CADCAM课程设计说明书.docx
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CADCAM课程设计说明书
湖南农业大学教育学院
课程设计说明书
课程名称:
机械CAD/CAM技术基础
题目名称:
玩具自卸卡车的虚拟样机设计与分析
班级:
2010级机制教育班
姓名hu:
学号:
2010409141
指导教师:
杨文敏
评定成绩:
教师评语:
指导老师签名:
2013年月日
目录
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
1.2Solidworks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
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:
实体建模,装配图,CAM、运动仿真。
正文:
1.前言:
1.1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。
1.2Solidworks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(DassaultSystemes)公司收购,作为达索中端主流市场的主打品牌。
1.3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、自卸卡车的结构组成和工作原理
2.1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
2.2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、零件三维实体建模的方法
3.1典型零件三维实体建模的方法
3.1.1轮胎、轴、
以前视面为基准平面,草图绘制外圆Ф120mm,拉伸给定深度40mm。
以前视面为基准面,草图绘制外圆Ф40mm,拉伸切除,完全贯穿。
再草绘Ф15mm外圆,拉深、切除成型后圆角,着色。
以前视面为基准平面,草图绘制外圆Ф40mm,拉伸给定深度500mm。
成型后圆角,着色。
3.1.2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:
Ф240,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。
(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。
(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、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.。
4.2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:
5.装配体模型的运动仿真分析
5.1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、关键零件的CAE分析
6.1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。
7、典型零件的CAM
7.1伸缩杆的数控加工
数控加工程序:
P1000
N010G90X110.0Z0.0
N020GOOX104.0Z2.0M03S1000M08T01
N030G01X100.0Z0.0F150.0
N040G01Z-100.0
N050G01X104.0
N060G00X104.0Z2.0
N080G01X80.0F150.0
N090G01Z-60.0F150.0
N100G01X104.0
N110G00X110.0Z0.0
N120G02M05M09
8.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喜悦时应该想到他人成功背后的辛酸和努力。
在以后的日子里,我会倍加努力的学习,希望自己在三维软件操作方面能有一个更大的进步。
参考文献
[1]殷国富,刁艳,蔡长韬.机械CAD/CAM技术基础.华中科技大学出版社.2010
[2]焦永,计算机图形学基础,[M]北京:
北京工业大学出版社
[3]刘建军.solidworks2009基础与实例教程.化学工业出版社
[4]宁汝新,赵汝嘉.CAD/CAM技术、应用与开发[M].机械工业出版社2002
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