CADCAECAM课程设计任务书落地扇.docx

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CADCAECAM课程设计任务书落地扇

课程设计任务书

CAD/CAE/CAM方法与技术

落地扇设计及加工

指导教师

学院名称

工程学院

专业及班级

09机制2班

提交日期

2012年05月

答辩日期

2012年05月

1.绪论

1.1本课程设计目的

1.2本课程设计任务

2.实体建模

2.1风扇旋风板设计

2.1.1零件设计步骤分析

2.1.2零件设计步骤

2.2风扇面板设计

2.2.1零件设计步骤分析

2.2.2零件设计步骤

2.3风扇叶轮设计

2.3.1零件设计步骤分析

2.3.2零件设计步骤

2.4风扇电机设计

2.4.1零件设计步骤分析

2.4.2零件设计步骤

2.5风扇后盖设计

2.5.1零件设计步骤分析

2.5.2零件设计步骤

3.风扇的装配设计

3.1风扇装配设计分析

3.2产品装配设计步骤

3.3生成装配爆炸图

3.4干涉检查

4.电风扇的运动仿真设计及其运动学分析

4.1电风扇运动仿真设计

4.2电风扇运动学分析

5.风扇电机加工工艺分析及其加工刀具轨迹设计

6.结束语

1.绪论

1.1本课程设计目的

随着CAD/CAE/CAPP/CAM技术的不断发展，其应用领域越来越广泛。

为了更好地掌握CAD/CAE/CAPP/CAM相关技术在设计及实际加工中的应用，现通过本课程设计，应用所学知识结合先进的CAD/CAE/CAPP/CAM软件解决工程实际问题的方法，初步掌握零件设计，加工的方法和步骤，培养严肃认真的科学态度，提高对所学知识综合运用的能力，为走向工作岗位奠定基础。

1.2本课程设计任务

应用Pro/E4.0软件对电风扇产品进行零件设计并实体建模，把各零件按照设计及运动要求进行装配。

分析电机零件，编排加工工艺，完成模拟刀具加工轨迹设计。

2.实体建模

电风扇的实体建模设计总体上来说是使用了有底而上的产品设计方法，设计过程中运用了拉伸、旋转等实体建模的基本方法和曲面修剪、合并、偏移、实体化等复杂的建模方法。

在学习电风扇建模设计过程中，除了学习建模方法外，更多的是学习这种设计模型的思想。

2.1风扇旋风板设计

其零件设计依据图纸如图1所示：

图1

2.1.1零件设计步骤分析

2.1.2零件设计步骤

①启动软件，设置工作目录；建立新文件，命名为XUANFENBAN。

②创建外边框旋转特征。

③创建中间圆柱旋转特征。

④在中间圆柱上表面的三条棱边创建圆角特征。

⑤过中心轴与FRONT面成12度，插入基准平面DTM1。

⑥以拉伸方式在中间圆柱与外侧圆环之间创建肋辐。

⑦肋辐阵列。

⑧在肋辐绘制截面，创建旋转特征。

⑨文件存盘。

其实体模型如图2所示：

图2

2.2风扇面板设计

其零件设计依据图纸如图3所示：

图3

2.2.1零件设计步骤分析

2.2.2零件设计步骤

其实体模型如图4所示：

图4

2.3风扇叶轮设计

其零件设计依据图纸如图5所示：

图5

2.3.1零件设计步骤分析

2.3.2零件设计步骤

其实体模型如图6所示：

图6

2.4风扇电机设计

其零件设计依据图纸如图7所示：

图7

2.4.1零件设计步骤分析

2.4.2零件设计步骤

①启动软件，设置工作目录，建立新文件。

②创建拉伸圆柱特征，圆柱直径为76，拉伸高度为17。

③圆柱侧面拔模，拔模角度为5度。

④拉伸切料，形成中间圆孔，圆孔直径为34，拉伸高度为9。

⑤拉伸加料，形成中间圆柱，圆柱直径为19，拉伸高度为9。

⑥上顶面外陵边倒R7的圆角。

上顶面中间圆环孔的上下面陵边进行倒圆角，半径分别为R3和

R1.5。

⑦抽壳，壳厚为1.2。

⑧拉伸加料，创建底平板凸缘特征。

拉伸切料，产生底平板凸缘上的8个孔。

⑨底平板凸缘上表面与圆柱外侧面间倒圆角，圆角半径为1.5。

⑩文件存盘，完成零件造型。

其实体模型如图8所示：

图8

2.5风扇后盖设计

其零件设计依据图纸如图9所示：

图9

2.5.1零件设计步骤分析

2.5.2零件设计步骤

3.风扇的装配设计

风扇的装配设计综合运用到了无连接接口约束和有连接接口约束两种装配设计方法。

其中要保证电风扇叶片有一个旋转自由度，故电风扇叶片在进行时必须使用有连接接口的约束（销钉连接），而其它部件装配好后需要完全约，故装配时采用无连接接口约束。

3.1风扇装配设计分析

3.2产品装配设计步骤

6、对电机和后盖进行颜色和外观设计。

在【视图】/【颜色和外观】命令来选择元件后着色。

其最终装配结构如图10所示：

图10

3.3生产装配爆炸图

装配爆炸图其实是组件的分解视图。

建立表达清晰的装配爆炸图，有助于分析产品结构、规划零件以及给生产工艺的指导工作带来方便等。

生产爆炸图的步骤如下：

1）从菜单栏中选择【视图】/【分解】/【编辑位置】命令，打开分解位置对话框；

2）在【分解位置】对话框中，设置【运动类型】等选项组用来调整爆炸图中各元件的位置，得到满意位置后，点击【确定】按钮。

3）编辑爆炸图完成后，得到分解视图下的风扇装配爆炸图，效果如图11所示：

图11

3.4干涉检查

干涉检查在产品结构设计中非常重要，运用传统的二维设计方法，检查零件之间是否干涉难度较大，甚至在产品装配调试时才能发现，一旦有问题就要返修或改进设计，有时候造成无法更改的错误，导致设计的失败。

运用pro/e的模型分析功能对装配体进行干涉检查，可以直观地获得零件间的干涉情况，很方便地找到干涉点的位置并进行修改，保证了结构结果的准确性。

1）从菜单栏中选择【分析】/【模型】/【全局分析】命令，打开分解位置对话框；

2）接受默认设计，单击

（计算当前分析以供预览）按钮，计算结果为

。

4.电风扇的运动仿真设计及其运动学分析

在风扇机构仿真的设计中，主要模拟电风扇叶片的转动，并对电风扇的叶片进行相关的运动学分析。

4.1电风扇运动仿真设计

1）定义伺服电动机

在已装配好的组件中，在菜单命令中点选【应用程序】主菜单中选取【机构】选项，进入机械仿真界面，单击【定义伺服电动机】，点击【新建】命令，在【从动图元】选项组中选择【连接轴】选项，然后选取叶片的中心轴作为连接轴，在【伺服电动机定义】对话框中打开【轮廓】选项卡，对其设置如图4-2所示，电风扇叶片的转动速度与时间关系变化曲线如图4-3所示：

2）创建运动分析

单击（运行分析）按钮，点击【新建】按钮，进入【分析定义】对话框，输入名称“fan”，【类型】选择【运动学】；开始时间定义为10，帧频为100，最小间隔0.01，初始位置为当前，点击【运行】；设置参数如图4-4所示：

3）回放结果并制作媒体播放文件

（1）单击（回访以前的运动分析）按钮，系统弹出如图4-5所示的【回放】对话框，单击其中的按钮，打开如图4-6所示的【动画】对话框。

（2）单击（播放）按钮观察结果：

单击（停止）按钮结束仿真运动；单击【捕获】按钮，如图4-7打开【捕获】对话框，单击其中的【浏览】按钮，弹出【保存副本】对话框，在此选择文件的保存路径，并选择保存格式与填写文件名称。

完成后单击【捕获】对话框中的【确定】按钮，开始媒体播放文件的制作。

制作完毕后点击播放。

4.2电风扇运动学分析

6.结束语

经过这次的设计