工程软件应用实践

工程软件应用实践课程设计指向书工程软件应用实践课程设计指导组2012-5-18工程软件应用实践课程设计指南一、课程设计的目的和要求工程软件应用实践课程设计教学的目的是进一步深化和扩大学生在产品装配映射、计算机绘图、3d CAD建模、参数化设计等课程中学习的基本知识，结合实际机械产品(模型)设计的特定问题，培养学生的理论与实际相关的理解和解决问题的能力，为后续专业课程及相关实践方面的学习奠定基础。1.工作和要求：选择产品模型(如钳子、活塞泵、减速器、车床末端座等)作为对象，每个4名学生作为设计组进行产品模型的装配映射、二维计算机绘图、三维CAD建模和装配、部件建模和产品装配，以及部件的参数化设计。要求每位学生根据讲师的整体要求、设计小组指定的产品部件设计任务独立完成上述4个链接的学习，构成成绩评价的主要部分。由于工程产品设计是多人协作的过程，因此此过程的设计陈述需要产品的完整测量和映射草绘集、完整的二维CAD工程部件绘图集和完整的装配图形集，以及产品的完整三维CAD组件和研究报告。2.评估方法：每个设计团队的成绩评估内容：组PPT现场响应(需要创建PPT文档)40%，完整测量和映射草图集10%，产品完整3d CAD组件5%，完整装配图5%，完整2d CAD工程零件图形集5%，参数化设计5%，设计组内20%的分数。每个学生的最终成绩是由个人评价和小组审查综合得出的。二、实验组织和测绘注意事项1、组织方式：4人一间教室，固定测量仪器组。机房人均一台电脑。2、测量与地图建立注意事项(1)在测绘前，了解柱塞泵、减速器等的工作原理，分析零件的结构特性。(2)为了避免损坏部件，必须统一和适当地分解(打击)部分接头、结合部件的强度。(3)在测绘中，严禁防止(开玩笑)设备受伤。(4)每次测量结束后，按照装配要求重置，以防止零件丢失，打包测量和映射工具，并妥善放置三、课程设计内容课程设计的内容包括零件手动映射阵列、所有二维零件阵列、组件计算机图形阵列、3d CAD零件建模和产品组件，以及零件的参数化设计建模，如下所示：一级测绘草图，二维计算机绘图(测量教室，机房)(l)设计准备(两天)仔细阅读设计任务书，组建设计团队(确定组长负责第一、第二阶段的团队工作)，明确设计要求，人均任务和团队的工作、工作条件、内容和程序，以映射组件。(2)产品部件手动映射(两天)(3)产品部件计算机绘图(分别为部件绘图和产品组件绘图) (两天)三维CAD建模和装配(计算机房)的第二阶段(4)产品部件的3d CAD建模和装配(两天)(5)产品部件的参数化设计(两天)(6)以指定格式编写课程设计说明书，写课程设计相关内容和设计经验。(一天)第3阶段团队回复和评分(投影仪) (一天)1.课程设计的具体内容和要求1.1测绘的目的(1)审查和巩固已学过的机械工程图等知识，综合在测绘中应用。(2)确定测量和映射的基本方法和步骤，开发备用部件或零件的映射能力。(3)为后续课程设计和毕业设计奠定基础。测量和地图建立是对既有机器或组合进行物理测量，并绘制组合图面和零件图面的过程。生产实践中，为了推广和学习先进技术，复制和改造现有设备，经常需要进行装配映射(以下简称测绘)。因此，测绘是工程技术人员必须具备的基本技能。映射部件的基本要求是了解部件的工作方式，熟悉分解顺序，绘制部件图、零件草图、部件工程图和零件工程图。1.2测绘工作(1)拆卸、装配部件并绘制装配图。(2)在组合中绘制零件草图。(3)绘制装配图。1.3测绘前的准备工作(1)指导指导员动员部署。(2)在测绘过程中强调设备、个人安全注意事项。(3)获取部件、测量工具、工具等。(4)准备绘图工具、图纸，做好测绘网站的清洁卫生工作。1.4测绘的步骤和方法(1)绘制安装示意图了解零件。仔细阅读相关资料，了解测量对象的用途、性能、工作原理、结构特征和装配关系等。装配图是在拆卸机器或零件过程中绘制的记录模式，是绘制和重组装配图的基础。此表达主要表示零件之间的相互位置、部件和连接关系以及传递路径等。组装设计图的画法没有严格的规定，通常用简单的线条勾勒零件的轮廓，有些零件有关参考资料的机构运动轴也可以参考符号来画。组件示意图必须将组件主体视为透明主体，同时绘制外部轮廓和内部结构，每个零件的表示通常没有前后等级限制，其顺序可以从主要零件开始，依次绘制其他零件。组件示意图通常只绘制一两个视图，两个接触面之间必须有间隙，以便区分不同的零件。零件序号必须按顺序写入组合外形图，并在阵列中的适当位置将零件名称和数量记录为序号。或者，您可以直接在引线的水平线上参考名称。为了便于装配，必须标记删除的每个(组)零件，并在标签中标记与装配示意图匹配的序列号和名称。(2)草绘零件除标准工具集外，部件中的每个零件都必须根据零件的内部和外部结构特征选择相应的表达方案来绘制零件草图。测量和映射操作通常在机械场地执行，因此通常以徒手绘制零件图形的相同方式绘制零件，但不绘制设备、徒手绘制各个视图除外。可以徒手绘制草图，也可以在方片上绘制，以提高工作效率。(3)测量参考尺寸选取标注基准以绘制辅助线、标注线和箭头。最后，必须测量零件尺寸，在零件草图上标注尺寸编号，特别注意尺寸的完整性以及相关零件之间配合尺寸或关联尺寸的调整。测量尺寸时要注意以下三点：两个零件的配合尺寸一般只在一个零件上测量。例如，具有配合要求的孔和轴的直径、相互旋转的内部以及外螺纹的外径。一些重要的尺寸不能单靠测量，要通过计算(例如一对啮合齿轮的中心距离等)进行验证。某些标注采用标准中指定的值。对于不重要的尺寸，最好是整数。倒角、圆角、键槽、颈槽、中心孔等结构和螺纹外径等零件的标准化结构尺寸，应通过审查相关标准来确定。零件0、适合部件(例如挡圈、滚动轴承等)的轴和孔的大小可以通过标准零部件的模型检查表来确定。(4)识别和显示相关技术要求根据零件各表面的作用和加工情况，用代码表示表面结构。根据设计要求和角度尺寸的作用注释尺寸公差要求。形位公差由设计、制造和使用要求确定。其他技术要求用符号或文字说明。(5)绘制装配图根据组合图和元件草图绘制组合图面是建立测量和地图的主要工作。在组合图面中，不仅必须表示组合的工作方式，还必须表示组合关系和关键零件的结构造型，并且必须确保零件草图中的大小适当。如果在绘制组合图面时发现零件草图的造型或大小不正确，请在绘制图面之前及时变更。图组装后，应在相应机器或部件的规格、性能和组装、检查、安装时标注尺寸，并以文字说明或符号形式标注机器或部件组装、调试、安装时所需的技术条件。根据需要创建零件代号和明细栏以及标题栏的内容。(6)绘制零件图根据组合图面和零件草图绘制零件图面时，每个零件的表现法必须适当、大小正确且可靠。零件图技术需要类推法，也可以按照讲师的规定注释。最后，必须根据需要创建标题栏的内容。完成上述测绘任务后，全面检查和整理图案1.5常用的映射工具、测量工具和零件尺寸测量方法(1)零件映射中常用的分解工具包括扳手、手锤、手钳、螺丝刀等。(2)常用于测量零件尺寸的测量工具：如图1所示，显示了一些常用的测量工具。精度不高的尺寸一般用钢尺、外部卡尺和内部卡尺测量。要测量更精确的尺寸，请使用光标卡尺、千分表或其他精密测量仪。图1测量工具(3)一般测量方法如图2、图3、图4所示，长度和内径通常使用钢卡尺、外部卡尺或光标卡尺、微米等。图2图3测量壁厚(图5)深度时，常用钢尺、内、外卡尺和游标卡尺、千分尺等。图4图5测量孔中心距离或孔位置尺寸的方法。如图6，图7所示。图6图7图8曲线轮廓和表面轮廓确定、可用坐标法(图8)、引线钢丝法(图9)和拓扑打印法(图10)，更准确的要求是使用特殊测量设备量(坐标测量仪等)。图9图10图11还使用一些特殊的量规(如圆角量规、量规和纬度和经度)进行测量(图7-46)1.以6活塞泵的映射为例(1)了解测量和映射对象测量对象的方法主要是对现场物理事物中活塞泵的工作原理、装配结构及移动路径等进行详细的观察和分析。如下图所示，活塞泵由13个零件组成，标准零件有3个螺柱(序列号1)、螺母(序列号2)和垫圈(序列号3)。操作时，当柱塞向左移动时，下瓣(序号14)通过阀体的负压向上移动，流体通过卡箍(序号9)的底部进入阀体，上阀(序号13)由于负压的作用而紧贴在卡箍的上端面，吸入的流体不进入卡箍的腔。柱塞向右移动时，柱塞推动腔内的流体，顶部襟翼通过卡箍的腔积压。下部皮瓣紧贴连接管接头下腔端面，流体未进入下腔，并往复运动以运输流体。图12活塞泵爆炸图(2)绘制安装示意图使用简单的图线和图案标准规定的简单符号和图形，在最短的时间内快速绘制机器或零件的装配形式，从简单的图形中就可以很容易地掌握该机器的工作原理、装配关系、运动路径等。下图是活塞泵的装配示意图1螺柱2螺母3垫圈4泵体5柱塞6压力盖7填料8衬套9管接头10垫片11垫片12插头13瓣14瓣图13活塞泵示意图(3)分解零件并绘制零件草图首先，卸下序列号为1、2和3的螺纹接头，然后分别卸下盖子(6)、柱塞(5)、密封件(7)和衬套(8)。再次松开卡箍(9)、垫片(10)、插头(11)和垫片(12)，倒出顶部皮瓣(13)、底部皮瓣(14)。通过整齐地对齐分离的零件并仔细观察其结构，可以了解部件的装配关系，也可以了解方法调整、密封原理、使用性能和手的感觉中零件的配合松度、表面粗糙度的大小等。零件草图：绘制活塞泵的零件(标准零件除外)，并标注零件图面内容中的重要参数，例如螺纹代码、标称直径、预设大小、配合类型、表面粗糙度等。(4)绘制组合图面草图绘制组件图表时，通常要遵循以下步骤选择主要视图，确定适当的表达体系根据绘制物件的大小和图面比例选取检视框和地图零件图可以分别以块的形式组装(组装时注意相邻零件表面的接触关系或相互遮挡等划线)。仔细检查补充，修改(5)分解零件草图，然后使用AutoCAD软件将其绘制为常规零件图。(5)提交实验报告的文件1、柱塞泵装配图(每人)2、所有零件草图(每组填充作者的姓名)3、电脑绘制的零件也是每组一个，A4(弯管头)A3(泵主体)，组件枪也是每组一个(A3组一个)。(需要一个人完成以防雷动)1.7产品零件的3d CAD建模、参数化设计(1) 3d CAD塑型和组合除了活塞泵壳体的某些结构外，必须至少用两种方法执行零件的3d CAD建模，并结合产品的实际加工过程，使用所学的工艺知识分析各种方法的优缺点。例如，根据零件的特性，图1中所示的套筒类零件可以通过多种方式(拉伸、旋转(SWEEP)和构造实体几何图元(CSG)进行三维建模等图14套零件图，它确定了每个学生完成组件的3d CAD组件和创建所有零件的3d CAD模型的参数集组装产品的3d CAD组件。(2)产品部件的参数化设计分析典型测量零件，萃取参数，透过OPEN/GRIP程式设计和侦错零件的3d CAD参数式塑型。程序需要具有容错处理语句的计算机交互语句，通过输入至少两个数据集来验证程序设计的正确性和执行性能，从而生成正确的三维零件模型。例如，您可以提取三个参数光圈d、外径d和高度h，以人机交互的形式输入参数，要求d d、h0等，或重新输入参数。(3)按照规定的格式编写课程设计指南用文字写课程设计的相关内容和设计经验，编制说明书。四、评价方法和内容在设计过程中，教师们按时间顺序分阶段检查学生的进度，在完成课程设计时，通过分组检查或回答等，提出分组成绩。组成绩分为a、b、c、d 4等，相应的评估成绩系数为1.2、1.0、0.8、0.6，个人评估部分按百分点计算得分，个人总得分为个人评估得分x组绩效系数。评价是综合该计划要求的上述内