手持式小型电动胡椒磨粉机的设计含SW三维仿真及6张CAD图
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摘 要本次设计设计一款电动胡椒磨粉机，本文首先对磨粉机的国内为发展现状做了介绍，同时根据设计要求对电动胡椒磨粉机的整体方案进行了分析，包括几何尺寸、驱动芯片的选择。本次设计运用三维软件SOLIDWORKS完成整个电动胡椒磨粉机的三维模型的设计，进行设计计算，完成驱动电路的设计；然后介绍关键零部件的绘制方法，最后利用三维软件完成机械的动画仿真。 关键词： 电动胡椒磨粉机；结构方案；驱动电路；三维模型AbstractThis design and design of an electric pepper mill. This article first introduces the development status of the grinding machine in China. At the same time, the overall plan of the electric pepper mill is analyzed according to the design requirements, including the selection of the geometry size and the driving chip. This design uses three dimensional software SOLIDWORKS to complete the design of the three dimensional model of the whole electric pepper mill, carries out the design calculation, completes the design of the driving circuit, and then introduces the drawing methods of the key components, and finally completes the mechanical animation simulation with the three-dimensional software.Key words: electric pepper mill, structural scheme, driving circuit, three-dimensional model.不要删除行尾的分节符，此行不会被打印 - II -目录摘 要IAbstractII目录III第1章 绪论- 4 -1.1 课题研究的目的与意义41.2 我国关于磨粉机技术的发展现状21.3 国外磨粉机技术发展现状21.4 本课题主要研究内容4第2章 电动胡椒磨粉机方案的确定52.1 电动胡椒磨粉机磨粉方式的选择52.1.1锤式粉碎原理52.1.2 辊式粉碎原理52.1.3气流粉碎原理62.1.4盘式磨粉原理72.1.5磨粉方案的确认72.2 电动胡椒磨粉机整机方案的确认72.2.1动力头部分82.2.2磨粉部分82.3 本章小结9第3章 电动胡椒磨粉机的设计103.1 驱动电机选择103.2 电机驱动系统的设计123.2.1电机驱动芯片的选择123.2.2电机驱动电路设计14第4章 电动胡椒磨粉机的三维建模与运动仿真164.1 Solidworks软件简介164.2 零件建模184.2.1 装饰圈三维建模的形成184.2.2 数量壳零件的三维建模形成194.2.3 TOOLBOX运用204.3 零件装配204.4 三维向二维的转换224.5 Sliodworks Motion介绍254.6 电动胡椒磨粉机仿真的实现264.7 本章小结27结论28致谢29参考文献30- IV -第1章 绪论千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- 1 -1.1 课题研究的目的与意义食品工业是人类的生命工业，也是永恒不衰的工业。目前的食品加工动手术分类方法很多，有根据所加工厂的原料分，有根据加工单元操作分，有根据包装特点分，还有根据加工技术的特点分。从原料特点出发，食品加工动手术可以分为粮食加工工艺，乳品加工工艺、油脂加工工艺、发酵工艺、软饮料加工工艺等。每一类都是一个系统加工技术，是针对原料的特点而设定的。从加工单元操作分类的方法，不考虑所处理的原料而是根据加工方式的特点进行分类，这类分法主要将食品加工技术分为研磨/粉碎技术、加热技术、低温技术、分散技术、成型技术、生物技术，材料工艺以及特殊工艺技术等。磨/粉碎技术主要是指利用各种物理、化学手段减小原料物理尺寸的技术，它可以进一步分为干法技术和湿法技术两小类。现在，人们往往根据粉碎的尺寸将其分为常规粉碎、微粉碎、超微粉碎及纳米技术。此项技术往往带与分级技术相连。人们对食品粉碎技术并不陌生，如将大米粉碎成米粉等。在一定的粒度范围内，粉碎仅仅是改变物料的尺寸及其它物料的混合性能，对食品物料的物理性质的影响不是很大。但是当粒度尺寸减小到一定值之下时，物料的性质会发生显著的影响，如碳酸钙。一般性粉碎对其在人体内的利用没有多少影响。但当将其粒度减小至400目以上时，其在人体的吸收利用率会大大提高。因此现代食品粉碎技术的研究包括两个方向。一是改变物料尺寸以改变其加工性能，如形态变化、物料重组等。二是通过改变物料尺寸来改变物料的生物特性。通过本课题，让学生在毕业设计过程中综合大学所学基础课程及专业课程，培养学生综合应用所学知识和技能去分析和解决一般工程技术问题的能力；进一步培养学生分析问题、创造性地解决实际问题的能力。1.2 我国关于磨粉机技术的发展现状20世纪90年代以来，我国磨粉机械行业中崛起了数家以江苏牧羊、江苏正昌为代表的企业集团，成为行业中的龙头企业。这些企业通过引进国外先进技术和设备，根据我国市场需求调整产品结构，先后开发了75350 kW水滴型锤片式磨粉机、立轴式微磨粉机，创出了水滴王、冠军、优胜等品睥，形成了标准化、系列化产品，一些产品已达到国际先进技术水平。江苏牧羊集团至今已形成了以“水滴王968”系列磨粉机为代表的粗磨粉机，SWFP“超越”系列微磨粉机为代表的微磨粉机，SWFL B型“超乐”系列超微磨粉机为代表的超微磨粉机等多种品类的磨粉机设备群。牧羊968水滴王系列磨粉机，其粗粉碎性能指标和稳定性处于领先地位，在结构方面，采用了有利于提高粉碎效率的水滴型筛片，一步到位的联动式压筛机构，不停机换筛技术，可调整的锤筛矧隙实现普通粉碎与微粉碎的转换，提高了生产效率。上海春谷实业有限公司研制开发的横宽彤多层振动筛锤片式磨粉机，它是由电动机、多层筛体(常分为内外两层筛)、振动器、机体等组成。内层筛起抗磨防破作用。外层筛起分缄筛选作用。工作时，外层筛上物料在振动条件下会回到内层筛上继续粉碎，合格粉粒在振动条件下从外层筛筛孔排出。由于增加内层筛，使得外层筛的使用寿命成倍延长，筛破漏料事故下降。这种磨粉机对饲料的粗粉碎和超细粉碎都适用，效率高，粉粒比较均匀，对水分较高的原料和纤维含量高的原料有较好的适应性，易损件筛片寿命长，锤片更换周期长。1.3 国外磨粉机技术发展现状目前在国外，锤片式磨粉机是最常用的粉碎设备。如北美地区配备的锤片磨粉机但在近几年中，辊式磨粉机由于其适于粗粉生产及低噪音、低能耗、粒度均匀这些优点而越来越受欢迎”。下面介绍几种国外比较典型的磨粉机械。美国Roskamp Champion(CPM)公司生产的HM系列水滴型卧式磨粉机采用全宽度顶部双向进料方式，使筛片有效利用面积最大化，减少了换锤片次数，水滴型筛可以阻止物料环流层的形成，大大提高了粉碎效率。意大利GBS公司(GOLFETIOBERGASANTATI)最新生产的MSVl2025型立式磨粉机，在增大锤片与物料撞击区的同时，尽可能减少了粗粉与筛片的摩擦以降低温升；其转筒型筛片及大筛理面积结构有助于出粉，无须再配传统的吸风装置；机体内部涂覆耐磨材料显著降低了噪声。该机配备了AB 60R型喂料机，可自动排出铁质杂物，能根据电机的功耗实现均匀进料。荷兰HeemHo硌t公司生产的HEMILL和HEMOS系列磨粉机，采用n型半圆筛，双侧面大冲击板，双向双速电动机。HEMOS系列配有电子控制的变速喂料机，可根据主电机负荷自动调整喂料量。这种大转子低转速设计，还有助于减少振动和噪音。日本细川密克朗(Hosokawa Micron)公司生产的ACM型立式无筛馓磨粉机，通过不同形式的转子体与定子对套的优化配置，可获得最佳粉碎效果。利用高教分级涡轮可及时排出细粉，避免过度粉碎，能耗较低，同时产品细度调节较为方便。由于大风量输送物料，散热效果好，可有效地降低物料温升。Hosokawa Microll公司生产的卧式多级微磨粉机，将风机和磨粉机同轴组合在一起。采用两级串联粉碎和内分级、粉碎效率高、能耗低。在谷物磨粉机械方面，典型的设备有GBS公司的SYNTHESIS系列和布勒公司的Newtronie MDDM系列辊式磨粉机。SYNTHESIs系列又称全能智能型八辊式磨粉机，主要特点有：喂料系统无级变速，采用红外多点式料位传感器判断料位，从而自动调节喂料辊转速，可有效利用工时和磨辊的长度，同时可防止磨辊空运转；传动改用一根多楔带传动可使机械传动更平稳更换磨辊更方便简单，不仅仅降低噪音。同时减少生产过程中的油污；磨辊轧距设定方法有两种，一种是使用人工手动和汽缸快速离合；一种是使用无刷电动机执行机构及定位控制编码器具有更加精确的轧距凋节效果；采用铸铁底座，与普通钢板焊接底座相比重量增加了30之多，设备运行更加平稳，同时减少整机生产过程中的机械应力，设备使用寿命更长；外壳采用铝合金挤压型材，双层中空材质，具有隔音、散热、防凝效果，而且外形美观，呈流线型；喂料辊可以横向导出。清理喂料辊十分简便，设备接触物料部分全部采用不锈钢材质，完全符合国际HACCP食品卫生安全控制标准。布勒公司Newtrozfic MDDM系列新型电控辊式磨粉机有四辊或八辊两种形式，主要特点有：喂料机构能保持恒定喂料，靠重力的传感器自动控制喂料量；自承应力磨辊组可通过配有刻度表的手轮或计算机自动控制精确调节轧距，离心铸造磨辊大大增加了磨辊使用寿命；集中润滑系统能为所有的滚动轴承进行润滑加油，使维护最小化；独立的现场控制系统。监控所有的操作参数，最大程度地保证稳定研磨；机体面板由聚氨脂(PUR)制成，它的热绝缘(保温)值比原有的钢板好500倍左右，为防止磨膛内结露提供了保护条件，同时PUR也可大大降低设备噪音水平。1.4 本课题主要研究内容课题主要完成电动胡椒磨粉机结构设计，驱动电机选择，驱动芯片的选择及，驱动电路设计。1.机械结构部分包括电动胡椒磨粉机构成方案选择、电动胡椒磨粉机本体机构设计和驱动电机的选择。2.针对设计要求结合所选用的电机，选择电机的驱动模块，完成电路的设计。 3.完成电动胡椒磨粉机的整体三维建模与运动仿真设计。第2章 电动胡椒磨粉机方案的确定2.1 电动胡椒磨粉机磨粉方式的选择2.1.1锤式粉碎原理锤式破碎机是利用高速回转的锤子对物料进行冲击破碎。其过程如下：物料进入机内，立即受到高速回转的锤子的冲击而粉碎。粉碎了的物料，从锤头处获得动能，以高速向机壳内壁的衬板和蓖条上冲击而受到二次粉碎。此后，小于蓖条缝隙的物料，便从缝隙中排出，而块度较大的物料，弹回锤头回转的轨道内，又将受到锤头的继续冲击而粉碎。另外，落到衬板和蓖条上的粒状物料，再一次受到锤头的铣削和研磨，而且物料在粉碎过程中，也有物料之间的冲击粉碎。锤式破碎机的最大特点是粉碎比高1050，并且构造简单，尺寸紧凑，功率消耗较少，维护方便，修理和更换易损零件容易，产品粒度均匀，过粉碎少。但是，锤头、蓖条、衬板、转子圆盘磨损较快，特别是破碎较硬的物料时磨损更快1。2.1.2 辊式粉碎原理辊压机构造和工作原理：辊压机的结构同常用的双辊破碎机很相似，它由两个速度相同，彼此平行而相对向内转动的辊子，通过四个重型滚动轴承安装在一个机架上，其中一个是固定辊，另一个是由油缸施加较大压力的活动辊，活动辊的轴承在机架上可以前后移动，机架由纵梁和数量壳组成，它是由铸钢件通过螺栓连接而成的。液压缸使活动辊以一定压力向固定辊靠近，如压力过大，则液压油排至蓄能器，使活动辊后移，起到保护机器的作用。辊子之间的作用力由机架上的剪切销钉承受，使螺栓不受剪力。固定辊的轴承座与底架端部之间有橡皮垫起缓冲作用，活动辊的轴承座底部衬有聚四氟乙烯。为了保护辊子，在辊子的表面堆焊一层耐磨材料。辊压机工作时，当活动辊被电动机带动转动时，松散的物料由上方喂入两辊的间隙中，并向下运动，到下面受到破碎和挤压，形成密实的料床，经150-200Mpa的高压处理后，物料颗粒内部都产生强大的应力，当应力达到颗粒的破碎应力时，这些颗粒就相继被粉碎，或粒径变小，或成粉状，或部分颗粒产生微小裂纹，增大了物料的易磨性，从辊压机卸出的物料成片状料饼，但强度很低，经打散机打散后的颗粒物料中，有70-80%颗粒的直径小于2mm，有20-30%颗粒的直径小于0.05mm。两辊之间的缝隙约为14-35mm。物料从被辊面咬住时开始，受到辊子作用力逐渐增加，最大压力可达200Mpa，物料在两辊间是以一个料层或一个料床得到破碎压实，料床在高压下形成，压力导致一部分颗粒挤压其它邻近的颗粒，直至其主要部分破碎、断裂、产生裂缝或劈开。所在双辊之间必须要有一层相适应的物料，否则就成为一台辊式破碎机了。粉碎作用主要决定于料粒间的压力，而不是决定于间隙1。2.1.3气流粉碎原理气流粉碎技术气片切割和高速气流冲击，碰撞双重粉碎功能于一体，并能同时完成微粒分选加工工序。在刀片切割粉碎过程中，转子产生高速气流随刀片切割方向旋转，物料在气流中加速，并反复冲击使物料同时受到双重粉碎，加速物料的粉碎率。被粉碎的物料随气流进入分级室，由于分级转子的高速旋转，粒子既受到分级转子产生的离心力作用，又受到气流粘性作用产生向心力作用，当粒子受到的离心力大于向心力时，既分级径上的粗粒子返回粉碎室继续粉碎分级以下的细粒子随气流进入集粉器收集，气体由散风除尘口自动排出，是一种新型组合设备，其性能优于气流粉碎机和机械式粉碎机，可替代进口设备。具有能耗低，工艺流程短占地面积小，无粉尘污染，产生热量小，成品粒度细，粉碎范围广，物料含水量不限，进料粒度不限等特点1。2.1.4盘式磨粉原理盘式磨片结构使物料在动、静磨片之间受到磨片的挤压及由两磨片间的速度差所形成的剪切和研磨,磨片表面的细齿又大大增加了这种研磨能力。工作时,物料由进料斗流入机内,螺旋推进器将物料送到两磨片之间,物料经挤压、剪切和研磨后成为细粉,粉碎后的物料经径向出料口流出。粉的粒度可通过转动调节螺杆调整,以满足不同物料的粉碎要求1。2.1.5磨粉方案的确认本次设计的是小型家用的胡椒磨粉机，上诉几种磨粉原理只有盘式结构适合本次设计的课题，所以本次设计的磨粉原理选择盘式磨粉原理。2.2 电动胡椒磨粉机整机方案的确认本次设计的电动胡椒磨粉机有两个部分组成，分别为动力头部分和磨粉部分，如下图2-1所示：图2-1 磨粉机总体结构2.2.1动力头部分动力头部分结构示意如下图2-2所示：图2-2 动力头部分如图2-2所示：动力头部分采用四节干电池作为动力单元；驱动单元采用直流电机驱动，电机通过电机座固定在外壳内部，电机连接器用于和磨粉头相连；按钮作为动力头的启动停止单元。2.2.2磨粉部分磨粉部分结构示意如下图2-32所示：图2-3磨粉部分如图2-3所示：磨粉头采用齿形结构，当胡椒导入磨粉体中后，磨粉头和磨粉体的相对运动挤压粉碎胡椒，磨成粉的胡椒粉从齿的间隙出漏到容器中，容器下部均布的圆孔可以在磨粉的过程中边磨边撒。2.3 本章小结本章主要确定电动胡椒磨粉机的磨粉原理，最终确定整体方案。第3章 电动胡椒磨粉机的设计3.1 驱动电机选择目前在家用控制中较为常用的电机有直流电机和交流电机，对它们的特性、工作原理与控制方式有分类介绍，下面总结如表2-2所示：一般电动胡椒磨粉机用电机的基本性能要求；1. 启动、停止均能连续有效的进行，具有良好的响应特性；2. 良好的抗干扰能力，对输出来说，体积小、重量轻；3. 维修容易，不用保养。直流电动机以其良好的线性调速特性、简单的控制性能、较高的效率、优异的动态特性，一直占据着调速控制的统治地位。虽然近年不断受表2-1不同电机的特性、工作原理与控制方式电机类型主要特点构造与工作原理控制方式直流电机接通直流电即可工作，控制简单；启动转矩大，转速和转矩容易控制，效率高；需要定时维护和更换电刷，使用寿命短，噪声大。由永磁体定子，线圈转子，电刷和换向器构成。通过电刷和换向器使电流方向随转子的转动角度而变化，实现连续转动。转动控制采用电压控制方式，两者成正比。转矩控制采用电流控制方式，两者也成正比。交流电机没有电刷和换向器，无须维修；驱动电路复杂，价格高。按结构分为同步和异步。无刷直流电机结构与同步电机相同，特性与支流电机相同。分为电压控制和频率控制两种方式。异步电机常采用电压控制。到其他电动机(如交流变频电动机、步进电动机等)的挑战，但直流电动机仍然是许多调速控制电动机的最优选择，在生产、生活中有着广泛的应用。所需电机的功率计算：选择电动机的最低转速300转/分，选择旋转半径18mm，即转速约为0.565m/s;根据市面上粉碎机的最大负载范围，估计所设计粉碎机的最大负载约为12N；则电动胡椒磨粉机在水平面上运动的功率为：传动装置的总效率：按照机械设计手册中表2.1-1确定的个部分效率有：齿轮传动效率：；滑动轴承效率：代入得到：所需直流电机的最小功率：通过以上的比较和计算，我们决定选用广东德昌微电机公司生产的SRC-554-3250型直流电动机其外观如图3-1所示，技术参数如表3-1所示： 图3-1电动机其外观如图 表3-1直流电机技术参数表型号额定电压空载最大效率下制动转速电流转速电流力矩功率力矩功率r/minAr/minAg.cmWg.cmWSRC-554-325012vCONSTANT61000.2453001.4922912.416509.203.2 电机驱动系统的设计转向电动机控制主要实现电动机启动、停止、正转、反转。3.2.1电机驱动芯片的选择电机的功率驱动芯片我们选择SGS公司的L298。L298功率集成电路采用SGS公司特有的Multiwatt塑料封装，15个引脚，可用螺钉固定在散热器上。L298内含的功率输出器件设计制作在一块石英基片上，由于制作工艺的同一性，因而具有分立元件组合电路不可比拟的性能参数一致性，工作稳定。L298是双H桥高电压大电流功率集成电路，它接受标准TIL逻辑信号，可以用来驱动继电器、线圈、直流电动机和步进电动机等电感性负载。两个H桥能够使其接受或不接受输入信号。它的每个H桥的下侧臂晶体管发射极连在一起，相应外接电流检测电阻。L298的内部结构如图3-2所示： 图3-2 L298内部结构图L298各引脚特性如下：l CURRENT SENSING A和CURRENT SENSING B（引脚1和引脚15）用来连接电流检测电阻；l LOGIC SUPPLY VOLTAGE VSS（引脚9）接逻辑控制部分的电源，常用+5V；l SUPPLY VOLTAGE VS（引脚4）为电机驱动电源；l INPUT1，INPUT2，INPUT3，INPUT4（引脚5，7，10，12）输入标准TTL逻辑电平信号，用来控制H桥的开与关；l ENABLE A和ENABLE B（引脚6和引脚11）为使能控制端，当为低电平时，L298不工作；l OUTPUT1，OUTPUT2，OUTPUT3和OUTPUT4（引脚2，3，13，14）为输出，控制电机l GND（引脚8）则为接地脚。 L298的封装及各管脚如图3-3所示： 图3-3 L298的封装图3.2.2电机驱动电路设计本设计中将电机采用L298实现环行分配器与功率放大器的功能。 L297是电机控制集成芯片（包括环形分配器），采用模拟/数字电路兼容的IL工艺，20脚DIP塑料封装，常以+5V供电，全部信号线是TTL/CMOS兼容。L297四相驱动信号，应用于微处理机控制两相双极性和四相单极性电机。电动机可由半阶梯、正常和斩波驱动模式驱动，同时设于晶片内的PWM斩波线路容许以开关形式控制线路的电流。此器件只需要时钟、方向和模式输入信号。相位是由内部产生的，因此可减轻微处理机和程序设计的负担。单片机、L297、L298构成步进电动机控制驱动器电路，单片机发出时钟信号、正反转信号、工作模拟信号、复位信号、使能输入信号及控制信号。图3-4 电机驱动电路 L298引脚SENSE A和SENSE B（1和15）用来连接电流检测电阻，VSS（9）接逻辑控制部分的电源，常用+5V，VS（4）为电机驱动电源，IN1，IN2，IN3，IN4（5，7，10，12）输入标准TTL逻辑电平信号，既从L297的输出口4，6，7，9输出的信号，用来控制H桥的开与关，EnA和EnB（6和11）为使能控制端，当为低电平时，L298不工作。OUT1，OUT2，OUT3和OUT4（2，3，13和14）为输出，控制电机，GND（8）则为接地脚。第4章 电动胡椒磨粉机的三维建模与运动仿真4.1 Solidworks软件简介首先我要对Solidworks进行介绍一下，它是一种先进的，智能化的参变量式CAD设计软件，在业界被称为“3D机械设计方案的领先者”，易学易用，界面友好，功能强大，在机械制图和结构设计领域，掌握和使用Solidworks已经成为最基本的技能之一。与传统的2D机械制图相比，参变量式CAD设计软件具有许多优越性，是当代机械制图设计软件的主流和发展方向。传统的CAD设计通常是按照一定的比例关系，从正视，侧视，俯视等角度，根据投影，透视效果逐步绘出所需要的各个单元，然后标注相应尺寸，这就要求制图和看图人员都必须具备良好的绘图和三维空间想象能力。如果标注尺寸发生变化，几何图形的尺寸不会同步变更；如果改变了几何图行，其标注尺寸也不会发生变化，还要重新绘制，标注，因此绘图工作相当繁重。参变量式CAD设计软件，是参数式和变量式的统称。在绘制完草图后，可以加入尺寸等数值限制条件和其他几何限制条件，让草图进入完全定义状态，这就是参数式模式。由于软件自动加入了关联属性，如果修改了标注尺寸，几何图形的尺寸就会同步更新。也可以暂时不充分的限制条件，让草图处于欠定义状态，这就是变量式操作模态。美国Solid Works公司是一家专门从事开发三维机械设计软件的高科技公司，公司宗旨是使每位设计工程师都能在自己的微机上使用功能强大的世界最新CAD/CAE/CAM/PDM系统，公司主导产品是世界领先水平的Solid Works软件。90年代初，国际微机市场发生了根本性的变化，微机性能大幅提高，而价格一路下滑，微机卓越的性能足以运行三维CAD软件。为了开发世界空白的基于微机平台的三维CAD系统，1993年PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁成立SolidWorks公司，并于1995年成功推出了SolidWorks软件，引起世界相关领域的一片赞叹。在SolidWorks软件的促动下，1998年开始，国内、外也陆续推出了相关软件；原来运行在UNIX操作系统的工作站CAD软件，也从1999年开始，将其程序移植到Windows操作系统中。由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以原来一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素质的专业化公司。功能描述（1） TopDown(自顶向下)的设计（2） DownTop(自下向上)的设计（3） 配置管理（4） 易用性及对传统数据格式的支持（5） 零部件镜像（6） 装配特征（7） 工程图（8） eDrawingSolidworks模形由零件，装配体和工程图等文件组成，没有生成零件之前的图纸称为草图。由2D，3D草图直接生成3D模形和工程图时，如果修改了草图的标注尺寸，其3D模形和工程图会同步更新；相反，如果修改了工程图的标注尺寸，其3D模形和草图也会同步更新。软件使用起来非常方便，大大减少了设计人员的工作量，提高了工作效率。通常，从打开一个零件文件或建立一个新零件文件开始，绘制草图、生成基体特征、然后在模型上添加更多的特征，生成零件。也可以从其他软件导入曲面或几何实体开始，编辑特征，生成零件和装配体工程图。这是常用的设计方法，也就是自下而上的设计方法。草图绘制从零件文件开始，对于一个新的产品设计，要首先建立零件文件。由于零件、装配体及工程图的相关性，所以当其中一个视图改变时，其他两个视图也会自动改变。Solidworks2014允许自定义功能,选择菜单栏中的“工具”-“选择”命令,可以显示.定义”系统选项”和”文件属性”选项卡.Solidworks2014可以自动保存工作.自动恢复功能可以自动保存零件,装配体或工程图文件的信息,在系统死机时不会丢失数据.如果设定此选项,则选择”工具”_”选项”菜单命令.在”系统选项”选项卡上,单击”备份”选项,选择”每(n)次更改后,自动恢复信息”复选框,然后设定信息自动保存前应发生的变更次数.Solidworks2014具有很强的文件交换功能,可以输入,输出数十种文件格式,可以与AutoCAD，pro/ENGINEER,Solid Edge,CAM等软件很方便地进行文件交换。Solidworks2014在草图绘制模式及工程图中提供显示网格线和捕捉网格线功能。可将网格线与模型边线对齐，还可捕捉到角度。网格线和捕捉功能在Solidworks2014中不太使用，因为SolidWorks是参变量软件，尺寸和几何关系已提供了所需的精度。4.2 零件建模4.2.1 装饰圈三维建模的形成在SolidWorks中，装饰圈的形成比较容易实现，通过拉伸指令，装饰圈的三维模型如图4-1所示。图4-1 装饰圈三维图4.2.2 数量壳零件的三维建模形成由于数量壳零件的三维模型比较复杂，运用了拉伸，切除，圆角，等特征，形成数量壳零件的三维模型。如图4-2所示图4-2 数量壳零件三维图4.2.3 TOOLBOX运用另外，SolidWorks里toolbox里包含了各种传动件，螺栓，螺母，螺钉，轴承等数据，可直接调用输入自己参数即可。 轴承的建模，从toolbox中选择轴承，滚动轴承如图4-3所示图4-3 添加轴承4.3 零件装配零件设计好了，可以将其在组建模式下通过一定的方式组合在一起，从而造成一个组件或完整产品模型。零件装配需要在专门的组件设计模式下进行。在Solidworks2014 中，可以按照以下步骤来创建一个组件设计文件：单击新建按钮，打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“组件”单选按钮，在“子类型”选项组中寻则“设计”单选按钮，在“名称”文本框中输入组件名称，清除“使用缺省模板”复选框，然后单击“确定”按钮。弹出“新建文件选项”对话框。从“模板”选项组的列表框中选择“mmns _SLDASM_design”，单击“确定”按钮。在组件设计中（装配设计），主要有两种主流设计思路，即自底向上设计和自顶而下设计。通俗一点而言，前者是将已设计好的零部件按照一定的装配方式添加到装配体中；而后者则是从顶层的产品结构着手，由顶层的产品结构传递设计规范到所有相关子系统，从而有利于高效地对整个设计流程项目进行协作管理。在组件设计模式下，系统允许采用多种方法将元件添加到组件，包括使用放置定义集（简称约束集）和使用元件界面自动放置等。通常元件放置根据放置定义集而定，这些集合决定了元件与组件的相关方式及位置，这些集既可以是由用户定义的，也可以是预定义的。用户定义的约束集含有0个或多个约束；预定义约束集（也叫连接）具有预定义数目的约束。约束放置是较为常用的装配方式。在 Solidworks2014元件放置操控板的约束列表框中，提供了多种放置约束的类型选项，包括缺省、固定、曲面上的边、曲面上的点、直线上的点、相切、坐标系、插入、匹配、对其、和自动。在使用约束放置选项时，需要注意约束放置的一般原则及注意事项。例如，“匹配”约束或“对齐”约束的一组参照的类型要相同（平面对平面、旋转对旋转、点对点、轴对轴）；一次只能添加一个也是，譬如不能使用一个单一的“匹配”约束选项将一个零件上的两个不同的平面与另一个零件上的两个不同的平面配对，二必须定义两个单独的“匹配”约束；元件的装配需要定义放置约束集，放置约束集由若干个放置约束构成，用来组合定义元件的放置和方向。装配通过一个中心线重合，面重合或给定距离来配合圆弧曲面的零件。首先进行部装，在得到电动胡椒磨粉机的装配图，总装配图见下图4-4所示：图4-4 电动胡椒磨粉机三维装配体4.4 三维向二维的转换SolidWorks作为一套功能强大的计算机辅助绘图和设计软件，可以建立零件的三维实体图，三维装配体图及二维工程图，且大多数生产一线的工程技术人员对二维绘图软件，如autocad，caxa电子图版，等更加熟悉，而且二维软件在绘制，尤其是标注装配体，零件图时，具有独特的优势。所以，充分利用SolidWorks和二维图之间的转换，把SolidWorks自动生成的工程视图与二维软件的标注结合起来，达到“以二维之长补三维之短”的目的。一下是三维建模生成二维工程图的详细过程。在SolidWorks中生成二维工程图。在SolidWorks中的新建模板中，新建一个工程图模板，打开工程图工具条，在工程图工具条中点击“新建”按钮，并在作图区域中单击右键，“从文件中选择”，确认要生成工程图的三维模型，并选择要形成工程图的视图方向；在绘制区域内单击左键，以确定图形位置，单击“确定，完成工程图的绘制，并将其保存为“dwg/dxf”格式的文件。如图4-5所示图4-5新建工程选用标准图纸，或自定义图纸大小，如图4-6所示图4-6选择图纸打开需要生成工程图的零件，并将其拖入此工程图。左键确定位置，继续移动鼠标，会显示鼠标移动方向的视图。从而确定所需工程图，如图4-7所示。图4-7工程图创建此外，还可通过上方的工具来分析剖视图。也可标注此装配体的零件及其名称。因此图还将在CAD中修改，故在此未标注零件序号及名称，最后完成的工程图如图4-8所示：图4-8电动胡椒磨粉机工程图纸4.5 Sliodworks Motion介绍Sliodworks Motion插件就是一个与SolidWorks完全集成的动画制作软件插件，它能将SolidWorks的三维模型实现动态的可视化，并且实时录制机构的模拟装配过程、模拟拆卸过程和机构的模拟工作过程，将机构的工作情况得到更好的表达，增强了人们对机构的认识和了解。产品的交互动画将SolidWorks的三维模型实现动态的可视化，摄制产品设计的模拟装配过程、模拟拆卸过程和产品的模拟运行过程，从而实现动态设计。 Sliodworks Motion具有如下特点：（1）Sliodworks Motion与SolidWorks和PhotoWorks软件无缝集成，可以充分利用SolidWorks的实体模型和 PhotoWorks的渲染功能。 （2）利用动画向导，可以非常容易地对SolidWorks零件或装配体环境制作动画。 （3）爆炸或解除爆炸动画，来展示装配体中零部件的装配关系。 （4）绕着模型转动或让模型360度转动，可以从不同角度观看设计模型。 （5）利用专业的灯光控制以及为零件和特征增加材质，来产生高质量的动画效果。 （6）可以直接通过电子邮件发送AVI格式动画文件，加快设计观点的交流，缩短设计周期。4.6 电动胡椒磨粉机仿真的实现SolidWorks Sliodworks Motion使用基于“关键点”的界面。所谓关键点（Key Frame），就是零部件的某个特定的状态。“关键点”不仅支持空间位置的变化，也支持模型材质、颜色、透明度的变化。Sliodworks Motion 基本界面如图7-45所示：图7-45 驱动马达和放置键码属性管理器4.7 本章小结本章主要对电动胡椒磨粉机关键零部件三维建模的过程进行详细的介绍，并且完成电动胡椒磨粉机的运动仿真。千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。-31-结论此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一个转折点。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料、老师指导、与同学交流、找相关人士咨询、反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和知识的运用。通过这次设计，我了解了的电动胡椒磨粉机的的用途及工作原理，熟悉了产品的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己的独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，懂得了许多经验公式的获得，是不懈努力的结果。同时，仍有很多课题需要在以后的工作中去努力去完善。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解等等。这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中不断努力学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人，为中国机械行业添上自己的微薄之力。致谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起生活的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里要感谢我的导师X老师。X老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是X老师仍然细心地纠正设计中的错误。除了敬佩X老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作；我要感谢我的母校XXX大学，是母校给我们提供了优良的学习环境；我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师，是你们教会我专业知识。在此，我再说一次谢谢！谢谢大
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