CADCAM课程设计说明书VIP

0 湖南农业大学教育学院湖南农业大学教育学院 课程设计说明书课程设计说明书 课程名称 课程名称 机械机械 CAD CAMCAD CAM 技术基础技术基础 题目名称 题目名称 玩具自卸卡车的虚拟样机设计与分析玩具自卸卡车的虚拟样机设计与分析 班班 级 级 20102010 级级 机制教育机制教育 班班 姓姓 名名 huhu 学学 号 号 20104091412010409141 指导教师 指导教师 杨文敏杨文敏 评定成绩 评定成绩 教师评语 教师评语 指导老师签名 20 13 年 月 日 1 目目 录录 摘 要 1 关键词 1 1 前言 1 1 1 自卸卡车的特点及发展状况 1 1 2 Solidworks 简 介 1 1 3 软件特点 1 2 玩具自卸卡车的结构组成和工作理 2 2 1 组成 2 2 2 工作原理 2 3 零件三维实体建模的方法 2 3 1 典型零件三维实体建模的方法 2 3 1 1 轮胎 轴 3 3 1 2 主要部件建模 4 4 装配模型建立的方法和步骤 6 5 装配体模型的运动仿真分析 8 5 1 车轮运动仿真 9 6 关键零件的 CAE 分析 9 7 典型零件的 CAM 9 8 结论 10 参考文献 11 0 机械 CAD CAM 技术基础 玩具自卸卡车的虚拟样机设计与分析 姓名 胡洋华 教育学院 10 级机制教育班 学号 201040914122 摘摘 要 要 本文以自卸卡车为对象 利用虚拟样机技术 以 Solidworks 软件为工具 主要对自卸卡车的三维实体结构和装配进 行了系统设计 确定各部件的主要功能 计算出相关的主要尺寸 根据尺寸来进行实体建模 并且还进行了实体装配 干涉分析和运 动仿真 另外还对主轴进行了静力学分析 对典型零件的 CAM 进行了 数控加工编程 关键词 关键词 实体建模 装配图 CAM 运动仿真 正 文 1 1 前言 前言 1 11 1 自卸卡车的特点及发展状况自卸卡车的特点及发展状况 自装卸式卡车是一种自动控制的运输车 主要用于货物运输 也可以改进为旅游车等 它主要由车头 底盘 车厢和自动卸货装 置组成 具有整体结构设计合理紧凑 装卸货物自动化 使用效率 高 厢体采用轻量化设计 运载量大 封闭性能好 安全 节能 环保等优点明显 是一种环保 高效的新型运输车辆 我国国内与国外在自卸卡车方面的差距无论是技术方面还是上 装方面都己经很小了 十几年前我国可能还从国外进口垃圾车 但 目前国内的自卸卡车生产己经基本符合用户的需求 现在国内一些 专业生产自卸车的厂家通过消化吸收国外技术的方式 己在某些方 面逐步接近国外先进水平 但与国外先进产品相比 我国自卸卡车的性能和功能还存 1 在一定差距 低端产 品特征明显 整车性能较差 大部分国产自卸卡车是以模仿进口车 功能为基础来研制生产的 缺乏具有自主知识产权和概念创新的产 品 在液压装置机械作业装置 测量计一量装置 自动控制装置 安全防护装置的技术水平上与外先进产品还存在着一定的差距 1 21 2 SolidworksSolidworks 简介简介 SolidWorks 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 塞州的康克尔郡 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 至2010年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 Dassault Systemes 公司收购 作为达索中端主流市 场的主打品牌 1 31 3 软件特点软件特点 Solidworks 软件功能强大 组件繁多 Solidworks 功能强大 易学易用和技术创新是 SolidWorks 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 SolidWorks 不仅提供如此强大的功能 同时对每个工程师和设计者 来说 操作简单方便 易学易用 对于熟悉微软的 Windows 系统的用户 基本上就可以用 SolidWorks 来搞设计了 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 SolidWorks 资源管理器是同 Windows 资源管理器一样的 CAD 文件管理器 用它可以方便地管理 CAD 文件 使用 SolidWorks 用户能在比较短的时间内完成更多的 工作 能够更快地将高质量的产品投放市场 在目前市场上所见到的三维 CAD 解决方案中 SolidWorks 是设 2 计过程比较简便而方便的软件之一 美国著名咨询公司 Daratech 所 评论 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 在强大的设计功能和易学易用的操作 包括 Windows 风格的拖 放 点 击 剪切 粘贴 协同下 使用 SolidWorks 整个产品设 计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是 全相关的 2 2 自卸卡车的结构组成和工作原理自卸卡车的结构组成和工作原理 2 12 1 结构组成 结构组成 玩具自卸卡车主要是由车架 车厢 轮胎 主轴 伸缩杆组成 车架 是卡车的主要部分 它由车头和底盘构成 车头内可以 坐人 车底盘支撑车厢的部分 车厢 用来转载货物 主轴 用来连接车轮 固定车轮 伸缩杆 用来卸货 车轮 驱动自卸卡车能够运动起来 2 22 2 工作原理及其用途 工作原理及其用途 自卸卡车是利用本车发动机动力通过可伸 缩液压杆驱动卡车卸货 伸缩杆从底盘伸出 推动车厢向上翻转 从而实现各种功能 自卸车主要由二类汽车底盘 车架 液压系统 等部件所组成 本车型适用于各种中小型货物的承载 运输 其主 要功能有 举升 后翻 上回等功能 3 3 零件三维实体建模的方法 零件三维实体建模的方法 3 13 1 典型零件三维实体建模的方法典型零件三维实体建模的方法 3 以前视面为基准平面 草图绘制外圆 40mm 拉伸给定深度 500mm 成型后圆角 着色 3 1 23 1 2 自卸卡车主要部件的建模自卸卡车主要部件的建模 1 车架的建模 以前视面为基准 使用工具 将车架主轮 廓拉伸成型 再使用 将车轮与连杆装配的地方拉伸切除 主 要尺寸为 240 深度为40mm 再使用画出主轴孔 接着对 车架的边倒圆角 最后给车架上色 3 1 13 1 1 轮胎 轴 轮胎 轴 以前视面为基准平面 草 图绘制外圆 120mm 拉伸 给定深度 40mm 以前视面 为基准面 草图绘制外圆 40mm 拉伸切除 完全贯 穿 再草绘 15mm 外圆 拉深 切除成型后圆角 着 色 4 2 车箱的建模 首先以前视基准面为基准 以画整个车 厢的建模 再把车箱抽壳40mm 然后给车厢倒圆角 倒平 均为 R3的圆角 最后给车厢涂色 5 3 伸缩杆的建模 先以前视面为基准面 画伸缩杆 大头 再用画伸缩杆的小头 4 4 装配模型建立的方法和步骤 装配模型建立的方法和步骤 4 1 首先插入零件 车架的插入 固定 接着插入零件车轮的主 轴 命令 将其插入进去 将主轴调到适当的位置 同 样的步骤 重复两次 再其次就是插入车轮 将车轮和主轴配合 同样的步骤重复 四次 再接着是插入伸缩杆 命令 将其配合好 最后是一 个车厢的插入及其配合 4 24 2整体结构的装配整体结构的装配 整个装配的流程图和装配体效果图如下所示 6 7 5 5 装配体模型的运动仿真分析装配体模型的运动仿真分析 5 15 1 车轮运动仿真车轮运动仿真 选取前视面 使用将图变为半剖视图 选取动力马达 选择线性输入 选取方向和相对运动零件 拖动键码属性 确定动画时间 点击播放 进行运动仿真 点击保存动画 生成 avi 视频文件 见附件 6 6 关键零件的 关键零件的 CAECAE 分析分析 6 16 1 主轴的静力学分析 主轴的静力学分析 打开主轴 点 使用工具 选材料为 使用工具 选固定铰链集合体 选择的 大小为20N 点击工具 分析结果如下 8 7 7 典型零件的典型零件的 CAMCAM 7 17 1伸缩杆的数控加工伸缩杆的数控加工 数控加工程序 数控加工程序 P1000P1000 N010N010 G90G90 X110 0X110 0 Z0 0Z0 0 N020N020 GOOGOO X104 0X104 0 Z2 0Z2 0 M03M03 S1000S1000 M08M08 T01T01 N030N030 G01G01 X100 0X100 0 Z0 0Z0 0 F150 0F150 0 N040N040 G01G01 Z 100 0Z 100 0 N050N050 G01G01 X104 0X104 0 N060N060 G00G00 X104 0X104 0 Z2 0Z2 0 N080N080 G01G01 X80 0X80 0 F150 0F150 0 N090N090 G01G01 Z 60 0Z 60 0 F150 0F150 0 N100N100 G01G01 X104 0X104 0 N110N110 G00G00 X110 0X110 0 Z0 0Z0 0 N120N120 G02G02 M05M05 M09M09 8 8 结论结论 时间很快 转眼间一个星期的课程设计就结束了 这次课程设计 使我对 solidworks 软件有了进一步的了解 在实体建模方面又得到 了较大的锻炼 最让我高兴的的是做成运动仿真的时候 静力学分 析和有限元分析是最吸引我的 虽然我还不怎么会 但希望自己有 一天会熟练掌握这些东西 虽然这个任务对我而言 完成起来比较吃力 但我还是认真的 9 完成了任务 收获的不仅仅是知识 更重要的是锻炼了我的心智 提高了我的动手能力和处理问题的能力 这个课程设计也让我明白 了 一分耕耘 耐心细心决定成败 任何一个产品的设计都并非一 件简单的是 我们平时看到别人成功