的图形上点击空格，把三维球移动到本体的中间，然后点击空格如下选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴把光标放在三维球内部的手柄的右击，弹出一对话框，点击拷贝 拖一长方体然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图。在从图素中拖出圆柱体放到这个长方体的一边的中心上编辑相应的数据得到一个整体的图形，单击生成创建二维草图在长方体上划出我们要的形状拉伸厚度为8，完成造型。从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为40，宽度为40，高度为5.0，指定尺寸长度： 同样方法画出另一边圆柱体；从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为16，宽度为16，高度为15，指定尺寸长度： 点击确定，从左边图素拖一圆柱体，编辑包围盒为直径150，高度为200，然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图。2.8电机的造型设计在从图素中拖出圆柱体放到这个长方体的一边的中心上编辑相应的数据得到一个整体的图形，如图所示首先我们要打开实体设计的 操作界面，双击左键打开caxa实体设计:，完成的圆柱体效果如下在编辑草面截图单击完成造型。选中圆柱体，单击三维球选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，将三维球放在圆柱体的中心，将刚才的草图进行环形阵列效果如图所示。从左边的图素中拖出一个圆柱体编辑包围盒此用作电机的轴选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，用三维球将它移到圆柱体的中心如图所示。再从工具图素中拖出一个，修改齿轮参数调整它的齿数和直径，单击完成，齿轮如图所示。将此齿轮与电机的轴组装再一次利用三维球完成，单击选中齿轮，单击三维球右击三维球中心点点击中心点，再点击轴的端面圆，完成的示意图如图所示继续在画电机的后盖，从左边的图素中拖出一个圆柱体编辑包围盒 ，直径为150 ，厚度为50。如下图所示再点击倒圆角按钮，单击，调整倒角半径为40 单击完成，效果如图所示再用三维球将电机后盖放到机体的后部 选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，效果如图所示再从右边的图素中拖出一个圆柱体用作固定装置 编辑包围盒 从中间打开一个直径25 的通孔，如图。此效果图用三维球将固定装置移到电机上，在用三维球阵列出四个通孔，如图装配在一起完成我们需要的电机。2.9.工作台的造型设计如图所示首先我们要打开实体设计的 操作界面，双击左键打开caxa实体设计:从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑长度为630，宽度为220，高度为150，指定尺寸长度： 在选择边倒角在选择边倒效果图如图所示左边图素拖一长方体然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图。在从图素中拖出圆柱体放到这个长方体一边的中心上编辑相应的数据得到一个整体的图形，单击放在长方体上，画出所需要的界面图拉伸厚度为92.完成造型。从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为50，宽度为50，高度为30，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为20，宽度为20，高度为15，指定尺寸长度：放到上以圆柱上 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为20，宽度为20，高度为15，指定尺寸长度：在放到第二个圆柱上 从左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为3，宽度为50，高度为3，指定尺寸长度：并用三维球移动到相应位置 选中孔类长方体，单击三维球选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，将三维球放在圆柱体的中心，将刚才的草图进行环形阵列效果如图所示。 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为31.593，宽度为31.593，高度为5，指定尺寸长度： 在选择边倒角效果如图所示。从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为15，宽度为15，高度为50，指定尺寸长度： 最终效果图如图所示z4120钻铣床造型设计2.10转把的造型设计从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为5，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为5，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为5，指定尺寸长度： 2.11z4120钻铣床造型装配先点击后出现这个对话框，在点击插入零件装配就会，这个对话框，然后在选择我的电脑找到我们想要的装配图在哪里，如图所示：点击需要的图，把我们做好的零件一个一个插入里面，然后使用三维球把零件移动到我们所设计造型的制定位置，总装配图如图所示：3.结论毕业设计说明书的书写一次非常难得的理论与实际相结合的机会，这也是对我们大学几年所学东西最终检验。本例z4120钻铣床的造型设计，运用caxa实体设计和caxa电子图版等软件完成了前期零件建模与工艺图设计，并对机械零件的工艺性进行厂分析。通过这次对z4120钻铣床的造型设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的