cadcam課程設(shè)計(jì)--玩具自卸卡車的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與分析

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　課程名稱： 機(jī)械CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ) </p><p>　　題目名稱： 玩具自卸卡車的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與分析 </p><p>　　班 級(jí)： 2010 級(jí) 機(jī)制教育 班</p><p>　　姓 名hu：

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　評(píng)定成績(jī)：</b></p><p><b>　　教師評(píng)語(yǔ)：</b></p><p>

3、　　指導(dǎo)老師簽名： </p><p>　　20 13 年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要............................................................1</p><p>　　關(guān)鍵詞....

4、........................................................1</p><p>　　1. 前言...........................................................1</p><p>　　1.1自卸卡車的特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r.....................................

5、.1</p><p>　　1.2 Solidworks簡(jiǎn) 介.............................................1</p><p>　　1.3軟件特點(diǎn) .....................................................1</p><p>　　2. 玩具自卸卡車的結(jié)構(gòu)組成和工作理.....

6、............................2</p><p>　　2.1 組成..........................................................2</p><p>　　2.2工作原理......................................................2 </p><p

7、>　　3零件三維實(shí)體建模的方法..........................................2</p><p>　　3.1 典型零件三維實(shí)體建模的方法....................................2</p><p>　　3.1.1輪胎、軸..................................................

8、..3</p><p>　　3.1.2 主要部件建模................................................4</p><p>　　4. 裝配模型建立的方法和步驟......................................6</p><p>　　5. 裝配體模型的運(yùn)動(dòng)仿真分析..................

9、.....................8</p><p>　　5.1 車輪運(yùn)動(dòng)仿真..................................................9</p><p>　　6、關(guān)鍵零件的CAE分析.............................................9</p><p>　　7. 典型零件的C

10、AM. ............................................9</p><p>　　8. 結(jié)論..........................................................10</p><p>　　參考文獻(xiàn)......................................................

11、...11</p><p>　　機(jī)械CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ)</p><p>　　——玩具自卸卡車的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與分析</p><p><b>　　姓名：胡洋華</b></p><p>　　教育學(xué)院 10級(jí)機(jī)制教育班 學(xué)號(hào)：201040914122</p><p>　　摘 要：本文以自卸卡車為對(duì)象，

12、利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，以Solidworks軟件為工具，主要對(duì)自卸卡車的三維實(shí)體結(jié)構(gòu)和裝配進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。確定各部件的主要功能，計(jì)算出相關(guān)的主要尺寸，根據(jù)尺寸來(lái)進(jìn)行實(shí)體建模；并且還進(jìn)行了實(shí)體裝配、干涉分析和運(yùn)動(dòng)仿真，另外還對(duì)主軸進(jìn)行了靜力學(xué)分析,對(duì)典型零件的CAM進(jìn)行了數(shù)控加工編程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：實(shí)體建模，裝配圖，CAM、運(yùn)動(dòng)仿真。</p><p><b>　　正 文

13、：</b></p><p><b>　　1. 前言：</b></p><p>　　1.1自卸卡車的特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　自裝卸式卡車是一種自動(dòng)控制的運(yùn)輸車，主要用于貨物運(yùn)輸，也可以改進(jìn)為旅游車等。它主要由車頭、底盤、車廂和自動(dòng)卸貨裝置組成；具有整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理緊湊，裝卸貨物自動(dòng)化，使用效率高，廂體采用輕量化設(shè)計(jì)、運(yùn)載量

14、大、封閉性能好；安全、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)明顯，是一種環(huán)保、高效的新型運(yùn)輸車輛。</p><p>　　我國(guó)國(guó)內(nèi)與國(guó)外在自卸卡車方面的差距無(wú)論是技術(shù)方面還是上裝方面都己經(jīng)很小了。十幾年前我國(guó)可能還從國(guó)外進(jìn)口垃圾車，但目前國(guó)內(nèi)的自卸卡車生產(chǎn)己經(jīng)基本符合用戶的需求?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)一些專業(yè)生產(chǎn)自卸車的廠家通過(guò)消化吸收國(guó)外技術(shù)的方式，己在某些方面逐步接近國(guó)外先進(jìn)水平。</p><p>　　但與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品相比

15、，我國(guó)自卸卡車的性能和功能還存在一定差距，低端產(chǎn)</p><p>　　品特征明顯，整車性能較差，大部分國(guó)產(chǎn)自卸卡車是以模仿進(jìn)口車功能為基礎(chǔ)來(lái)研制生產(chǎn)的，缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和概念創(chuàng)新的產(chǎn)品。在液壓裝置機(jī)械作業(yè)裝置、測(cè)量計(jì)一量裝置、自動(dòng)控制裝置、安全防護(hù)裝置的技術(shù)水平上與外先進(jìn)產(chǎn)品還存在著一定的差距。</p><p>　　1.2 Solidworks簡(jiǎn)介</p><p&g

16、t;　　SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起，塞州的康克爾郡（Concord,Massachusetts）內(nèi)，當(dāng)初的目標(biāo)是希望在每一個(gè)工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件至今，至2010年已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由300家經(jīng)銷商在全球140個(gè)國(guó)家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。1997年，Solidworks被法國(guó)達(dá)

17、索（Dassault Systemes）公司收購(gòu)，作為達(dá)索中端主流市場(chǎng)的主打品牌。</p><p><b>　　1.3 軟件特點(diǎn)</b></p><p>　　Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWor

18、ks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。</p><p>　　對(duì)于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來(lái)搞設(shè)計(jì)了。SolidWorks獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的

19、CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用戶能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。</p><p>　　在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便而方便的軟件之一。美國(guó)著名咨詢公司Daratech所評(píng)論：“在基于Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者。”

20、</p><p>　　在強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能和易學(xué)易用的操作（包括Windows風(fēng)格的拖/放、點(diǎn)/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間的是全相關(guān)的。</p><p>　　2、 自卸卡車的結(jié)構(gòu)組成和工作原理</p><p><b>　　2.1 結(jié)構(gòu)組成：</b></p

21、><p>　　玩具自卸卡車主要是由車架，車廂，輪胎，主軸，伸縮桿組成。</p><p>　　車架：是卡車的主要部分，它由車頭和底盤構(gòu)成，車頭內(nèi)可以坐人；車底盤支撐車廂的部分。</p><p>　　車廂：用來(lái)轉(zhuǎn)載貨物。</p><p>　　主軸：用來(lái)連接車輪，固定車輪。</p><p><b>　　伸縮桿：用來(lái)卸貨

22、。</b></p><p>　　車輪：驅(qū)動(dòng)自卸卡車能夠運(yùn)動(dòng)起來(lái)</p><p>　　2.2 工作原理及其用途：自卸卡車是利用本車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)可伸縮液壓桿驅(qū)動(dòng)卡車卸貨，伸縮桿從底盤伸出，推動(dòng)車廂向上翻轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)各種功能。自卸車主要由二類汽車底盤、車架、液壓系統(tǒng)等部件所組成。本車型適用于各種中小型貨物的承載、運(yùn)輸。其主要功能有：舉升、后翻、上回等功能。</p>&

23、lt;p>　　3、零件三維實(shí)體建模的方法</p><p>　　3.1 典型零件三維實(shí)體建模的方法</p><p>　　以前視面為基準(zhǔn)平面，草圖繪制外圓Ф40mm，拉伸給定深度500mm。成型后圓角，著色。</p><p>　　3.1.2 自卸卡車主要部件的建模：</p><p>　　（1）車架的建模：以前視面為基準(zhǔn)，使用工具，將車架主輪

24、廓拉伸成型，再使用，將車輪與連桿裝配的地方拉伸切除。主要尺寸為：Ф240 ，深度為40mm，再使用畫出主軸孔。接著對(duì)車架的邊倒圓角，最后給車架上色。</p><p>　?。?） 車箱的建模：首先以前視基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，以畫整個(gè)車廂的建模，再把車箱抽殼40mm，然后給車廂倒圓角，倒平均為R3的圓角。最后給車廂涂色。</p><p>　　伸縮桿的建模：先以前視面為基準(zhǔn)面，畫伸縮桿大頭，再用畫伸縮桿

25、的小頭。</p><p>　　4、 裝配模型建立的方法和步驟：</p><p>　　4.1 首先插入零件，車架的插入，固定。接著插入零件車輪的主軸，命令，將其插入進(jìn)去，將主軸調(diào)到適當(dāng)?shù)奈恢?，同樣的步驟，重復(fù)兩次。</p><p>　　再其次就是插入車輪，將車輪和主軸配合，同樣的步驟重復(fù)四次，再接著是插入伸縮桿，命令，將其配合好，最后是一個(gè)車廂的插入及其配合.。&

26、lt;/p><p>　　4.2整體結(jié)構(gòu)的裝配</p><p>　　整個(gè)裝配的流程圖和裝配體效果圖如下所示：</p><p>　　5. 裝配體模型的運(yùn)動(dòng)仿真分析</p><p>　　5.1 車輪運(yùn)動(dòng)仿真</p><p>　　選取前視面，使用將圖變?yōu)榘肫室晥D，選取動(dòng)力馬達(dá)，選擇線性輸入，選取方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件，拖動(dòng)鍵碼屬性，

27、確定動(dòng)畫時(shí)間，點(diǎn)擊播放，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，點(diǎn)擊保存動(dòng)畫，生成avi視頻文件。見(jiàn)附件</p><p>　　6、關(guān)鍵零件的CAE分析</p><p>　　6.1 主軸的靜力學(xué)分析：</p><p>　　打開(kāi)主軸，點(diǎn)，使用工具，選材料為，使用工具，選固定鉸鏈集合體，選擇的大小為20N，點(diǎn)擊工具，分析結(jié)果如下。</p><p><b>　　典型

28、零件的CAM</b></p><p>　　7.1伸縮桿的數(shù)控加工</p><p><b>　　數(shù)控加工程序：</b></p><p><b>　　P1000</b></p><p>　　N010 G90 X110.0 Z0.0 </p><p>　　N0

29、20 GOO X104.0 Z2.0 M03 S1000 M08 T01</p><p>　　N030 G01 X100.0 Z0.0 F150.0</p><p>　　N040 G01 Z-100.0 </p><p>　　N050 G01 X104.0 </p><p>　　N06

30、0 G00 X104.0 Z2.0 </p><p>　　N080 G01 X80.0 F150.0</p><p>　　N090 G01 Z-60.0 F150.0</p><p>　　N100 G01 X104.0 </p><p>　　N110 G00 X110.

31、0 Z0.0 </p><p>　　N120 G02 M05 M09</p><p><b>　　8. 結(jié)論</b></p><p>　　時(shí)間很快，轉(zhuǎn)眼間一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)就結(jié)束了。這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)solidworks軟件有了進(jìn)一步的了解，在實(shí)體建模方面又得到了較大的鍛煉，最讓我高興的的是做成運(yùn)動(dòng)仿真的時(shí)候，靜力學(xué)分析和有限元分

32、析是最吸引我的，雖然我還不怎么會(huì)，但希望自己有一天會(huì)熟練掌握這些東西。</p><p>　　雖然這個(gè)任務(wù)對(duì)我而言，完成起來(lái)比較吃力，但我還是認(rèn)真的完成了任務(wù)。收獲的不僅僅是知識(shí)，更重要的是鍛煉了我的心智、提高了我的動(dòng)手能力和處理問(wèn)題的能力。這個(gè)課程設(shè)計(jì)也讓我明白了，一分耕耘、耐心細(xì)心決定成敗。任何一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都并非一件簡(jiǎn)單的是。我們平時(shí)看到別人成功喜悅時(shí)應(yīng)該想到他人成功背后的辛酸和努力。在以后的日子里，我會(huì)倍加

33、努力的學(xué)習(xí)，希望自己在三維軟件操作方面能有一個(gè)更大的進(jìn)步。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 殷國(guó)富，刁艷，蔡長(zhǎng)韜.機(jī)械CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ).華中科技大學(xué)出版社.2010</p><p>　　[2]焦永,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)，[M]北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社</p><p>　　[3]