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第一章 熟悉 Solidworks在当今市场上 SolidWorks 2010 是最受欢迎的 3D 机械电脑辅助设计(CAD)包之一。Solidworks 自从 1995 年出现，它已经成为一个当今受许多工程师、机械设计师、工业设计师喜欢的设计工具。部分是因为其易学易懂的图形用户界面和强大的工具集,部分原因是因为它拥有容易学习的图形用户界面和功能强大的工具集，SolidWorks 被许多国际型的顶级公司用作设计、工程以及记录他们的各种领域的产品。SolidWorks 的核心是能够创建参数化三维立体几何，然后被用来制造图纸、生产指令、指令手册、动画、全彩色效果图和其他类型的文档。无论被创建的项目多么复杂,创建的过程是很容易的并且遵循相同的基本步骤。首先创建一个示意图，将其转变成一个基本特征。然后基本过程是进一步细化、增加特征、添加或删除材料从基本特性。个别零件模型可以用于构建组件，组成了最终设计。在完成 3d 部分或装配模型的创建之后，图纸以及设计和制造过程就可以制作成文件。学习一个新的 CAD 软件包是一个艰巨的任务。除了新术语，首次使用一个新的用户界面、工具栏和命令可能使用户觉得有点不知所措。作为第一次使用 SolidWorks，在这一章你将花一些时间来熟悉软件界面以及 SolidWorks CommandManager 的使用。开始 SolidWorks在第一次安装和运行 SolidWorks 之前,要确保你的电脑系统满足推荐的最低要求。SolidWorks 目前支持以下操作系统：Windows 7(32 位)专业版,终极版或企业版。Windows 7(64 位)专业版,终极版或企业版。Windows Vista(64 位)极限版、商业版或企业版,SPO 或更新的版本。Windows Vista(32 位)极限版、商业版或企业版,SPO 或更新的版本。Windows XP 专业版(32 位),SP2 或更新的版本。Windows XP 专业版(64 位)。然后这里是随机访问存储器(RAM)的需求：最低限度 当部分包含少于 200 个功能和程序集包含少于 1000 组件时 1 GB RAM。推荐使用 当部分包含超过 200 个功能和程序集包含超过 1000 个组件时要求 2GB以上。一旦你确认你的电脑能支持 SolidWorks 并且已经安装到您的系统,您可以通过点击Start Programs SolidWorks 2010 SolidWorks 2010 SPX.X SolidWorks 2010 启动它。注解：在这本书显示的所有图片是 SolidWorks 在 Windows 7 系统的运行结果 。如果您使用的是（如 windows XP）另一个版本的 windows，您可能会注意到有一些细微差别。SolidWorks 许可协议在您第一次启动 SolidWorks 时,将看到 SolidWorks 许可协议。为了使用SolidWorks 你必须接受许可协议。阅读许可协议后,点击接受继续。如果因为某些原因你不接受许可协议条款,点击“Do Not Accept”将退出 SolidWorks。帮助和工作流程的定制接受 SolidWorks 许可协议之后,你就会进入到一个 Welcome To SolidWorks 的窗口。此页面允许您设定动态帮助的外观以及工作流程的定制。你只会在你的电脑第一次启动 SolidWorks 时看到这个页面,但你通过 SolidWorks 的选项窗口可以随时改变这些设定。在帮助定制部分的屏幕上有三个选项可用。每个选项将向用户提供不同水平的动态帮助,所以你需要按照自己的需要做出选择。我是一个新用户。显示小贴士来帮助我开始。这个选项将会为您在不同的模式下工作的 SolidWorks 提供弹出消息。我是更新到这个版本的 SolidWorks，给我显示新的改进特点。经验丰富的SolidWorks 的用户在使用新版本的 SolidWorks 时将会发现这个选项对他们有帮助。当这个选项被选中,问号图标将显示新的菜单项和 PropertyManagers 的新改变，并将链接到对应的新手册部分。这个新手册的主题提供更多关于这个自先前版本进行更新的新版本的功能的信息。对我不显示任何动态帮助。对于更有经验的用户，在 SolidWorks 工作时，这个选项不会为您提供任何有关新手册的弹出窗口或链接。注解：随着你使用 SolidWorks 的熟练程度的增加,你可能会决定不适用帮助小贴士。你可以通过点击“帮助”“小贴士”或点击在状态栏的问号图标禁用它们。熟悉了新版本的 SolidWorks 后,您可以通过点击“帮助”“新的特性”禁用链接的显示。在你使用 SolidWorks 时，欢迎窗口的工作流程定制部分可以让你隐藏和显示工具,链接,和菜单项。你可以选择以下类别的一个、两个、所有或全部不选：机械设计模具设计消费产品设计当您在这个窗口的工作流程制定部分选择一个选项，你的文档环境将发生部分下面的变化：机械设计 机器设计概述、机器设计教程,SolidWorks SimulationXpress 链接将显示在 SolidWorks 资源选项卡的任务窗格。金属和焊件标签将被添加到CommandManager。模具菜单项将隐藏在插入菜单中。草案分析，削弱检测和偏差分析也将被隐藏在工具菜单。模具设计 模具设计概述、模具设计教程，以及导入文件的链接将显示在SolidWorks 资源选项卡的任务窗格。曲面和模具标签将被添加到 CommandManager。焊件的菜单项将被隐藏在插入菜单中。消费产品设计 消费产品设计教程链接将显示在 SolidWorks 资源选项卡的任务窗格。曲面的标签将被添加到 CommandManager。焊件的菜单项将被隐藏在插入菜单中。削弱检测菜单项将被隐藏在工具菜单中。注解：通过选择工具自定义并选择适当的选项，你可以在任何时间调整文件的工作流程的定制。本书中为了演示该项目，在欢迎进入 SolidWorks 的窗口做下面的选择：1、在帮助定制选项,选择不给我任何动态的帮助。2、在工作流程定制部分，选择消费产品设计、机械设计、模具设计。3、点击确定SolidWorks 界面导航界面导航使用 SolidWorks 之前,您应该先熟悉用户界面的布局。三种文件类型SolidWorks(零件、装配体和图纸)都有相同的基本界面，只有小部分有区别。首先，我们将检查常见元素的三种文档类型。图 1.1 显示了当你打开一个模型时 SolidWorks 的界面。图形区域图形区域所有的功能都发生在 SolidWorks 的图形区域。你将在这里进行零件建模，装配体的组装以及绘制草图。你将在第 2 章了解有关这个区域的更多细节。通过学习这三种文件类型的更多细节内容来学习基础知识。视图工具栏视图工具栏在图形区域的顶部是视图工具栏。这个透明的工具栏在顶部的图形区域总是可用的，它能让你快速和容易地获得你所需要的的视角。如图 1.2 所示，飞出一个小的向下指向箭头为您提供更多的工具图标。图 1.1 Solidworks 用户界面图 1.2 显示弹出菜单中额外的工具当你更加熟悉 SolidWorks 时，你可能会发现，这些视图工具栏显示的工具可能不是你最常使用的。有效的工具栏并不是只有这些默认的视图工具。请执行以下操作制定视图工具栏：1、右键点击任何显示在视图工具栏的按钮，从底部的菜单选择定制。2、选择命令选项卡顶部的自定义窗口。3、在分类部分的窗口，找到你想要的工具集。本例中,选择标准视图分类。这些选定的类别工具将被显示在按钮区域，如图 1.3 所示。4、拖拽自定义窗口中所需的按钮至顶部的视图工具栏。当鼠标指针更改为一个绿色加号，将按钮安放在那里。注解：在 SolidWorks 2010 中这个视图工具栏可以隐藏。通过右键单击任何工具栏中的按钮，取消选中菜单中的视图(单)来隐藏工具栏。图 1.4 命令选项卡中的自定义窗口状态栏状态栏SolidWorks 界面的底部是状态栏。顾名思义，状态栏将会给出有关你所进行的操作的信息。状态栏可以在视图菜单中关闭，但我们强烈建议打开它，因为它在你的工作中是非常有用的。这里是一些你可以在状态栏找到的信息的例子：当你将鼠标停留于一个工具图标上，状态栏通常会为您提供一个比工具提示更好的描述(见图 1.4)。当你熟悉了 SolidWorks 各种工具的图标，你将较少需要这一信息。选择一个边、点或其任何组合将显示出基本测量快速参考，如图 1.5 所示。虽然这不能取代测量工具，但如果你只是想快速知道两个边线之间的距离它是非常有用的。当你在画草图时，你的鼠标指针将显示你的草图状态以及坐标位置。草图状态将分为完全定义的、过定义、不完全定义、没有找到解决方案或无效的方案。后面当我们开始绘制草图时我们将介绍它们所代表的意思。图 1.4 在状态栏显示的额外工具信息图 1.5 在状态栏快速显示尺寸任务窗格任务窗格图形区域的右侧是任务窗格。任务窗格是在一个位置提供了大量的资源的一组窗口。通常这个任务窗格是隐藏的，在图形区域的标签图标是唯一可见的。这可能是最好的选择，因为你的图形区域基板面是非常宝贵的。然而，如果你希望任务窗格一直是打开的状态，你可以这样做：1、单击任务窗格的任何标签图标。2、右上角的任务窗格中，单击图钉图标“销开放”任务窗格（见图 1.6）.图 1.6 把任务窗格打开和隐藏一遍3、图形将调整使房间的任务窗格，它将保持开放甚至当你点击其他地方在SolidWorks4、设置自动隐藏任务窗格,再次点击图钉图标。第一章 熟悉Solidworks在当今市场上SolidWorks 2010是最受欢迎的3D机械电脑辅助设计(CAD)包之一。Solidworks自从1995年出现，它已经成为一个当今受许多工程师、机械设计师、工业设计师喜欢的设计工具。部分是因为其易学易懂的图形用户界面和强大的工具集,部分原因是因为它拥有容易学习的图形用户界面和功能强大的工具集，SolidWorks被许多国际型的顶级公司用作设计、工程以及记录他们的各种领域的产品。SolidWorks的核心是能够创建参数化三维立体几何，然后被用来制造图纸、生产指令、指令手册、动画、全彩色效果图和其他类型的文档。无论被创建的项目多么复杂,创建的过程是很容易的并且遵循相同的基本步骤。首先创建一个示意图，将其转变成一个基本特征。然后基本过程是进一步细化、增加特征、添加或删除材料从基本特性。个别零件模型可以用于构建组件，组成了最终设计。在完成3d部分或装配模型的创建之后，图纸以及设计和制造过程就可以制作成文件。学习一个新的CAD软件包是一个艰巨的任务。除了新术语，首次使用一个新的用户界面、工具栏和命令可能使用户觉得有点不知所措。作为第一次使用SolidWorks，在这一章你将花一些时间来熟悉软件界面以及SolidWorks CommandManager的使用。开始SolidWorks在第一次安装和运行SolidWorks之前,要确保你的电脑系统满足推荐的最低要求。SolidWorks目前支持以下操作系统：Windows 7(32位)专业版,终极版或企业版。Windows 7(64位)专业版,终极版或企业版。Windows Vista(64位)极限版、商业版或企业版,SPO或更新的版本。Windows Vista(32位)极限版、商业版或企业版,SPO或更新的版本。Windows XP专业版(32位),SP2或更新的版本。Windows XP专业版(64位)。然后这里是随机访问存储器(RAM)的需求：最低限度 当部分包含少于200个功能和程序集包含少于1000组件时1 GB RAM。推荐使用 当部分包含超过200个功能和程序集包含超过1000个组件时要求2GB以上。一旦你确认你的电脑能支持SolidWorks并且已经安装到您的系统,您可以通过点击Start Programs SolidWorks 2010 SolidWorks 2010 SPX.X SolidWorks 2010启动它。注解：在这本书显示的所有图片是SolidWorks在Windows 7系统的运行结果 。如果您使用的是（如windows XP）另一个版本的windows，您可能会注意到有一些细微差别。SolidWorks许可协议在您第一次启动SolidWorks时,将看到SolidWorks许可协议。为了使用SolidWorks你必须接受许可协议。阅读许可协议后,点击接受继续。如果因为某些原因你不接受许可协议条款,点击“Do Not Accept”将退出SolidWorks。帮助和工作流程的定制接受SolidWorks许可协议之后,你就会进入到一个 Welcome To SolidWorks的窗口。此页面允许您设定动态帮助的外观以及工作流程的定制。你只会在你的电脑第一次启动SolidWorks时看到这个页面,但你通过SolidWorks的选项窗口可以随时改变这些设定。在帮助定制部分的屏幕上有三个选项可用。每个选项将向用户提供不同水平的动态帮助,所以你需要按照自己的需要做出选择。我是一个新用户。显示小贴士来帮助我开始。这个选项将会为您在不同的模式下工作的SolidWorks提供弹出消息。我是更新到这个版本的SolidWorks，给我显示新的改进特点。经验丰富的SolidWorks的用户在使用新版本的SolidWorks时将会发现这个选项对他们有帮助。当这个选项被选中,问号图标将显示新的菜单项和PropertyManagers的新改变，并将链接到对应的新手册部分。这个新手册的主题提供更多关于这个自先前版本进行更新的新版本的功能的信息。对我不显示任何动态帮助。对于更有经验的用户，在SolidWorks工作时，这个选项不会为您提供任何有关新手册的弹出窗口或链接。注解：随着你使用SolidWorks的熟练程度的增加,你可能会决定不适用帮助小贴士。你可以通过点击“帮助”“小贴士”或点击在状态栏的问号图标禁用它们。熟悉了新版本的SolidWorks后,您可以通过点击“帮助”“新的特性”禁用链接的显示。在你使用SolidWorks时，欢迎窗口的工作流程定制部分可以让你隐藏和显示工具,链接,和菜单项。你可以选择以下类别的一个、两个、所有或全部不选：机械设计模具设计消费产品设计当您在这个窗口的工作流程制定部分选择一个选项，你的文档环境将发生部分下面的变化：机械设计 机器设计概述、机器设计教程,SolidWorks SimulationXpress链接将显示在SolidWorks资源选项卡的任务窗格。金属和焊件标签将被添加到CommandManager。模具菜单项将隐藏在插入菜单中。草案分析，削弱检测和偏差分析也将被隐藏在工具菜单。模具设计 模具设计概述、模具设计教程，以及导入文件的链接将显示在SolidWorks资源选项卡的任务窗格。曲面和模具标签将被添加到CommandManager。焊件的菜单项将被隐藏在插入菜单中。消费产品设计 消费产品设计教程链接将显示在SolidWorks资源选项卡的任务窗格。曲面的标签将被添加到CommandManager。焊件的菜单项将被隐藏在插入菜单中。削弱检测菜单项将被隐藏在工具菜单中。注解：通过选择工具自定义并选择适当的选项，你可以在任何时间调整文件的工作流程的定制。本书中为了演示该项目，在欢迎进入SolidWorks的窗口做下面的选择：1、在帮助定制选项,选择不给我任何动态的帮助。2、在工作流程定制部分，选择消费产品设计、机械设计、模具设计。3、点击确定SolidWorks界面导航使用SolidWorks之前,您应该先熟悉用户界面的布局。三种文件类型SolidWorks(零件、装配体和图纸)都有相同的基本界面，只有小部分有区别。首先，我们将检查常见元素的三种文档类型。图1.1显示了当你打开一个模型时SolidWorks的界面。图形区域所有的功能都发生在SolidWorks的图形区域。你将在这里进行零件建模，装配体的组装以及绘制草图。你将在第2章了解有关这个区域的更多细节。通过学习这三种文件类型的更多细节内容来学习基础知识。视图工具栏在图形区域的顶部是视图工具栏。这个透明的工具栏在顶部的图形区域总是可用的，它能让你快速和容易地获得你所需要的的视角。如图1.2所示，飞出一个小的向下指向箭头为您提供更多的工具图标。图1.1 Solidworks用户界面图1.2显示弹出菜单中额外的工具当你更加熟悉SolidWorks时，你可能会发现，这些视图工具栏显示的工具可能不是你最常使用的。有效的工具栏并不是只有这些默认的视图工具。请执行以下操作制定视图工具栏：1、右键点击任何显示在视图工具栏的按钮，从底部的菜单选择定制。2、选择命令选项卡顶部的自定义窗口。3、在分类部分的窗口，找到你想要的工具集。本例中,选择标准视图分类。这些选定的类别工具将被显示在按钮区域，如图1.3所示。4、拖拽自定义窗口中所需的按钮至顶部的视图工具栏。当鼠标指针更改为一个绿色加号，将按钮安放在那里。注解：在SolidWorks 2010中这个视图工具栏可以隐藏。通过右键单击任何工具栏中的按钮，取消选中菜单中的视图(单)来隐藏工具栏。图1.4命令选项卡中的自定义窗口状态栏SolidWorks界面的底部是状态栏。顾名思义，状态栏将会给出有关你所进行的操作的信息。状态栏可以在视图菜单中关闭，但我们强烈建议打开它，因为它在你的工作中是非常有用的。这里是一些你可以在状态栏找到的信息的例子：当你将鼠标停留于一个工具图标上，状态栏通常会为您提供一个比工具提示更好的描述(见图1.4)。当你熟悉了SolidWorks各种工具的图标，你将较少需要这一信息。选择一个边、点或其任何组合将显示出基本测量快速参考，如图1.5所示。虽然这不能取代测量工具，但如果你只是想快速知道两个边线之间的距离它是非常有用的。当你在画草图时，你的鼠标指针将显示你的草图状态以及坐标位置。草图状态将分为完全定义的、过定义、不完全定义、没有找到解决方案或无效的方案。后面当我们开始绘制草图时我们将介绍它们所代表的意思。图1.4在状态栏显示的额外工具信息图1.5 在状态栏快速显示尺寸任务窗格图形区域的右侧是任务窗格。任务窗格是在一个位置提供了大量的资源的一组窗口。通常这个任务窗格是隐藏的，在图形区域的标签图标是唯一可见的。这可能是最好的选择，因为你的图形区域基板面是非常宝贵的。然而，如果你希望任务窗格一直是打开的状态，你可以这样做：1、单击任务窗格的任何标签图标。2、右上角的任务窗格中，单击图钉图标“销开放”任务窗格（见图1.6）.图1.6 把任务窗格打开和隐藏一遍3、图形将调整使房间的任务窗格，它将保持开放甚至当你点击其他地方在SolidWorks4、设置自动隐藏任务窗格,再次点击图钉图标。实习报告一、实习目的理论联系实际，了解电阻点焊钳的基本外形及构造，为对零件三维建模打下基础；了解电阻点焊钳的工作原理及特性，了解国内外发展现状，掌握发展趋势，方便改进焊钳；了解 XM 型电阻点焊钳静臂的材料以及该材料的材料性能。重点掌握 XM 型焊钳静臂的加工工艺以及加工设备。二、实习内容对于任何机械工厂，安全始终是重中之重，所以指导老师首先对我们进行了一些安全教育。另外，由于这是一家外资企业，一般不允许参观，所以在参观过程中一定不能乱碰任何机器、按钮，必须听从工厂师傅的安排。2.1、参观整个电阻点焊钳装配的过程。刚进入工厂，首先映入眼帘的是电阻点焊钳的装配流程。对照实体，师傅给我们讲解了电阻点焊钳的主要组成部分，包括机械传动部分、气缸部分、电气控制部分等。还指出了一些安装中需要注意到的问题，如润滑等。如图 1 所示为电阻点焊钳的主要组成部分。图 1 电阻点焊钳的组成工厂师傅还为我们讲解了电阻点焊钳的工作原理、工作方式以及国内外发展现状。2.2、听工厂师傅讲解有关焊钳主要零件的工艺及材料。看完装配过程后，工厂师傅主要为我们讲解了电阻点焊钳中静臂和动臂的材料。以前的焊钳静臂是从法国进口的，其材料为黄铜（H62)，但 H62 的导电率较低， IACS 约 22% 28 %。为获得较大电流，节省电能，降低焊钳静臂的发热，现在焊钳所用材料为导电率较高的铬锆铜（其表达式为 CuCr1Zr） ，该合金同时具有高强度（抗拉强度 Rm450MPa、屈服强度 Rp0.2360MPa）高导（导电率 IACS：75%83%）的优良性能，且耐热耐磨，防变形能力强。广泛用作汽车、宇航工业的钢板和不锈钢板的接触焊机点焊，滚焊焊炬最理想的电极材料，高压开关焊点材料和断路器材料，也广泛用于 IC 框架引线材料。焊钳的静臂和动臂的毛坯都是铸件，并且都要求是精密铸造。然后用数控机床直接加工出成品，如图 2 为焊钳静臂的实体图。图 2 电阻点焊钳的实体图2.3、提问环节工厂师傅给我们讲解完电阻点焊钳主要零件的工艺之后，让我们思考一会，有问题的话就提出来。同学们提出了很多问题，如斜块上的光孔的作用，静臂侧面上 M4 螺纹孔的作用，与电极杆相连接的孔中 M8 的螺纹孔和 M8 的光孔分别有什么作用。工厂师傅一一为我们做出了解答。2.4、自由观看场内的零件、装配、加工。最后就是工厂师傅允许我们自由观察场内的设备及零件，但是要求我们不能打扰工人的工作。大家组队观察、讨论焊钳的主要零件的各种问题，并拍摄部分照片以供后面的设计使用。三、实习总结本次实习对我后面的设计有很大的帮助，不仅让我在对零件进行三维建模时脑海中有清晰地轮廓，而且使我对电阻点焊钳静臂的材料和工艺有了较深入的了解，让我在后面的设计中有了很多的参考。通过这次实习，我还了解了电阻点焊钳的作用及发展趋势，让我对电阻点焊钳的认识有了明显的提高。总之，本次实习让我受益匪浅。实习报告一、实习目的理论联系实际，了解电阻点焊钳的基本外形及构造，为对零件三维建模打下基础；了解电阻点焊钳的工作原理及特性，了解国内外发展现状，掌握发展趋势，方便改进焊钳；了解XM型电阻点焊钳静臂的材料以及该材料的材料性能。重点掌握XM型焊钳静臂的加工工艺以及加工设备。二、实习内容对于任何机械工厂，安全始终是重中之重，所以指导老师首先对我们进行了一些安全教育。另外，由于这是一家外资企业，一般不允许参观，所以在参观过程中一定不能乱碰任何机器、按钮，必须听从工厂师傅的安排。2.1、参观整个电阻点焊钳装配的过程。刚进入工厂，首先映入眼帘的是电阻点焊钳的装配流程。对照实体，师傅给我们讲解了电阻点焊钳的主要组成部分，包括机械传动部分、气缸部分、电气控制部分等。还指出了一些安装中需要注意到的问题，如润滑等。如图1所示为电阻点焊钳的主要组成部分。图1 电阻点焊钳的组成工厂师傅还为我们讲解了电阻点焊钳的工作原理、工作方式以及国内外发展现状。2.2、听工厂师傅讲解有关焊钳主要零件的工艺及材料。看完装配过程后，工厂师傅主要为我们讲解了电阻点焊钳中静臂和动臂的材料。以前的焊钳静臂是从法国进口的，其材料为黄铜（H62)，但H62的导电率较低， IACS约 22%? 28 %。为获得较大电流，节省电能，降低焊钳静臂的发热，现在焊钳所用材料为导电率较高的铬锆铜（其表达式为CuCr1Zr），该合金同时具有高强度（抗拉强度Rm450MPa、屈服强度Rp0.2360MPa）高导（导电率IACS：75%83%）的优良性能，且耐热耐磨，防变形能力强。广泛用作汽车、宇航工业的钢板和不锈钢板的接触焊机点焊，滚焊焊炬最理想的电极材料，高压开关焊点材料和断路器材料，也广泛用于IC框架引线材料。焊钳的静臂和动臂的毛坯都是铸件，并且都要求是精密铸造。然后用数控机床直接加工出成品，如图2为焊钳静臂的实体图。图2 电阻点焊钳的实体图2.3、提问环节工厂师傅给我们讲解完电阻点焊钳主要零件的工艺之后，让我们思考一会，有问题的话就提出来。同学们提出了很多问题，如斜块上的光孔的作用，静臂侧面上M4螺纹孔的作用，与电极杆相连接的孔中M8的螺纹孔和M8的光孔分别有什么作用。工厂师傅一一为我们做出了解答。2.4、自由观看场内的零件、装配、加工。最后就是工厂师傅允许我们自由观察场内的设备及零件，但是要求我们不能打扰工人的工作。大家组队观察、讨论焊钳的主要零件的各种问题，并拍摄部分照片以供后面的设计使用。三、实习总结本次实习对我后面的设计有很大的帮助，不仅让我在对零件进行三维建模时脑海中有清晰地轮廓，而且使我对电阻点焊钳静臂的材料和工艺有了较深入的了解，让我在后面的设计中有了很多的参考。通过这次实习，我还了解了电阻点焊钳的作用及发展趋势，让我对电阻点焊钳的认识有了明显的提高。总之，本次实习让我受益匪浅。1开题报告开题报告1、课题名称：基于 Solidworks 的电阻电焊钳主要零件的工艺工装优化2、课题来源：结合社会实际3、选题的目的与意义：目的：在给定 XM 型电阻电焊钳静臂部件图纸的基础上，利用 solidworks 三维设计软件，通过毕业设计训练，使我们熟悉掌握电阻点焊钳的功能、用途和结构特点，分析制定其主要零件的机械加工工艺路线，重点进行工序工装夹具的三维建模设计与优化。更是为了实现电阻点焊钳的国有化。意义：1 将我们大学所学的知识做一个很好的融合与应用 2 掌握 Solidworks 三维软件的使用 3 提高我们对工艺工装设计流程熟识和通用夹具的设计能力 4 实现电阻点焊钳的国有化4 4、电阻点焊钳，电阻点焊的基本认识，应用范围及特点电阻点焊钳，电阻点焊的基本认识，应用范围及特点电阻点焊钳的基本认识 2如上图，是 XM 型电阻点焊钳的总装图片。本次设计主要是针对 M 型电阻点焊钳的静臂进行三维建模并进行工艺工装优化。下图为 XM 型电阻点焊钳静臂的零件图形。电阻点焊的基本认识：定义：焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。利用点焊机进行交叉钢筋的焊接，可成型为钢筋网片或骨架，以代替人工绑扎。同人工绑扎相比较，电焊具有功效高、节约劳动力、成品整体性好、节约材料、降低成本等特点。点焊采用的点焊机有单点点焊机（主要用于焊接较粗钢筋），多点点焊机（主要用于焊接钢筋网片）和悬挂式点焊机（能任意移动、可焊接各种几何形状的大型钢筋网片和钢筋骨架）。电阻点焊主要工作参数有变压器级数、焊接通电时间、电流强度、电极压力等。焊接时应根据钢筋级别、直径及焊机性能等具体情况合理选择工作参数。点焊接头的质量检查包括外观检查和强度检验两部分内容。取样时，外观检查应按同一类型制品分批抽查，一般制品每批抽查 5%；梁柱、桁架等重要制品每批抽查 10%，且均不能少于 3 件。要求焊点处金属熔化均匀；压入深度符合规定；焊点无脱落、漏3焊、裂纹、多孔性缺陷及明显的烧伤现象；制品尺寸，网格间距偏差应满足有关规定。偏差应满足有关规定。强度检验时，从每批成品中切取。热轧钢筋焊点应作抗剪试验；冷拔低碳钢丝焊点处作抗剪试验外，还应对较小钢丝作拉力试验。强度指标应符合钢筋焊接及验收规程的规定。试验结果，如有一个试件达不到上述要求，则应取双倍数量的试件进行复检。复检结果，如仍有一个试件不能达到上述要求，则该批制品即为不合格。采用加固处理后，可进行二次验收。电阻点焊的特点1、焊件间依靠尺寸不大的熔核进行连接，熔核应均匀，对称的分布在两焊件的贴合面上。2、点焊是热机械（力）联合作用的焊接过程。3、点焊接头质量主要取决于熔核尺寸（直径和焊透率） 、熔核本身及其周围热影响区的金属显微组织及缺陷情况。同时若有压纹过深，表面裂纹，贴损等表面缺陷，也会使表面疲劳强度降低。点焊的工作原理点焊工作原理见图。将钢筋的交叉部分置于点焊机的两个电极间，然后通电，钢筋温升至一定高度后熔化，再加压使交叉处钢筋焊接在一起，焊点的压入深度应符合下列要求：热轧钢筋点焊时，压入深度为较小钢筋直径的 30%45%；冷拔低碳钢丝点焊时，压入深度为较小钢丝直径的 30%35%。点焊机的焊接回路主要是由电阻焊变压器次级线圈，次级硬，软件接件，电极臂（导电轴，轴瓦） ，电极握杆，电极（电极平板）等组成。 电阻点焊实际中的应用和发展前景：在汽车工业的应用电阻焊作为一种高效、廉价且机械化和 自动化程度较高的连接技术 ，在汽车工业中得到 了广泛的应用 。无论是在汽车车身组装中，还是汽车零部件的生产中，电阻焊工艺都占了 相当重要且相当数量比例的地位 。电阻焊在汽车零部件生产中的应用： 1 轿车横梁装配焊接 2 液力变矩器平衡块焊接3 传动轴平衡块凸焊 4 汽车制动蹄焊接4汽车车身焊装线上的电阻焊设备主要有 3 类: a. 悬挂式点焊机 它是目前车身焊装生产线上的主要设备，用于车身的各个部位的装配点焊，特别用于点焊焊接位置复杂多变的部件。 b. 点焊机器人 为了提高车身焊装线的自动化程度 ，减轻操作者的劳动强度，提高工作效率，保证焊接质量，在现代化的车身焊接生产线上，采用点焊机器人代替笨重的悬挂式点焊机，以代替人的单主要从事压力焊工艺及设备 、焊接自动控制等方调、重复、长时间的强体力劳动 。同时，还适应产品的多样化生产。 c. 多点焊机 采用多点焊工艺的目的是为了提高生产效率，减小焊接变形，在车身焊装生产线上，车身底板的点焊装配经常采用多点焊机。电阻点焊的发展及现状电阻点焊技术的技术研究中，研究的热点和重点是点焊电源，电阻点焊电源提供电阻焊的电阻加热能量，它的发展经历了单相工频交流点焊机、直流脉冲点焊机、三相低频点焊机、次级整流式及电容储能式点焊机的过程，80 年代中期又出现了逆变式点焊机。日本、美国等国家先后推出逆变式电阻焊机产品，并应用于汽车、家电、电子行业，建立起以逆变点焊机器人为主的汽车车身焊装线，使逆变式电阻点焊机进入实际应用阶段。目前，逆变电阻焊机主要用于中小功率焊机及集成点焊钳上。目前，对于逆变电源的控制，有采用集成移相控制芯片与微型计算机相结合的方式，实现对电源能量的恒流控制；也有使用了数字信号处理器(DSP)作为主控芯片，通过软件来实现控制方式，这些控制方式主要有传统移相控制、双极性控制和有限双极性控制三种方式，也有通过在双极性控制和有限双极性控制两种控制方式基础上增加移相控制，形成移相双极性控制方式和移相有限双极性控制方式。通过对各种控制方式下的检测分析，传统移相控制方式实现了开关管的零电压开通，其开关管的开通功率损失小，更适合精密逆变点焊电源。电阻点焊电源技术快速发展，但其加压技术却还没有得到相应的发展，这将影响着电阻点焊技术的进一步发展。国外电阻焊技术的最新发展1 计算机模拟的工业应用计算机数值模拟有其成本低，参数改变灵活、方便等优点，但目前大部分都用于离线计算和模拟，如何将这种方法有效地应用到工业生产中对焊接质量进行在线评估和控制，这个问题也成为近年来焊接学家们研究的一个重点。丹麦学者 Zhang,Wenqi基于长期的工程研究和工业合作，开发了一个新的基于有限元方法的焊接软件:5SORPAS,用于模拟电阻凸焊和点焊过程。为了使该软件能被工厂中的工程师和技术员直接应用，电阻焊中的所有参数被考虑并自动地在软件中实现。该软件支持 Windows友好界面，操作灵活，对工件及电极可灵活地进行几何形状设计，参数设置犹如正式焊机，它可用于工业中支持产品开发和工艺优化。现在 Volkswangen, Volvo, Siemens和 ABB 等公司都开始采用此软件。美国华盛顿大学的 Li,Wei 提出了一个基于接触区域的点焊质量评估模型，它是用一个有限元分析模型来表示接触区域变化，根据模拟结果进行在线应用，经试验：在不同的电极尺寸、电极力、焊接时间和电流下这种方法是成功的，它将为电阻焊监测和控制提供重要的信息。2 新型材料的可焊性研究随着工业的迅猛发展，对工业产品(特别是汽车)外壳用材的性能提出了更高的要求，并促进了产品用材的更新换代。例如，为了改善汽车外壳的抗腐蚀性能，提高汽车的使用寿命，在汽车车身制造中大量采用镀锌钢板代替普通冷轧钢板；为了减轻车身总体重量，节省能源消耗，世界各大汽车公司正在开发铝合金或高强钢车身的汽车。由于在汽车车身等薄板结构的装配制造中，大量采用电阻点焊方法，为保证焊接质量，研究铝合金、镀锌钢板高强钢等新材料的电阻点焊性能已成了非常迫切的任务。近年来，各国焊接工作者就此方面做了大量的理论及实际研究工作，并取得了一定的成绩。 5、选用 Solidworks 三维设计软件的优势1、 Solidworks 菜单少，使用直观、简单，界面友好。2、 数据转换接口丰富，转换成功率高。3、 Solidworks 与 I-DEAS、ANSYS、Pro-e、AutoCAD 等之间的数据转换均非常成功、流畅。4、Solidworks 具有很好的设计柔性，使设计过程灵活、方便修改。6、工作的进度安排及最终完成时间1 设计准备工作及开题报告查阅有关文献资料，了解电阻点焊钳在汽车工业上的用途，熟悉电阻点焊钳的工作原理，组成结构及设计特点；分子主要零部件的静臂的材料特性和结构特性，了解工艺工装的有关内容（1 周）学习掌握 Solidworks 设计方法及实际应用构思设计流程框架，撰写开题报告（设计思路。计划进程等，3000 字） ，撰写文献综述（3000 字） 。 （1 周）62 主要零件工艺工装设计与优化（总 7 周）零件图的二维绘制，三维建模，二维工程图输出（1 周）毛坯图三维建模，二维工程图输出（1 周）制定出零件的加工工艺路线，重点工序的工时定额，鞋靴用量计算，填写加工工艺和工序卡（1 周）夹具实体建模运动仿真与优化设计（3 周）夹具而为装配图，专用零件图绘制（1 周）3 外文翻译（1 周）4 编写设计说明书（1 周）5 修改打印，输出图纸，流程图及设计说明书（1 周）6 最终完成时间：2013 年 5 月7、主要内容及应完成的工作1 了解汽车工业中广泛使用的电阻点焊钳的功能和结构特点2 分析其中的组要组成零件的材料和结构特性，制定其加工工艺规程，生成有关的工艺文件3 利用 Solidworks 进行有关工序工装的实体建模运动仿真与优化设计，并输出二维工程图。8、现有条件及必须采取的措施应收集的资料及主要参考文献：1、电阻点焊钳在汽车工业上的应用方面有关文献资料2、焊接设备与方法有关的教材与手册资料3、机械加工工艺手册与资料4、夹具设计教材与图册5、机械制造技术基础课程设计指导教程（邹青主编）6、机械加工工艺手册，第二版，王先逵主编7、机械加工工艺装备设计手册，机械工业出版社，19988、机床夹具设计手册，杨黎明，国防工业出版社9、Solidworks 三维设计教材及有关参考书PAGE PAGE 6开题报告课题名称：基于Solidworks的电阻电焊钳主要零件的工艺工装优化课题来源：结合社会实际选题的目的与意义：目的：在给定XM型电阻电焊钳静臂部件图纸的基础上，利用solidworks三维设计软件，通过毕业设计训练，使我们熟悉掌握电阻点焊钳的功能、用途和结构特点，分析制定其主要零件的机械加工工艺路线，重点进行工序工装夹具的三维建模设计与优化。更是为了实现电阻点焊钳的国有化。意义：1将我们大学所学的知识做一个很好的融合与应用 2掌握Solidworks三维软件的使用 3提高我们对工艺工装设计流程熟识和通用夹具的设计能力 4 实现电阻点焊钳的国有化电阻点焊钳，电阻点焊的基本认识，应用范围及特点电阻点焊钳的基本认识 如上图，是XM型电阻点焊钳的总装图片。本次设计主要是针对M型电阻点焊钳的静臂进行三维建模并进行工艺工装优化。下图为XM型电阻点焊钳静臂的零件图形。电阻点焊的基本认识：定义：焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。利用点焊机进行交叉钢筋的焊接，可成型为钢筋网片或骨架，以代替人工绑扎。同人工绑扎相比较，电焊具有功效高、节约劳动力、成品整体性好、节约材料、降低成本等特点。点焊采用的点焊机有单点点焊机（主要用于焊接较粗钢筋），多点点焊机（主要用于焊接钢筋网片）和悬挂式点焊机（能任意移动、可焊接各种几何形状的大型钢筋网片和钢筋骨架）。电阻点焊主要工作参数有变压器级数、焊接通电时间、电流强度、电极压力等。焊接时应根据钢筋级别、直径及焊机性能等具体情况合理选择工作参数。点焊接头的质量检查包括外观检查和强度检验两部分内容。取样时，外观检查应按同一类型制品分批抽查，一般制品每批抽查5%；梁柱、桁架等重要制品每批抽查10%，且均不能少于3件。要求焊点处金属熔化均匀；压入深度符合规定；焊点无脱落、漏焊、裂纹、多孔性缺陷及明显的烧伤现象；制品尺寸，网格间距偏差应满足有关规定。偏差应满足有关规定。强度检验时，从每批成品中切取。热轧钢筋焊点应作抗剪试验；冷拔低碳钢丝焊点处作抗剪试验外，还应对较小钢丝作拉力试验。强度指标应符合钢筋焊接及验收规程的规定。试验结果，如有一个试件达不到上述要求，则应取双倍数量的试件进行复检。复检结果，如仍有一个试件不能达到上述要求，则该批制品即为不合格。采用加固处理后，可进行二次验收。电阻点焊的特点1、焊件间依靠尺寸不大的熔核进行连接，熔核应均匀，对称的分布在两焊件的贴合面上。2、点焊是热机械（力）联合作用的焊接过程。3、点焊接头质量主要取决于熔核尺寸（直径和焊透率）、熔核本身及其周围热影响区的金属显微组织及缺陷情况。同时若有压纹过深，表面裂纹，贴损等表面缺陷，也会使表面疲劳强度降低。点焊的工作原理点焊工作原理见图。将钢筋的交叉部分置于点焊机的两个电极间，然后通电，钢筋温升至一定高度后熔化，再加压使交叉处钢筋焊接在一起，焊点的压入深度应符合下列要求：热轧钢筋点焊时，压入深度为较小钢筋直径的30%45%；冷拔低碳钢丝点焊时，压入深度为较小钢丝直径的30%35%。点焊机的焊接回路主要是由电阻焊变压器次级线圈，次级硬，软件接件，电极臂（导电轴，轴瓦），电极握杆，电极（电极平板）等组成。 电阻点焊实际中的应用和发展前景：在汽车工业的应用电阻焊作为一种高效、廉价且机械化和 自动化程度较高的连接技术 ，在汽车工业中得到 了广泛的应用 。无论是在汽车车身组装中，还是汽车零部件的生产中，电阻焊工艺都占了 相当重要且相当数量比例的地位 。电阻焊在汽车零部件生产中的应用： 1 轿车横梁装配焊接 2 液力变矩器平衡块焊接3 传动轴平衡块凸焊 4 汽车制动蹄焊接汽车车身焊装线上的电阻焊设备主要有 3 类: a. 悬挂式点焊机 它是目前车身焊装生产线上的主要设备，用于车身的各个部位的装配点焊，特别用于点焊焊接位置复杂多变的部件。 b. 点焊机器人 为了提高车身焊装线的自动化程度 ，减轻操作者的劳动强度，提高工作效率，保证焊接质量，在现代化的车身焊接生产线上，采用点焊机器人代替笨重的悬挂式点焊机，以代替人的单主要从事压力焊工艺及设备 、焊接自动控制等方调、重复、长时间的强体力劳动 。同时，还适应产品的多样化生产。 c. 多点焊机 采用多点焊工艺的目的是为了提高生产效率，减小焊接变形，在车身焊装生产线上，车身底板的点焊装配经常采用多点焊机。电阻点焊的发展及现状电阻点焊技术的技术研究中，研究的热点和重点是点焊电源，电阻点焊电源提供电阻焊的电阻加热能量，它的发展经历了单相工频交流点焊机、直流脉冲点焊机、三相低频点焊机、次级整流式及电容储能式点焊机的过程，80年代中期又出现了逆变式点焊机。日本、美国等国家先后推出逆变式电阻焊机产品，并应用于汽车、家电、电子行业，建立起以逆变点焊机器人为主的汽车车身焊装线，使逆变式电阻点焊机进入实际应用阶段。目前，逆变电阻焊机主要用于中小功率焊机及集成点焊钳上。目前，对于逆变电源的控制，有采用集成移相控制芯片与微型计算机相结合的方式，实现对电源能量的恒流控制；也有使用了数字信号处理器(DSP)作为主控芯片，通过软件来实现控制方式，这些控制