基于CAXA实体设计软件的球磨机结构模块化设计

基于 CAXA 实体设计软件的球磨机结构模块化设计摘要：本课题的主要内容是通过对陶瓷行业用球磨机的结构进行分析，掌握其主要组成部分，及各零部件的造型特点，进行模块化分类；运用三维实体设计软件，对各零部件模块进行三维建模，并进行装配分析。本课题的主要意义在于：应用 CAXA 实体设计软件，设计出球磨机的各零部件模块，通过拖放式操作及尺寸驱动，完成球磨机的结构设计。从而提高设计效率和质量，减少设计错误；这种方式不仅有利于产品的后期修改, 而且也有利于新产品的创新设计。关键词：球磨机；模块化设计；CAXA 实体设计；前言陶瓷机械设备的设计是一种复杂的创造性劳动。长期以来，陶瓷机械设备的设计一直沿袭着人工翻阅大量手册、资料，由常规理论推导、经验公式手算及人工绘图的繁琐步骤，既花费了大量人力、物力，也不能迅速地获得最优的设计结果。计算机技术的兴起和不断发展，促进了陶瓷机械设备研究与设计的发展。市场需求的变化，使 CAD 技术在企业中所扮演的科技角色发生了重大变化。需要功能强大的集成化设计软件平台的支持。国产软件 CAXA 实体设计是一套以面向机械行业为主的三维设计软件, 它提供一套简单、易学的全三维设计工具, 为企业快速完成新产品设计，满足个性化需求提供有力的帮助，突出体现了新一代CAD 技术以创新设计为发展方向的特点。本课题的主要内容是通过对陶瓷行业用球磨机的结构进行分析，掌握其主要组成部分，及各零部件的造型特点，进行模块化分类；运用三维实体设计软件，对各零部件模块进行三维建模，并进行装配分析。本课题的主要意义在于：应用 CAXA 实体设计软件，设计出球磨机的各零部件模块，通过拖放式操作及尺寸驱动，完成球磨机的结构设计。从而提高设计效率和质量，减少设计错误；这种方式不仅有利于产品的后期修改, 而且也有利于新产品的创新设计。目 录绪论 5第一章 球磨机的概述 61.1 球磨机的简介 61.2 球磨机的工作原理 61.3 球磨机的种类 71.4 球磨机的应用范围及结构特点 9第二章 CAXA 实体设计软件简介 102.1 丰富的标准智能图素112.2 简单便捷的托方式操作122.3 智能捕捉与操作手柄132.4 独特灵巧的三维球工具142.5 三种编辑状态 142.6 两种设计方法 15第三章 球磨机结构的模块化分析 163.1 模块化设计的简介163.2 球磨机结构的模块化分析19第四章 使用 CAXA 实体设计进行建模分析 264.1 筒体的建模分析264.2 其它零件模块的建模分析 34第五章 实例应用 35小 结42谢 词 43附 录 44参考文献 45绪论陶瓷机械设备的设计是一种复杂的创造性劳动。长期以来，陶瓷机械设备的设计一直沿袭着人工翻阅大量手册、资料，由常规理论推导、经验公式手算及人工绘图的繁琐步骤，既花费了大量人力、物力，也不能迅速地获得最优的设计结果。球磨机作为一种的基本机械设备，被广泛用于应用于陶瓷、建筑、有色金属等一系列方面。球磨机的种类有很多，大致可分为以下几类：根据工艺操作游客分为干法磨机、湿法磨机、间歇磨机、连续磨机。按磨机长度的不同，有短磨机、中长磨机、长磨机之分。按卸料方法的不同，有尾部卸料和中部卸料之分。按传动方式的不同，有中心传动和边缘传动之分。根据排矿方式不同，可分格子型和溢流型两种。总的来说球磨机主要由：筒体承载部分、给料部分、出料部分、传动部分、支撑部分、动力部分等组成。“CAXA 实体设计”是世界领先技术的创新三维 CAD 系统，采用了直观、简单的拖放式技术和三维球技术，使 CAD 真正成为普及化的傻瓜工具，同时对于一些特有的行业，如 建筑、机械等，常需要一些基本件，CAXA 实体设计的用户就可以任意的扩充自己的图库，将个人的基本零件先造好，建成目录式图库，以后就随时可以拖放到你想要的地方。基于 CAXA 实体设计的自定义模块功能和球磨机的简明的模块结构，对CAXA 实体设计软件进行二次开发，结合参数化建模方法和数据处理技术，实现球磨机模块化零件的参数化尺寸驱动。第一章 球磨机的概述1.1 球磨机的简介：球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨，其优点是坚固、破碎比大、物料适应性强。1.2 球磨机的工作原理：球磨机是由水平的筒体，进出料空心轴及磨头等部分组成，筒体为长的圆筒，筒内装有研磨体，筒体为钢板制造，有钢制衬板与简体固定，研磨体一般为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入筒中，研磨体也可用钢段，这可根据研磨物料的粒度加以选择，物料由磨机进料端空心轴装入筒体内，当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性和离心力作用，摩擦力的作用，使它帖附近筒体衬板上被筒体带走，当被带到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。筒体在回转的过程中，研磨体也有滑落现象，在滑落过程中给物料以研磨作用，为了有效的利用研磨作用，对物料粒度教大的一般二十目磨细时候，把磨体筒体用隔仓板分隔为二段，即成为双仓，物料进入第一仓时候被钢球击碎，物料进入第二仓时候，钢端对物料进行研磨，磨细合格的物料从出料端空心轴排出，对进料颗粒小的物料进行磨细时候，如砂二号矿渣，粗粉煤灰，磨机筒体可不设隔板，成为一个单仓筒磨，研磨体积也可之用钢段。物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格钢球，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。物料在第一仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球，将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。1.3 球磨机的种类：球磨机1、按所装研磨介质球磨机 棒磨机砾石磨 (1)球磨机 磨内装入的研磨介质主要是钢球或钢段。这种磨机使用最普遍。(2)棒磨机 磨内装入直径为 50100mm 的钢棒作为研磨介质。棒磨机的长度与直径之比一般为 1.52。棒球磨机 这种磨机通常具有 2-4 个仓，在第一仓内装入圆柱形钢棒作为研磨介质，以后各仓则装入钢球或钢段， 棒球磨机的长径比应在 5 左右为宜，棒仓长度与磨机有效直径之比应在 1.21.5 之间，棒长比棒仓短 100mm 左右，以利于钢棒平行排列，防止交叉和乱棒。 (3) 砾石磨 磨内装入的研磨介质为砾石、卵石、瓷球等。用花岗岩、瓷料做衬板。用于白色或彩色水泥以及陶瓷生产。短筒磨机：L/D1.52、按筒体的形状分 长筒形磨机： L/D1.5圆锥形磨机： L/D0.25 1.0(1) 短筒磨机 长度与直径比在 1.5 以下时为短磨机，或称球磨机。一般的单仓，用于粗磨或一级磨，也可以将 23 台球磨机串联使用。 (2) 长筒形磨机 长度与直径比在 1.5 以上时为长磨机或称管磨机。中长磨和长磨，其内部一般分成 24 个仓，在水泥厂用得较多。 (3) 圆锥形磨机 长度与直径比在 0.251.0 之间。出料端采取锥体设计，迫使锥体端的物料和钢球分级，愈接近出口，钢球直径愈小，增加了反复研磨作用。中心卸料3、按卸料方式分 中部卸料 (1) 中心卸料式磨机 欲磨物料由磨机的一端喂入，由另一端卸出，称为尾卸式磨机 (2) 中卸料式磨机 欲磨物料由磨机的两端喂入，由磨机筒体中部斜出，称为中卸式磨机。该类磨机相当于两台球磨机并联使用，这样设备紧凑，简化流程。 按尾卸式磨机的排料方式有格子排料、溢流排料、周边排料和风力排料等多种类型。 中心传动4、按传动方式分边缘传动 (1) 中心传动磨机 电动机通过减速机带动磨机卸料端空心轴而驱动磨机回转。减速机的出轴 与磨机的中心线在一条直线上。 (2) 边缘传动磨机 电动机通过减速机带动固定在卸料端筒体上的大齿轮而驱动磨机筒体回转。 5、其他分类 根据工艺操作又可分为干法磨机、湿法磨机、间歇磨机和连续磨机。连续磨机与间歇磨式磨机相比，前者产量高、单位重量产品的电耗少、机械化程度高和所需操作人员少。但基建投资费用大，操作维护较复杂。现在间歇式磨机极少使用，常用作化验室试验磨。2.410m边缘传动中卸烘干磨整体结构1.4 球磨机的应用范围及结构特点1、球磨机用途和使用范围：球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。2、球磨机的特点：球磨机的特点是：球磨机操作维修方便，适于大规模工业生产。球磨机粉碎比大，粒度均匀，物料混合作用好。球磨机采用石质、瓷质或橡胶材料作内衬，可避免物料被铁质污染。球磨机筒体有效容积利用率低，单位产量功耗大，球磨机直至目前能量利用率也只有 5%7%左右，噪音大并伴有振动。球磨机操作条件差。第二章 CAXA 实体设计的概述CAXA 实体设计是一个具有开放式体系结构的国产三维 CAD 创新设计平台，以其操作简单、修改灵活快捷、结果表现丰富等诸多特点赢得越来越对多中国企业设计人员的认可，广泛应用于机械设计和制造领域。针对 CAXA 实体设计平台的相关研究开发相对较少，而企业用户对 CAXA 实体设计标准件库有着迫切需求的情况，开发了一套标准件库。CAXA 创新设计不需要预先构思号设计的结果，只要有原始的创新概念，便可以三维开始，通过三维的智能图素和丰富开放的三维智能构件，像搭积木和雕塑一样，一步步把构思表达出来，并通过直观的可视化拖放操作或精确化的设定方法动态进行动态的修改以达到满意且逼真的产品概念设计和详细的设计结果。CAXA 实体设计将造型、装配、钣金、动画以及渲染等集中在一个同意的操作环境下，采用拖动式的实体造型并结合智能捕捉与三维球技术，使得在设计效率和速度上具有无可比拟的竞争力，开创了三维创新设计的新领域。设计环境操作提示栏设计元素库工具条设计树CAXA 实体设计界面2.1 丰富的智能标准图素将光标移动到 CAXA 实体设计的三维设计界面的右边，将自动展开“设计元素库” 。CAXA 实体设计提供的标准设计元素包括图素、高级元素，钣金类、工具类、自定义类，文字、动画、贴图和纹理等，满足了设计过程的大部分要求，而且设计元素库是开放的，可以自行扩充。丰富的设计元素库2.2 简单便捷的拖放式操作在 CAXA 实体设计中，大部分零件设计都可以通过简单单个像搭木积一样组合而成，并直接用鼠标拖放需要的标准智能图素和自定义的图素到设计环境中即可进行零件设计。简单便捷的拖放式操作2.3 智能捕捉与操作手柄智能捕捉为拖动图素进行零件设计过程提供智能化的精确定位和对其的功能。拖放图素时，同时按下 SHIFT 键，就可以自动捕捉对象的棱边、面、顶点、孔和中心点。智能捕捉与操作手柄2.4 独特灵巧的三维球工具三维球为对象的平移、旋转及各种三维变换提供了独特、直观、灵巧、强大的操作功能。按功能键 F10 即可激活/关闭三维球，单击工具条中的三维球图标也可以启动/关闭三维球。按空格键可将三维球分离/附着于选定的操作对象。分离状态下三维球显示为灰白，此时移动三维球（中心点）时选中的零件不会随之移动，可用于修改三维球与对象之间的相对位置，而在附着状态下，三维球的任何操作都对选定对象的操作。三维球的操作2.5 三种编辑状态CAXA 实体设计对应零件的不同编辑需要定义了三种编辑状态或层次：零件、智能图素、点线面。零件由智能图素组成，同时可以修改的点线面特征，如圆角、移动、拔摸等2.6 两种设计方法CAXA 实体设计除了拖放式可视化设计方法，更提供了包括属性表设定等强大且方便的精确设计方向，如零件属性表和智能属性渲染表等修改零件属性表修改智能渲染属性表第三章 球磨机主要结构模块化分析3.1 模块化设计的简介3.1.1 模块化设计的产生与发展模块化设计的思想由来已久。儿童积木游戏中就包含了模块化的思想。20实际初期，在乡镇制造业中开始应用模块化设计思想，当时最有代表性的模块化机械产品是组合机床和组合夹具。20 实际 50 年代，欧美一些国家提出“模块化设计”的概念，从而把模块化设计的思想和方法提高到理论的高度来研究。微电子和计算机的迅速发展在很大程度上得益于模块化设计思想，反过来又很大程度上促进了模块化技术的发展。微电子器件以及计算机已经成为当惊模块化设计最成功的典范。目前，模块化设计不急广泛应用于硬件产品的设计，而且也广泛应用于软件产品的设计。模块化设计现已成为应在重要的现代设计方法，并以成为快速响应制造系统的重要基础。3.1.2 模块、模块化产品与模块化设计模块可以被定义为一组具有同一功能和接合要素（指连接方式和连接部分的结构、形状、尺寸、配合等）的，但性能、规格或结构不同的可以互换的单元。有上述定义可见，模块具有两个基本特征；一是模块具有特定的功能；二是模块具有通用的接口，即一个模块与另一个相关模块可以自由连接，相同或相似的模块之间可以实现互换。模块的概念与标准件有相似之处，但有不像。模块多指除标准件以外，仍需被设计有可用于不同的结构单元，它更强调的是部件级上的通用。模块与部件也有所不同，主要表现在：模块强调功能独立性，而部件测强调结构完整性；模块具有通用接口，而不见无此要求；模块比部件更容易被细化，即模块要求标准化和系列化程度更高。由模块组成的产品称为模块化产品。模块化产品又有两种类型，纯模块化产品和混合模块化产品。纯模块化产品完全有模块组成，混合模块化则以模块组成为主，同时含有非模块部分。模块化设计可以定义为：根据用户需求和功能分析，划分并设计出一系列通用的标准模块的选择和组合，构造出不同功能或相像功能，但性能不同、规格不向的产品的过程。3 .1.3 模块的分类模块通常可分基本模块、辅助模块、特殊模块和适应模块等几种。基本模块 基本模块是实现系统基本功能和反复使用的基础模块，如模块化机床产品中的床身、工作台、主轴箱等辅助模块 辅助模块是协助基本模块实现安装与连接等辅助功能的模块，如车床连接主轴与工件夹具的过渡盘等。特殊模块 特殊模块是实现系统某些特殊功能的模块。如仪表车床的球面车削装置，它可以扩展产品的功能。适应模块 适应模块是实现系统某些适应性功能的附加模块，故又称为附加模块，如机床的自动上下料装置，它的某些结构和尺寸需要根据具体的加工对象而确定。此外，对于用户的某些特殊功能要求，由于极少重复，因而不宜形成模块。此时可在模块化产品中增加非模块单元。3.1.4 模块化设计和模块化产品具有以下的特点。可以明显减少设计工作量，缩短产品设计周期。将新技术融入所设计的模块，有利于加速产品的更新换代。可以提高设计标准化程度，并有利于优化设计。对市场的需求应变能力强，可以在最短的时间内生产出所需的产品，最大程度满足顾客的要求。可以使生产系统具有较大的柔性，以快速适应市场需求的变化。模块化产品便于维护和更新。3.1.5 模块化设计方法与步骤模块化设计方法主要有以下几种。横系列模块化设计这是一种不改变产品的主参数，利用变更或添加模块发展变形产品的模块化设计方法。处于产品主参数（特别是动力参数）不变，产品的不同主要反映在某些功能、结构、布局、控制系统或工作方式等方面，产品的基础部分则可以采用统一规格的基础产品或基础模块。这种模块化设计便于实现，应用也最为广泛。2 纵系列模块化设计纵系列模块化设计是对同一类型、不同规格的基础产品进行设计。由于产品的主要参数不同，动力参数也不相同，导致基础产品的结构形式和尺寸不同，因而较横系列模块化设计的冗余或不足。功能或性能不足，达不到设计要求，而功能或性能冗余，则会造成不必要的浪费。但如果规格过多，又会失去模块化的意义。所以在进行纵系列模块化设计时，关键的问题是合理地划分区段，使同一系列模块中不同主参数的模块数量的适当，既能较好地满足客观需求，又能形成一定的生产批量，便于组织和管理，即达到整体优化的目标。3.2 球磨机结构的模块化分析由球磨机的种类分析得出其结构主要由以下几部分组成：1、筒体承料部分，筒体上开有入孔，供检修和更换筒内衬板时用。2、联合进料器，供进料用。3、排料部分，供球磨排出合格产品用。4、主轴承支撑部分。5、传动部分。6、动力部分。7、底座。下面针对其各部分开展模块分析。3.2.1 筒体承料部分模块1、筒体的形式及作用筒体是用钢板焊成、两端用螺栓分别与进、出料中空轴相连接，并水平的支撑在两个轴承上。节能球磨机，选矿球磨机，直筒球磨机，干式球磨机， ，湿式球磨机等，在进、出料中空轴颈内部又装有可换的衬套并把他用作进出料的通路，筒内装有一定数量的研磨介质（球或棒）及待磨物料。当筒体以选得的正确速度绕水平轴旋转时，用与离心利的作用，使混合物的质点在筒体内上升到一定的高度，然后自筒体内壁断离而沿抛线的轨迹下落，物料的磨细，一方面是由于落到物体上沉重的介质（球或棒）的撞击作用而破碎，另一方面物料是在介质与介质间和介质与筒体内壁间压碎及物料在筒体内滚动而磨碎。磨内结构是指磨机筒体内的衬板、篦板、隔仓板和进、出料装置等。磨机衬板主要是用来保护筒体，避免研磨体和物料对筒体的直接冲击和摩擦的，其次是可以用不同型式的衬板来调整各仓内研磨体的运动状态。筒体要承受衬板、研磨体、隔仓板和物料的重量，运转起来会产生巨大的转矩，故需要有很大的抗弯强度和刚度，因此筒体要有足够的厚度，这个厚度约为筒体直径的 0010015 倍，体积大的磨机需要更厚一些。筒体要开设 14 个磨门(与磨机的长度和仓数有关)，用于更换衬板、隔仓板、倒装研磨体和人员进入磨内检修。开设磨门会降低磨机筒体强度，所以磨门不能开得过大，且磨门周围要焊接加强钢板。只要能满足零部件(衬板、隔仓板或卸料箅板散件、研磨体)和操作人员进出即可。筒体的作用：存放研磨体和物料，以及对物料进行加工。2、 筒体常见的模块结构形式中卸磨筒体尾卸磨筒体3.2.2 联合进料器1、联合进料器的形式及作用进料主要有两种方式：溜管进料和螺旋叶片进料。1 溜管进料：物料经溜管进入磨机中空轴颈内的锥形套筒内，再沿旋转着的套筒内壁滑入磨中。2 螺旋叶片进料：。物料在螺旋叶片的推动下进入无螺旋叶片的导料管，在螺旋叶片的导向推动下，快速地向磨筒内均匀进料。联合进料器的作用：主要是向筒体内输送物料，以满足加工要求2、联合进料器的常见结构形式：溜管进料螺旋叶片进料3.2.3 排料部分1、排料部分的形式及作用排料主要有两种方式：中心传动卸料和边缘传动卸料。中心传动卸料：物料由卸料箅板排出后，经叶板提升沿卸料锥外壁送到空心轴内的卸料锥形套内，再经椭圆形孔进入控制筛，过筛物料从罩子底部的卸料口卸出。罩子顶部装有和收尘系统相通的管道。边缘传动卸料：通过卸料箅板后的物料由提升叶板提升到螺旋叶片上，再由回转的螺旋叶片把物料输送至卸料出口，经控制筛溜入卸料漏斗中。磨内排出的含尘气体经排风管进入收尘系统。排料部分的作用：将磨好粉末和不能进行加工的物料排除筒体，为下一步的加工作准备。 2、排料部分的常见结构形式中心传动卸料边缘传动卸料3.2.4 主轴承部分1、主轴承部分的形式及作用主轴承部分主要有：滚动轴承和滑动轴承两种形式。滚动轴承：滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小，转动效率高；滚动轴承内部间隙很小，各零件的加工精度较高；运转速度较高滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化，适于大批量生产和供应，使用和维护十分方便。滑动轴承：和滚动轴承相比，滑动轴承具有承载力高，抗震性好，工作平稳可靠，噪音小，寿命长等特点。但相比而言，在球磨机中滚动轴承的使用比滑动轴承更广泛。主轴承的作用：主要是对筒体起支撑作用，减少摩擦力，起一定润滑作用，保证球磨机的正常运行，并保证传动的平稳性和准确性。2、主轴承的常见结构形式：磨机滑动主轴承3.2.5 传动部分1、传动部分的形式及作用传动部分主要有两种：中心传动和边缘传动。边缘传动：由传动齿轮轴上的小齿轮与固定在简体尾部的大齿轮啮合，带动磨机转动。规格小的磨机不设辅助，规格大的磨机设有辅助传动电机，可以打慢速，主要是为了满足磨机启动、检修和加、倒球操作的需要中心传动：以电机通过减速机直接驱动磨机转动，减速机输出轴和磨机中心线在同一条直线上。规格大的磨机多用于中心传动，它可分为低速电机传动、高速电机(带减速机)传动，也有单传动和双传动之分。中心传动的效率高，但设备制造复杂，多用于大型磨机。2、传动部分的常见结构形式：磨机边缘传动中心传动3.2.6 动力部分。目前市场上常见的动力部分主要是电动机和柴油机，而且各种功率都有，在这里就不作详细介绍，主要作用就是输给筒体一个稳定的转矩。3.2.7 底座底座主要是以上部件的承载体，保持各部件的相对高度与相对位置。第四章 使用 CAXA 实体设计进行建模分析4.1 筒体的建模分析4.1.1 筒体外轮廓建模分析根据前面几章的介绍对筒体进行建模，其主要步骤如下：打开 CAXA 实体设计软件，新建一个文件。1、新建球磨机图素栏。选择主菜单“设计元素”主菜单，并单击“新建”项，在屏幕右侧的设计元素列表上自动增加一个“设计元素 1”的新图库。选择主菜单“设计元素，关闭“自动隐藏”功能，使右侧的图库的内容永久显示。鼠标选中设计元素库中的设计元素 1，打开这个内容为空的图库。如图 1图 12、画出筒体的实体，其步骤见图 2 的智能图树.图 23、定义智能图素状态下筒体的尺寸参数。筒体要承受衬板、研磨体、隔仓板和物料的重量，运转起来会产生巨大的转矩，故需要有很大的抗弯强度和刚度，因此筒体要有足够的厚度，这个厚度约为筒体直径的 0010015 倍，体积大的磨机需要更厚一些。在这里我们取厚度为筒体的 0.012 倍。定义外圆的尺寸为 a 内圆孔径的尺寸为 b,筒体长度为 L 衬板孔径为 c,加固圆柱体直径为 d,长度为 L1.则 b=a-0.012L L1=1/5LD=a+4选中圆柱体进入智能图素编辑状态， ，右击并选择“参数”表。从弹出的参数表中单击“大圆柱体” ，然后选择“增加参数” ，输入参数名称 a 数值 3000 按“确定”;同样的方法增加参数 L、数值10000 。同上，分别选中孔类圆柱体与衬板孔进入智能图素编辑状态，增加参数。图 3将参数与智能图素的特征尺寸关联。选中圆柱体进入智能图素编辑状态，右击并选择“智能图素属性” 。选择包围盒，选中包围盒栏左下角的“显示公式”，在长度、宽度、高度、的栏目中分别改为 a、a、L 单击“确定”按钮。同操作步骤 2，选中筒体孔进入智能图素编辑状态，右击并选择“智能图素属性” 。选择包围盒，选中包围盒栏左下角的“显示公式” ，在长度、宽度、高度、的栏目中分别改为 b、b、L 单击“确定”按钮。衬板孔与加固圆柱的“智能图素属性”也如设置。定义圆角过渡参数。选中圆柱体进入智能图素编辑状态，右击并选择“智能图素属性” ，单击 “倾斜” ，选中显示公式，分别选中起始边，圆角半径=r1；再选择终止边，圆角半径=r2 如图：定义零件的参数并与智能图素的参数关联。单击筒体进入零件编辑状态，右键选择参数，增加参数 a=3000,L=10000 c=10 单击“确定”按钮。在参数表状态下，选中“显示下面选择的图素的所有参数” ，并在表达式栏目中填入下列表达式，b=a-0.012L ；L1=1/5L； D=a+4关闭显示图素的所有的参数，参数表中只剩下 a、L、c 这 3 个参数。在数值一栏输入不同的参数就可得到一系列的筒体。4、将筒体拖入设计图素栏，以球磨机的文件名保存。1、单击设计环境中的零件，进入编辑状态，用鼠标左键拖住并一直拖到右侧的图库当中再释放鼠标，这时图库中出现一个标示为“未命名”的筒体的图标，双击“未命名” ，修改名称为“筒体” 。2、选择“设计元素”主菜单另存为，修改名称“设计元素 1”为“球磨机模块库” ，下次需要用到球磨机时只需要打开“球磨机模块库”将 拖到设计中去即可。4.1.2 筒体端部法兰建模分析同 4.1.1 筒体外轮廓建模分析原理相同，在这里球磨机设计图素栏已建好，就不必再建了。1、 法兰实体的绘制，其步骤如下图设计树。2、定义智能图素状态下筒体的尺寸参数由于法兰是焊接在筒体端部，所以焊接圆柱体的外径和筒体孔的直径相同，定义焊接圆柱体的外径为 a,长度为 L、连接圆柱体的外径为 b,长度为 L1、螺栓孔的直径为 c,长度为 L1、通孔的直径为 d,长度为 L2.b=1.8a,L1=1/3 L,d=3/4 a,L2=L+L13、选中焊接圆柱体进入智能图素编辑状态， ，右击并选择“参数”表。从弹出的参数表中单击“焊接圆柱体” ，然后选择“增加参数” ，输入参数名称 a 数值2796 按“确定” 。同样的方法增加参数 L、数值 20 。1、同上，分别选中连接圆柱体、通孔、螺纹孔进入智能图素编辑状态，增加参数。2、将参数与智能图素的特征尺寸关联。选中焊接圆柱体进入智能图素编辑状态，右击并选择“智能图素属性” 。选择包围盒，选中包围盒栏左下角的“显示公式”，在长度、宽度、高度、的栏目中分别改为 a、a、L 单击“确定”按钮。3、同操作步骤 2，选中连接圆柱体进入智能图素编辑状态，右击并选择“智能图素属性” 。选择包围盒，选中包围盒栏左下角的“显示公式” ，在长度、宽度、高度、的栏目中分别改为 b、b、L1 单击“确定”按钮。通孔与螺纹孔的“智能图素属性”也用同样的方法设置。4、定义圆角过渡参数。选中圆柱体进入智能图素编辑状态，右击并选择“智能图素属性” ，单击 “倾斜” ，选中显示公式，分别选中起始边，圆角半径=r1；再选择终止边，圆角半径=r2 如图：5、定义零件的参数并与智能图素的参数关联。单击筒体进入零件编辑状态，右键选择参数，增加参数 a=2796,L=100 c=16 单击“确定”按钮。6、在参数表状态下，选中“显示下面选择的图素的所有参数” ，并在表达式栏目中填入下列表达式，b=1.8a,L1=1/3 L,d=3/4 a,L2=L+L17、关闭显示图素的所有的参数，参数表中只剩下 a、L、c 这 3 个参数。在数值一栏输入不同的参数就可得到一系列的法兰了，如图 (4)将法兰拖入设计图素栏。1、单击设计环境中的法兰，进入编辑状态，用鼠标左键拖住并一直拖到右侧的图库当中再释放鼠标，这时图库中出现一个标示为“未命名”的筒体的图标，双击“未命名” ，修改名称为“法兰” 。2、单击“设计元素”主菜单的子菜单“保存” 。下次需要用到法兰时只需要打开“球磨机模块库”将法兰拖到设计中去即可。如下图： 改名为法兰4.2 其它零件模块的建模分析其它零件模块的建模原理与筒体的建模原理相同，在这里就不作详细介绍了。第五章 实例应用根据建模所得的模块化实体。进行实例应用。如使用 CAXA 实体设计模块化软件设计 150X500 的球磨机，其步骤如下：打开 CAXA 实体设计软件，在设计元素库栏打开球磨机。1、 生成底座部分。在设计图素栏球磨机下找到“底座”单击拖到设计环境中，选中底座右击，单击“参数”表，定义螺栓孔的长度间距为 220，宽度间距为 60，最终生成的底座如图所示：2、 生成主轴承支撑部分。1、拖出轴承座下。同样在设计图素栏球磨机下找到“轴承座下”单击拖到设计环境中，选中轴承座下右击，单击“参数”表，同样定义螺栓孔的长度间距为 220，宽度间距为 60。如图：2、选中轴承座下，打开三维球，将轴承座下旋转到与底座对应的位置，如下图：3、将轴承座装在底座上，拖出 10mm 的螺栓和螺帽以及弹簧垫圈将底座和轴承座下连接起来。在设计图素栏球磨机下找到“紧固件”单击拖到设计环境中，会弹出一个对话框，在弹出的对话框中选择 GB/T5783.2000 六角头螺栓，单击下一步，选择 M10 的螺栓，在长度 L 栏选择长度 30，单击“确定”就生成了 M10 的螺栓了。选中 M10 的螺栓，打开三维球，运用三维球把螺栓装到连接螺孔上。用同样的方法，打开“紧固件”的对话框，在主类型栏分别选择 “弹簧垫片” 、 “螺母” ，按照提示完成“弹簧垫片” 、 “螺母”的生成，并运用三维球把“弹簧垫片” 、 “螺母”装到螺母上。4 选 中“螺栓” 、“弹簧垫片” 、 “螺母” ，运用三维球拷贝装好另外三个螺孔。4、将上面所做的支架与轴承座部分装配成一个装配件，然后选中该装配件，运用三维球拷贝出一个同样的支架部件，然后使两部件平行，间距为700mm.3、 生成出筒体承载部分。（1）在设计图素栏球磨机下找到“筒体”单击拖到设计环境中，选中筒体右击，单击“参数”表，第四章己定义过参数，现在只需输入 a、L、c 这3 个参数，在“参数”表表中输入 a=150,L=500,c=10.单击确定，就生成了筒体的实体。（2）同样的方法拖出“法兰” ，在“参数”表输入 a=1