基于SolidWorks的车床运动建模与仿真开题报告.doc

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称基于SolidWorks的车床运动建模与仿真学生姓名所学专业机电技术教育学号指导教师姓名所学专业机械设计制造及其自动化职称副教授完成期限一、选题的目的和意义市场竞争日益激烈，要求企业快速提供优质、价廉、具有创新性的产品；新技术、新工艺的不断涌现，使产品的功能和结构趋于复杂；随着相关科学与技术的发展，尤其是计算机科学应用技术的发展，进一步推动了设计方法及技术手段的现代化。现代设计技术中，计算机辅助设计是其他现代设计的基础，其主要内容是利用计算机进行产品的造型、装配、工程图绘制以及相关文档的设计；进行产品渲染、动态显示、对产品进行工程分析等。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%。作为最常见的一种，CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。SolidWorks软件作为一种使用工具，能够帮助设计人员从繁琐的绘图和计算中解脱出来，提高设计人员的设计效率和绘图质量，从而能够集中精力去进行方案的设计工作，而其中许多高级功能和丰富的插件，确保了设计的精确性，克服了产品限制条件苛刻、设计周期短、总体参数变动较大、继承性少及技术储备不足等诸多困难。利用软件所具有的参数化功能方便了设计修改，大大缩短了设计时间，提高了设计效率和设计质量，较好地完成了研制设计任务。这样做对于缩短产品的研制周期，降低研制成本有着显著作用。二、国内外研究现状计算机建模和仿真技术是一项涉及多个学科领域的前沿技术，发达国家于20世纪80年代提出了相关概念，这项技术在过去的10年里获得了迅速发展并达到实用阶段。和一些先进国家相比，我国在这个领域还有一定差距，但已经引起了国家有关部门和科学家们的重视，九五规划、国家自然科学基金、国家高技术产业规划都把虚拟现实技术VR列入了研究项目。国内一些高校和研究部门在紧跟国际先进技术的同时，也积极投入到了这一领域当中，并且取得了一定的研究成果。清华大学计算机科学与技术系对虚拟现实和临场感方面进行了研究，在克服立体图闪烁的措施和深度感试验方面采用了一些独特的方法。他们针对室内环境的特点，提出借助图像变换，使立体视觉图像中对应水平特征呈现形状一致性，以利于实现特征匹配，并获取物体三维结构的新颖算法。哈尔滨工业大学机械系在机构的三维运动仿真方面进行了不少研究，他们使用OpenGL开发的机构三维仿真软件成功地模拟出了一些常用机构的运动状态，并在此基础上加入了一些计算机辅助设计和分析的功能。该校计算机系成功地摹拟出了人的脸部动作，如表情的合成和唇动的合成。浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发出了一套桌面虚拟建筑环境实时漫游系统，实现了立体视觉，同时提供的交互工具使系统的真实感达到了较高的水平。北京航空航天大学计算机系着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示和处理，在虚拟现实的视觉接口方面开发出了部分软硬件，提供了用于飞行员训练的虚拟现实系统。西安交通大学信息工程研究所对立体显示技术进行了研究，提出了一种基于JPEG标准压缩编码新方案，获得了较高的压缩比。西北工业大学在基于UG的二次开发方面进行了不少研究。西安理工大学机械与精密仪器学院在基于SolidWorks的二次开发方面也做了不少工作，开发了连杆机构和弧面分度凸轮的运动仿真软件。上海交通大学图像处理及模式识别研究所，国防科技大学计算机研究所，北京工业大学CAD研究中心等单位也都在这一领域做了一定的工作，并取得了一定的研究成果。三、主要研究内容利用SolidWorks对CA6140车床主轴箱、溜板箱结构特点进行分析，并对其主轴变速、换向系统结构和工作原理及走刀换向系统结构和工作原理进行分析。完成对运动系统的零件建模、虚拟装配和操作模拟。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1.主要研究方法：资料查询类比法，与导师同学讨论法。2.本项目的技术关键：零件的有关数据采集和零件间相互关系的确定。查找相关车床中各零件的有关数据，运用SolidWorks对零部件进行造型设计；采用自上而下的设计方法完成由零件到部件最终到装配的工作，利用SolidWorks丰富的插件对其进行产品渲染、有限元分析和动态显示。五、主要参考文献与资料1戴曙.金属切削机床.北京:机械工业出版社,2007.12.2宋爱平.CAD/CAM技术综合实训指导书.北京:机械工业出版社,2006.1.3施平.机械工程专业英语.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2007.8.4立雅科技.SolidWorks2004实战演练.北京:中国铁道出版社,2005.4.5王兰美.机械制图.高等教育出版社,2004.2.6濮良贵,纪名刚.机械设计.高等教育出版社,2006.7王先逵.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,2006.12.8王贤坤.机械CAD/CAM技术、应用与开发.北京:机械工业出版社,2000.9刘友和,郑继昌.SolidWorks入门.北京:清华大学出版社,2002.10孙桓,傅则绍著.机械原理.北京:高等教育出版社,1989.11宋培林.虚拟模型:机械工程的一门新兴技术.2003.12郭晓宁,褚金奎.基于SolidWorks的空间连杆机构实体运动分析的开发.机械科学与技术.2003，理:248-252.13喻宏波,王玉敏,王玉新等.多杆空间机构三维实体仿真.机械设计.199