吉他磨指板音板两端机设计【三维SW】【YC系列】
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三维SW
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目 录I目 录第 1 章 绪论.11.1 课题研究的背景.11.2 课题研究的意义.11.2.1 吉他的特点.11.2.2 业余制作吉他.21.2.3 现今吉他制作.31.3 课题研究的内容.31.3.1 Solidworks 设计基础.31.3.2 草图绘制.31.3.3 基准特征-参考几何体的创建 .31.3.4 拉伸、旋转、扫描和放样特征建模.41.3.5 工程图设计.41.3.6 装配设计.4第 2 章 SOLIDWORKS 的详细介绍.52.1 关于 SOLIDWORK.52.2 SOLIDWORKS的发展和荣誉 .52.3 SOLIDWORKS软件特点 .62.4 本章小结.6第 3 章 吉他制作历史与发展.73.1 吉他历史.73.2 著名吉他大师.73.3 吉他的构造.83.4 吉他指板音板手工制作.93.4.1 指板加工.93.4.2 品丝和品丝槽加工.113.5 本章小结.12第 4 章 基于 SOLIDWORKS 的吉他磨指板音板两端机设计.134.1 吉他磨指板音板两端机的构造和特点.134.2 吉他磨指板音板两端机三维零件设计.134.2.1 导轨座的三维设计.134.2.2 轴承座的三维设计.164.2.3 手轮的三维设计.19华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书II4.2.3 螺杆的三维设计.254.3 工程图设计.284.3.1 燕尾滑座工程图设计.284.4 装配图设计.294.4.1 关于装配体调整座装配图设计.294.5 典型零件受力分析.314.5.1 支承座零件受力分析过程.314.5.2 支承座零件受力分析报表.324.6 本章小结.35第 5 章 SOLIDWORKS 三维建模的概述.375.1 零件图设计要点.375.2 零件图出工程图要点.375.3 装配图安装要点.375.4 受力分析要点.38总结.39致 谢.40第 1 章 绪论1第 1 章 绪论1.1 课题研究的背景功能强大、易学易用和技术创新是 Solidworks 软件的三大特点，使得Solidworks 成为领先的、主流的三维 CAD 解决方案。Solidworks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。应用 Solidworks 软件设计“吉他磨指板音板两端机设计”正是基于这个考虑进行选题。对每个工程师和设计者来说，Solidworks 软件操作简单方便、易学易用。如果用户熟悉微软的 Windows 操作系统，则基本上就可以用 Solidworks 来进行设计了。Solidworks 独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。此外，Solidworks 资源管理器是同 Windows 资源管理器一致的 CAD 文件管理器，通过该管理器可以方便地管理 CAD 文件在目前市场上所见到的三维 CAD 解决方案中，设计过程最简便、最方便的莫过于来自 Solidworks 产品的了。正如美国著名咨询公司 Daratech 所评论的那样：“在基于 Windows 平台的三维 CAD 软件中，Solidworks 是最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。 ” 在无与伦比的设计功能和易学易用的操作特点下（包括 Windows 风格的拖/放、点/击、剪切/粘帖） ，使用 Solidworks 软件设计的产品是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的信息是全相关的。吉他（英语：guitar） ，又译六弦琴。其面板与背板都是平的，琴身腰部一般无角 民谣吉他而往里凹，古典吉他一般无凹陷。琴颈很宽，长，指板上有弦枕并装有很多窄而稍向上凸起的金属制的横格，称之为品 ，它把琴弦划分为许多半音。吉他被用于多种音乐风格， 它在流行音乐、摇滚音乐、蓝调、民歌、弗拉门戈中常被视为主要乐器。吉他也曾被于用古典音乐，有大量的独奏曲， 室内乐和管弦乐中偶有使用。它通常有六弦，但亦有四弦、八弦、十弦和十二弦。吉他主要有两大类：一是历史悠久、以木制共鸣箱扩音的木吉他；二是二十世纪被发明、以电扩音器扩音的电吉他。原声吉他有四种：平面吉他（在中国也叫民谣吉他） ，拱面吉他（又名爵士吉他） ，古典吉他和弗拉门戈吉他。木吉他通常被用于古典音乐、民间音乐及流行音乐。电吉他则通常被用于摇滚音乐、蓝调及流行音乐。电吉他的发明对西方流行文化及音乐有重要影响。另有一点鲜为人知的是，吉他家族中最“贵族”的古典吉他与吉他、钢琴并列为世界著名三大乐器。1.2 课题研究的意义1.2.1 吉他的特点华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书2吉他是世界第三大乐器，其所在乐器王国中的位置仅次于钢琴和吉他。那么吉他为什么享有如此盛誉呢？这应归结于如下几个方面的特点：（1）吉他音色独特迷人，其他乐器不可替代。（2）吉他音域宽广，有近四个 8 度的音域。（3）演奏技巧丰富，表现力极强。（4）吉他演奏形式多样，可独奏、重奏、协奏、伴奏（弹唱） ，尤其是吉他自弹自唱这种形式爱青年喜爱。（5）吉他演奏曲目多，许多大音乐家都为吉他作过曲。（6）吉他较容易学习，演奏者能明显体会到自己的进步。（7）吉他外形美观、体积小、携带方便、价位低。正因为吉他具备以上特点，所以全世界的吉他爱好者有好几亿，中国的吉他爱好者至少有 5000 万。1.2.2 业余制作吉他业余吉他制作是非常吸引人的。许多吉他爱好者都把业余制琴作为自己的爱好。为此音响物理学家和工程技术人员对吉他的发音原理也在孜孜不倦地加以研究和改进。工具台钻、合适的钻头（至少是能钻孔的手工钻，就是对膂力过人的你来说，钻木取火一整天也太辛苦了）角磨机（主要处理木料，没有这类电动工具的大力朋友可以选用凿子、木工刨、木锯、木锉、砂纸等老派木工工具）砂轮机（主要用来磨铁钉，同样可以用金属锉替代）铅笔直角尺米尺琴弦钮 6 个（各个卖吉他的琴行里都有，要 DIY 范儿，不怕走音的同学可以去“标准件五金店”准备吊 M6 环螺栓和螺母 6 对儿、相应垫片 12 片！）琴弦钮配套木螺丝 12 个（问卖给你琴弦钮的店家索要，他说没有就撒泼打滚，真的没有可以去五金店或者建材超市淘合适的，量清楚琴旋钮的孔了以后，很好找！）木螺丝 6 个（尼龙弦才需要）琴弦一副（与琴弦钮一起买，店家如果问起这是要干嘛啊？你就说：我们“所儿”里最近要验证一下弦理论。店家摇头笑道：是“超弦理论”还是“玻色弦理论”啊？恭喜你，你就遇到高人了言归正传，琴弦最好是张力低点的钢弦，第 1 章 绪论3或者尼龙弦。不过对调整音阶有足够自信的话，其实最 DIY 的就是用粗鱼线啦。）一个提供共鸣效果的硬纸盒（我保证，经常路过你家单元门口，不断吆喝的那个板车上就有的找！）胶带、双面胶木料木料 1 条（最好是橡木等比较致密的木材。在各大城市的建材市场，或者大型建材超市比如百安居就能方便买到，不过一般一买至少两米。 ）文中用的木条尺寸是 100cm*5cm*3cm（但如果厚度比 3cm 再稍微薄一点，琴颈手感会更好。另外，如果木条呈一个一头为 5cm 另一头 8cm 的等腰梯形，则弹奏时的手感更完美、更接近商品琴）铁钉 15 个（如果你能找到，越细越好。同样，五金店，建材超市， 你长辈的工具箱里均有销售或赠送） 尺寸 3mm*5cm1.2.3 现今吉他制作如今，专业制作吉他已经拥有了完善，自动化，高效的一套设备，而“吉他磨指板音板两端机”是吉他柄生产的重要设备，对吉他的音色及减轻工人劳动强度有重要作用。之前的设计都是应用 AutoCAD 等二维软件进行，本设计应用三维软件 Solidworks 进行设计，既能保证整机设计中的关联性（无论是零件图与工程图的关联，还是零件图与装配图的关联，Solidworks 软件都能非常好的解决） ，又能应用相关的应力分析软件对所设计的设备关键零件进行受力分析及优化设计，是先进技术的具体应用。1.3 课题研究的内容本论文主要研究运用 Solidworks 对吉他磨指板音板两端机进行设计。在设计过程中，了解 Solidworks 的各种功能。1.3.1 Solidworks 设计基础熟悉 Solidworks 的工作环境；了解 Solidworks 的命令，掌握在 Solidworks工作环境中文件的打开、保存、导入等基本操作，掌握三维建模流程。1.3.2 草图绘制掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。1.3.3 基准特征-参考几何体的创建清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书4灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。1.3.4 拉伸、旋转、扫描和放样特征建模灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。1.3.5 工程图设计灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。1.3.6 装配设计灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用 Solidworks 智能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。第 2 章 SolidWorks 的详细介绍5第 2 章 Solidworks 的详细介绍2.1 关于 SolidWorkSolidworks 公司成立于 1993 年，由 PTC 公司的技术副总裁与 CV 公司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从 1995 年推出第一套 Solidworks 三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由 300 家经销商在全球 140 个国家进行销售与分销该产品。1997 年，Solidworks 被法国达索（DassaultSystemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。2.2 Solidworks 的发展和荣誉Solidworks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统。由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，Solidworks 公司于两年间成为CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得Solidworks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999 年获得全球微机平台 CAD 系统评比第一名。从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从 1999 年起，美国权威的 CAD 专业杂志 CADENCE 连续 4 年授予 Solidworks 最佳编辑奖，以表彰 Solidworks 的创新、活力和简明。至此，Solidworks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 Solidworks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将 Solidworks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 Solidworks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD 行业一家高素质的专业化公司。Solidworks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。Solidworks 成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 Solidworks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近145，000 名学生通过 Solidworks 的培训课程。华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书6据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D CAD 软件相比，Solidworks 相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用 Solidworks 三维软件，越来越多的企业需要Solidworks 人才。2.3 Solidworks 软件特点Solidworks 软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 Solidworks 的五大特点。使得 Solidworks 三维软件成为目前全球领先的三维CAD 解决方案。Solidworks 在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维 CAD 解决方案中，Solidworks是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。2.4 本章小结Solidworks 在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且 Solidworks 公司对中国市场重点开发，日后 Solidworks 应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对Solidworks 的深入了解后，往后会对 Solidworks 进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。第 3 章 吉他制作历史与发展7第 3 章 吉他制作历史与发展3.1 吉他历史民谣吉他是马丁发明的（马丁目前是世界上公认最好的木吉他制作公司，是一家家族企业） 。电吉他之父是莱斯保罗 他在一个类似吉他的东西里放里扩音器之类的东西，是最早的电吉他。但真正意义上的电吉他是芬达发明的。吉他的祖先，可以追溯到公元前两三千年前古埃及的耐法尔，古巴比伦和古波斯的各种古弹拨乐器。考古学家找到的最古老的类似现代吉他的乐器，是公元前1400 年前生活在小亚细亚和叙利亚北部的古赫梯人城门遗址上的“赫梯吉他”。8 字型内弯的琴体决定了吉他属乐器特有的声音共鸣和乐器特点，这也成为吉他与其它弹拨乐器的最显著特点。在十三世纪的西班牙，由波斯语逐渐演化成的西班牙语吉他一词就已经形成，在当时种类繁多的乐器中，已经出现了“摩尔吉他”和“拉丁吉他”。其中摩尔吉他琴体为椭圆形背部鼓起，使用金属弦，演奏风格比较粗犷；拉丁吉他琴体为与现代吉他类似的 8 字型平底结构，使用羊肠弦，风格典雅。文艺复兴时期是吉他的鼎盛时期。十六世纪四对复弦的吉他和它的近亲用手指弹奏的比维拉琴，在演奏与创作方面都达到了很高的水准。吉他和比维拉琴不仅深受民众喜爱，而且还常常成为宫廷乐器。当时的吉他、比维拉大师有米兰、纳乐瓦埃斯、穆达拉，以及十七世纪时五组复弦的巴洛克吉他时代大师桑斯、科尔贝塔、维赛等。他们的许多作品现在仍是现代古典吉他曲目中的不朽财富。当时吉他、比维拉琴等乐器所使用的记谱方法还不是现在的五线谱，而是用横线来代表各弦，用数字或字母表示音位和指法，与现在民谣吉他中使用的六线谱类似的图示记谱法。当时著名的鲁特琴大道兰和魏斯等人的作品经后人改编，在今天的古典吉他曲目中占有重要的位置。伟大的巴洛克音乐集大成者巴赫所创作的不朽作品如大提琴、吉他组曲、奏鸣曲的吉他改编曲，在古典吉他曲具有不朽的价值。十八世纪后期鲁特琴和比维拉琴逐渐退出了历史舞台，五对复弦和其后出现的六对复弦吉他也渐渐完成了它们的历史使命。1800 年前后，全新的六根单弦的吉他以其清晰的和声及调弦方便等优点很快得到了几乎全欧洲的青睐，古典吉他的黄金时代终于到来了。十九世纪初，活跃在当时吉他音乐中心巴黎、维也纳还有伦敦的最著名的。3.2 著名吉他大师吉他大师有索尔，阿瓜多，朱利亚尼，卡罗利，和卡尔卡西。其中索尔和朱利亚尼除了是吉他大师外还是出色的音乐家，他们以杰出的才华为六弦古典吉他创作了包括协奏曲在内的第一批大型曲目，为六弦吉他日后的发展奠定了基础。尤其索尔在创作上承袭海顿、莫扎特的古典音乐传统，除写作歌剧、舞剧音乐外，还为吉他创作了包括系统的练习曲、教程在内的大量优秀作品，被音乐评论家称为“吉他音华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书8乐的贝多芬”。十九世纪后期著名的吉他音乐家有考斯特、默茨、卡诺、雷冈第等，他们为吉他创作的很多优秀作品都成为了十九世纪吉他音乐的经典。吉他能在二十世纪蓬勃发展并达到前所未有的辉煌，在很大程度上应归功于“近代吉他之父”泰雷加对吉他从制做、乐器性能、演奏技术直至曲目等各方面的深入研究和革新。泰雷加和他的老师阿尔卡斯一直致力于与吉他制作家托雷斯合作，并最终生产出了琴体扩大、音量增大、乐器性能明显改善的现代古典吉他。 吉他成为和钢琴、提琴一样被人们广泛喜爱的高雅乐器，在全世界流行开来，还吸引了许多专业作曲家为吉他写下了大量高水平的音乐作品3.3 吉他的构造西班牙吉他主要又分为古典吉他、弗拉门科吉他、民谣吉他、电吉他和电贝斯。我们通常把古典吉他、弗拉门科吉他和民谣吉他称为原声吉他，因为它们无需借助扩音设备，本身就可以发出不错的音量。而电吉他和电贝斯本身的音量非常小，必需通过音箱发出声音。除此之外还有十二弦吉他、电箱吉他、匹克吉他、曼驼铃和班卓琴等吉他类乐器。琴身(body)：琴身由背板、侧板和面板组成。构造类型和制造琴身的木材对这件乐器所发出的声音有着最主要的影响。琴身的不同类型和体积，同样影响着吉他的声音。原声吉他的琴身同时可以被看作上下肩(upper and lower bouts)和腰(waist)(如图)。琴桥(bridge)：原声吉他上的琴桥起着将琴弦固定在琴身上，并将琴弦的振动和能量传递到吉他的面板上的作用。在大多数原声吉他上，琴弦都是由琴桥销(bridge pin)固定在琴桥上的。琴桥上有一个重要的部分就是，就是鞍(saddle)，多由骨头或第 3 章 吉他制作历史与发展9者塑料制成。鞍将琴弦在琴桥上架起，并帮助把琴弦的振动传递到面板。面板(top)：可能对于原声吉他的声音影响最大的一个元素就是面板(top)了。当琴弦被弹动时，振动通过琴桥传递到面板上。面板振动起来之后，琴身箱体里面的空气也跟着振动起来并放大琴弦的声音。原声吉他的面板要么是单板(solid)的要么是夹板(laminated)的，有时木头上还会有“火焰状”(flamed)或者“波浪状”(quilted)图案。单板面板通常由两片单层木料组成。一般来说，单片大块的木料被裁成蝴蝶状(中间细些)，然后两片在吉他(长的方向上)的中间拼合。夹板面板则是由好几层薄木材压制在一起制成的。夹板面板更加不易收到温度和湿度变化的影响，往往一把夹板原声吉他比单板吉他在价钱上更加让人能够承受。单板面板可能需要你付出更多的钱，但却可以得到更好的谐振和反射。琴颈(neck)：吉他的琴颈在琴颈末端跟琴身结合在一起。大部分原声吉他采用的是粘合琴颈，就是说琴颈是通过胶水粘在琴身上的。也有少数原声吉他采用螺丝固定琴颈。琴颈又由品板(或指板,fretboard or fingerboard)、琴头(headstock)、卷弦器(tuner)、和桁架杆(truss rod)。金属的桁架杆跟琴颈等长，用来调整并消除由琴弦的张力和环境因素所引起的对琴颈的扭曲。桁架杆一般用六角扳手在琴头处或者在琴箱内部琴颈末端进行调整。品板或指板(fretboard or fingerboard)：指板是指粘在琴颈上的一片长而薄的木料。被成为品丝(fret)的薄金属条镶嵌在这片木料上。这样就将指板分成了以半音递升的12 半音音阶，于是当琴弦被按在不同的品上时，就形成了不同的音符。作为原声吉他指板最常见的木材时紫檀木(rosewood,玫瑰木)和黑檀木(ebony)。有时候指板也不是额外放置上去的木头，而是直接由琴颈的木料做出的。卷弦器(tuning key, or tuner, or machine head)：置于琴头上的卷弦器用来调整每跟弦的张力，从而改变其音高。3.4 吉他指板音板手工制作3.4.1指板加工（1）这是吉他指板部分加工后的样子，你可以看到在指板上有标好的品格位置。这里的除料可以先用角磨机上木锯片，留些余量把大部分要除的木料打掉。然后换弹性磨片就是羞涩的躲在指板下面的半遮面的那片进行打磨抛光。华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书10（2）这里必须要提醒你：使用电动工具的时候要养成戴护目镜的好习惯，还有其他比如耳塞、防尘面具这样的护具，它们会保护你免受分崩砂轮片、粉尘、噪音的伤害，同时正确正规的培训和严谨小心的态度也非常关键。图中的表面对光洁度没什么技术上的要求，主要是为了迅速方便的除料才用角磨机磨的。（3）如果是手工工具的话，就是先用木锯沿两侧的切割线锯一道，再沿指板垂直方向锯一道，把两道锯线汇合起来除料，最后用砂纸或者木工矬细加工。（4）对于这把吉他来说，实践表明电动工具打磨确实能达到加工要求，那摸起来光洁的平面、深浅不一的华丽木纹、木材受热挥发出的香气，共同编织着“自我欣赏”的蘑菇云，这是对一个 DIYer 最大的心灵奖赏。（4）以前有位老师谈到日本的一位顶级磨削加工师傅，用精良的高端工具磨出世界级的精密表面后，表示最重要的还是对工件有平静如水的感情，有了这深沉的爱，镜面什么的都是浮云。经过实践后，我认为我对吉他的爱还是相当热烈的，因为被加工的表面有着异常壮丽的波澜起伏（5）除料之后是打孔。图中右边的线是标记好的琴码位置。左边 3cm 是准备用来打穿过琴弦的孔的标记，注意这里的孔直接对应着琴尾琴弦的间隔，不管你怎么设计，孔在指板这面的精度要尽量的高。孔可以考虑打成斜的，由琴底向琴码倾斜，这样没有直角切住琴弦，琴弦会更耐用（尤其是尼龙弦） 。（6）完成了的固定孔背面，如果是尼龙弦可以在这些孔的左边再打 6 个对应的引导孔（要小于木螺丝的螺纹内径噢） ，拧上木螺丝，用来固定弦。第 3 章 吉他制作历史与发展11（7）按照先前标示的位置从背面给弦柱打孔。想象一下这些斜线的用途：如果按这些传过标记点的斜线方向来安排琴旋钮方向的话，琴弦钮会看起来排列整齐美观。当然你也可以把你的琴旋钮朝向排的歪七扭八来讨好毕加索的美感。在实现功能的前提下或者哪怕功能失常这是一个 DIYer 应该去享受的自由！（8）指板的这面，6 个不知所措的空虚小洞排排坐，在期待弦柱的3.4.2 品丝和品丝槽加工（1）挥舞着电动工具的神气的我，是这么打品丝槽的。图中旋转到看不清脸如果它有脸的砂轮片原本是用来磨金属的，但是借用一下它粗细正好的边缘来按规划线打槽也应该没有什么大问题。注意拉动方向要和砂轮下沿旋转方向一致，如果拉反了砂轮会把自己当轮子跑出去，想不明白的话拿两只手比划一下。再次提醒注意安全，一定要戴护目镜啊！华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书12（2）没有电动工具的童鞋也不用沮丧，可以用锯条慢慢把握其中的奥秘，上一把琴我也把握了许久，手动工具是一个 DIY 必要的修行！3.5 本章小结吉他由古至今，无论在皇室，还是民间，都是一种不可或缺的乐器。通过时间的推移，技术的不断积累，师傅对吉他的不断改进。从手工到机械生产，从单件到批量生产，吉他制作业犹如百花盛开般迅猛发展。下一章将会讲述吉他磨指板音板两端机工作原理以及制作过程。第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计13第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计4.1 吉他磨指板音板两端机的构造和特点图 Error! No text of specified style in document.-1 吉他磨指板音板两端机外观图根据上一章所提到的磨指板音板，由于手工制作效率比较低，而且加工精度不够高，制作出来的磨指板音板，人为偏差比较大。另外，一般的普通机床加工磨指板的工序比较复杂，所以针对磨指板音板的精密加工需要一套专用的机械设备。通过专用吉他磨指板音板两端机的加工后，不但提高了出产的效率，而且加工精度稳定，实现规模化发展。4.2 吉他磨指板音板两端机三维零件设计4.2.1 导轨座的三维设计华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书14图 Error! No text of specified style in document.-2 零件导轨座以前视面为草绘平面，选择【直线工具】进行绘图(如图 4-3)。选择【拉伸凸台】命令，拉伸深度为 214mm（如图 4-4） 。图 Error! No text of specified style in document.-3 草图轮廓第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计15图 Error! No text of specified style in document.-4 拉伸特征设置根据图纸，以该所在平面为草绘图面，拉伸出外形，并选择拉伸切除命令切除成下图形状（如图 4-5） 。华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书16图 Error! No text of specified style in document.-5 生成长孔图 Error! No text of specified style in document.-2 生成深头孔4.2.2 轴承座的三维设计第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计17图 Error! No text of specified style in document.-3 零件轴承座以右视面为草绘平面，选择【直线工具】进行绘图，并选择部分轮廓进行旋转（如图 4-23、图 4-24） 。图 Error! No text of specified style in document.-4 轮廓草图华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书18图 Error! No text of specified style in document.-5 旋转特征设置选择【旋转凸台】命令，并运用图 1 草图，选择其他部分旋转凸台（如图4-24）图 Error! No text of specified style in document.-6 绘制草图选择【拉伸凸台】命令，拉伸轮廓 12MM（如图 4-26） 。第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计19图 Error! No text of specified style in document.-7 拉伸特征设置图 Error! No text of specified style in document.-8 镜像特征设置4.2.3 手轮的三维设计华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书20图 Error! No text of specified style in document.-9 零件手轮以右视面为草绘平面，选择【直线工具】进行绘图，并选择部分轮廓进行旋转（如图 4-23、图 4-24）图 Error! No text of specified style in document.-10 零件手轮草图第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计21图 Error! No text of specified style in document.-11 零件手轮旋转在步骤 1 拉伸的实体平面上，绘出草图，并旋转（如图 4-24） 。图 Error! No text of specified style in document.-12 零件手轮草图华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书22图 Error! No text of specified style in document.-13 零件手轮旋转在步骤 1 拉伸的实体平面上，绘出草图，投影到相应的曲面上（如图 4-26.4-27） 。图 Error! No text of specified style in document.-14 零件手轮旋转第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计23图 Error! No text of specified style in document.-15 零件手轮曲线投影利用两个曲面上投影的曲线进行边界命令,得到手轮的筋板图 Error! No text of specified style in document.-16图 Error! No text of specified style in document.-17 零件手轮筋板形成将得到的筋板体进行圆周阵列图 Error! No text of specified style in document.-18华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书24图 Error! No text of specified style in document.-19 对筋板进行圆形阵列绘制键槽草图,拉伸出键槽（如图 4-30） 。第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计25图 Error! No text of specified style in document.-30 拉伸出键槽4.2.3 螺杆的三维设计图 Error! No text of specified style in document.-31 零件螺杆以右视面为草绘平面，选择【直线工具】进行绘图，并选择部分轮廓进行旋转（如图 4-32、图 4-33）图 Error! No text of specified style in document.-32 零件螺杆草图图 Error! No text of specified style in document.-33 零件螺杆旋转以上视基准面作为第一参考,以圆型面作为第二参考，选择【基准面】进行华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书26基准面的建立图(Error! No text of specified style in document.-34) 图 Error! No text of specified style in document.-34 零件螺杆建立基准面在建立好的基准面上用草图命令进行草图绘制,建立好后拉伸命令将键槽位拉好. (图 4-34)第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计27图 Error! No text of specified style in document.-35 零件螺杆建立基准面后草图拉伸切除在螺杆断面建立好螺旋线,用画好的 T 型螺丝截面建立命令, 【扫描切除】切割出螺杆.(图 4-36.图 4-37)图 Error! No text of specified style in document.-36 零件螺杆建立螺旋线华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书28图 Error! No text of specified style in document.-37 零件螺杆建立 T 型螺丝建模4.3 工程图设计4.3.1 燕尾滑座工程图设计图 Error! No text of specified style in document.-38 燕尾滑座第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计29选择一个正视图方向；生成投影视图，点击【投影视图】命令，在正视图右侧单击左键，完成右视图放置；当前两个视图还不能完全表达零件特征，所以此时需要作出一个剖面视图，选择【剖面视图】命令后，会有出现【草图直线】命令，并在合适位置作出直线，并将剖面视图放到合适的位置；根据三维零件图可知，夹具左右两边有 4 个安装孔，和 1 个定位孔，所以此时还需要运用【断开的剖视图】命令，在右视图上完成剖视图；零件特征已经完全表达清晰后，此时开始对零件进行尺寸标注、公差标注、孔标注和表面粗糙度。检查工程图是否出现错误后，填写完整右下角的标题栏。 （如图 4-32）图 Error! No text of specified style in document.-39 燕尾滑座工程图4.4 装配图设计华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书304.4.1 关于装配体调整座装配图设计图 Error! No text of specified style in document.-20 调整坐装配体插入零部件，首先将第一个零件“导轨座”的原点与装配体的原点重合，此时此零件被视为固定，然后再插入其他需要的零部件。零部件插入完成后，开始进行零件配合，单击【配合】命令，再选择轴座的轴孔和销轴的外圆柱面，点击确认后 Solidworks 自动地将这两个零件添加上同轴心的关系，随后，将销轴移动到合适的位置。点击销轴图示上左端的孔，及滚轮的内孔，添加【同轴心】关系，然后选择高级配合上的【宽度配合】 ，分别选择销轴左端上的两平面，再点击薄片参考，选择滚轮左右两平面，点击确认后 Solidworks 自动地将这两个零件添加上宽度的关系。随后选上销的圆柱面和销轴上的孔，添上【同轴心】的关系。点击销轴上右端平面，使得与铰链板的一平面重合，并将各自的孔添上同轴心的关系。下铰链板如是。并将销安装上。铰链板的另一个孔是连接摆臂，将铰链板的孔与摆臂的孔赋予【同轴心】配合关系，并运用宽度配合使摆臂居于两铰链板中间。摆臂的中部连接铰链臂，铰链臂连接支承座，同样是运用【同轴心】与宽度完成配合，最后将销安装上。成功装配好后，点击评估中得干涉检查，确认无干涉后，选择文件中的【从装配体制作工程图】 。选择合适的投影视图作为主视图，并放置到图纸上，运用【智能尺寸】命令，标上装配体的整体尺寸。运用注解上的【表格】命令上的【材料明细表】 ，点击主视图，生成明细表，并运用【零件序号】命令，给各零件标上序号及部分零件名称。第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计31检查工程图是否出现错误后，填写完整右下角的标题栏。4.5 典型零件受力分析4.5.1 支承座零件受力分析过程图 Error! No text of specified style in document.-21 支承座在支承座的侧面 6 个安装孔添加夹具，则此 6 个孔将被视为固定点。图 Error! No text of specified style in document.-22 添加夹具华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书32在支承座的上表面添加一个近似导轨板、导轨、滑块以及电机对上表面的重力的载荷，此载荷约为 300N。图 Error! No text of specified style in document.-23 添加载荷指定零件材质后，点击【下一步】 ，确认无误后点击【运行模拟】 。第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计33图 Error! No text of specified style in document.-24 材料指定图 Error! No text of specified style in document.-25 运行模拟点击【显示 von Mises 应力】和【显示位移】查看结果图 Error! No text of specified style in document.-26 SimulationXpress Study-应力-Stress华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书34图 Error! No text of specified style in document.-27 SimulationXpress Study-位移-Displacement点击【查阅结果完毕】后，点击【生成报表】 ，系统将会自动生成一个Work 文档。以下阐述的为报表内容。4.5.2 支承座零件受力分析报表表格 Error! No text of specified style in document.-1 模型信息表格 Error! No text of specified style in document.-2 材料属性模型参考属性名称:A3模型类型:线性弹性同向性默认失败准则:未知屈服强度:7.00165e+008 N/m2张力强度:1.51658e+008 N/m2表格 Error! No text of specified style in document.-3 载荷和夹具夹具名称夹具图像夹具细节固定-3实体:6 面类型:固定几何体载荷名称装入图象载荷细节力-3实体:1 面类型:应用法向力值:300 N表格 Error! No text of specified style in document.-4 网格信息文档名称和参考引用视为容积属性实体质量:10.901 kg体积:0.00137987 m3密度:7900 kg/m3重量:106.83 N第 4 章 基于 solidworks 的吉他磨指板音板两端机设计35网格类型实体网格所用网格器: 标准网格自动过渡: 关闭包括网格自动环: 关闭雅可比点4 点单元大小11.037 mm公差0.55185 mm网格品质高表格 Error! No text of specified style in document.-5 网格信息 - 细节节点总数19518单元总数10446最大高宽比例5.0969单元 (%)，其高宽比例 100扭曲单元(雅可比)的 %0完成网格的时间(时;分;秒): 00:00:03计算机名: CHINA-53ABD89FB表格 Error! No text of specified style in document.-6 算例结果名称类型最小最大StressVON:vonMises 应力2954.96 N/m24.46155e+006 N/m2SimulationXpress Study-应力-Stress表格 Error! No text of specified style in document.-7 算例结果（续）名称类型最小最大DisplacementURES:合位移0 mm0.00498267 mmSimulationXpress Study-位移-Displacement华南理工大学广州学院本科毕业设计（论文）说明书36名称类型Deformation变形形状SimulationXpress Study-位移-Deformation名称类型最小最大Factor of Safety最大 von Mises 应力66242SimulationXpress Study-安全系数-Factor of Safety4.6 本章小结通过工作原理，建模，装配，工程图，力学分析五部分的讲述，对Solidworks 有限元分析应用和吉他磨指板音板两端机的有了进一步认识，清楚明白了总的设计思路。第 5 章 Solidworks 三维建模的概述37第 5 章 Solidworks 三维建模的概述5.1 零件图设计要点进行零件建模前，一般应进行深入的特征分析，搞清零件是由那几个特征组成，明确各个特征的形状，他们之间的相对位置和表面连接关系，然后按照特征的主次关系，按一定的顺序进行建模。一个复杂的零件，可能是许多个简单特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零件建模时，特征的生成顺序十分重要，不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件，但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。尤其在二维图纸上，我们能看到的只是零件的平面图，而内部特征则以虚线给予表示，另外还有零件的相贯线，这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草图绘制过程中，必须要选好第一个草绘平面，这很关键，这个平面决定了往后建模的所用到的命令，简单的说，一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸，也可以作一个长方体旋转，虽然他们的结果都一样，但所用的草绘平面和命令就截然不同。如果我们要的是一条轴，那我们就应该选择第二种方法为好了。由于此设计的零件都是比较规则的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令，而且很多零件都是拥有对称关系，所以为了节省时间，提高效率，经常会用到镜向特征命令。5.2 零件图出工程图要点一张完整的工程图应具备以下 4 方面的内容。一组视图：用一组视图（其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图）正确、完整、清晰地表达零件各部分的结构形状。尺寸：确定零件各部分形状的大小和位置技术要求：表明零件在制造和检验是应达到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指标等。标题栏：注明零件名称、材料、数量、图样比例以及图号等内容。5.3 装配图安装要点零件的装配步骤如下：单击【新建文件】图标，系统显示新建 Solidworks 文件对话框，双击该对话框中得装配体选项，即可进入装配体工作模式。调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处，即零件原点与装配体
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