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夹具的三维建模详细设计

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夹具的三维建模详细设计

1 我国汽车制造业概论

1.1 我国汽车制造业发展现状

我国汽车工业经过近50多年的发展,已逐步成为国民经济的支柱产业,形成了由几个大型企业集团和众多配套长组成的完整的汽车制造体系。

但是我国汽车工业起步晚、起点低、规模小、技术落后、产业结构不合理,改革开放以来虽有较快发展,但与汽车生产大国相比差距明显:单从绝对产量来看,我国2003头6个月共生产销售汽车200多万辆,全年预计超过400万辆,尽管相比去年同期增长了30%,但全国总产量尚不足国际汽车巨头通用公司的年产量。我国已经加入WTO,按照我国对于汽车行业的承诺,到2006年,我国汽车整车进口关税水平将降至25%,零部件降至10%,并且逐步取消一些诸如进口配额等非关税保护政策,国内汽车行业将直接面对开放的国际市场,这对于我国尚属幼稚的汽车产业来说,将是一个非常严峻的考验。

我国汽车工业的差距,除了规模上的差距,更重要的制造技术以及管理技术上的差距,而其中最重要的是管理上的差距。整体来说,当前我国汽车行业普遍存在很多的管理问题:[1]

1.2 我国汽车发展史

我国的第一辆汽车于1929年5月在沈阳问世,由张学良将军掌管的辽宁迫击炮厂制造。张学良让民生工厂厂长李宜春从美国购进“瑞雪”号整车一辆,作为样车。李宜春将整车拆卸,然后除发动机后轴、电气装置和轮胎等用原车零件外,对其它零件重新设计制造,到1931年5月历时两年,终于试制成功我国第一辆汽车。

我国最早进口汽车是在1901年(清光绪二十七年),是匈牙利人李恩时(Leine)将两辆汽车带入上海。一辆是凉篷式汽车,另一辆是折叠式软篷,前排为双轮座席,车轮是木制的,外面包上实心橡胶轮胎。

自1953年7月第一汽车制造厂动工兴建,1957年7月投产,1957年7月13日我国生产出第一辆载货的解放牌汽车,又于1958年5月,我国第一汽车制造厂自行研制设计生产了第一辆与当时政治风云起伏颠簸、荣辱与共的红旗牌轿车,被誉为“东方神韵”。几十年来,我国汽车工业得到了快速的发展。特别是改革开放以来,汽车生产采用了各种高科技及人性化的安全及便利设施,汲国外汽车科研之精华。

1.3 我国汽车制造发展展望

在一项调查中,消费者认为,合资车在技术含量、品牌价值和服务方面要优于自主品牌.

技术含量是一直是自主品牌汽车的最大的软肋,由于中国自主品牌企业都是小厂,没有雄厚的技术背景,给人们形成了根深蒂固的技术落后的印象.

除了技术含量,品牌形象也是自主品牌的弱项.品牌是产品的质量、技术含量和售后服务等要素所支撑起来的企业综合实力的体现.

(1)下一个轿车消费热可能在2009年出现(考虑到换车周期和消费周期)。

(2)华北地区城市的出租车换车、治理超载后的大吨位载重汽车、农用车和特种车是新的行业增长点。

(3)低档车制造企业面临非常大的生存压力。

(4)电动、混合燃料车依然不会有什么市场,节能概念、款式新潮的轿车可能成为"卖点"。

(5)虽然有大众公司这样的外资厂商决定减少在华投资,但是不会形成群体效应。而非常值得重视的是:日资企业在华有后发制人的潜力,并且会在广州一带形成日资汽车产业链。

(6)中档车的价格风险较大,也是市场注意力所在,但是高档车价格下降空间反而不大,需要密切注意外资在这方面的动向和操作方式。

(7)由于中国市场和生产效率问题乃至贸易保护主义抬头,世界汽车业向中国转移的趋势并不明显(区别与电子、纺织、轻工)。但是,政府将会用极大的努力促使其转移成功,目前处于比较微妙的时期。

(8)关税和配额政策的取消效应已经被市场消化,在2005年,不一定会出现车价大幅下降的局面。因为消费市场已经处于下降状态,它不是简单地用降价手段就能刺激起来的。

(9)汽车大卖场将是行业内第一个破灭的泡沫。

2 夹具的概述

2.1 夹具的发展趋势

夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。

随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。它主要表现在以下几个方面:

(1)发展通用夹具新品种

通用夹具是使用最广泛的一种夹具,发展通用夹具以代替某些专用夹具。内容包括以下:

①发展高精度通用夹具

②广泛采用高效率通用夹具

③发展适用于各种类型零件工艺特征的专用夹具

(2)发展调整式夹具

调整式夹具经过部分零件的更换和重新调整组合,即可适应不同工件的加工。适用程度介于通用和专用之间。主要有两种类型:通用可调式夹具和调整式夹具。

(3) 推广和发展组合夹具及拼拆夹具

①组合夹具

组合夹具式有一套预先制好的各种不同形状、不同规格尺寸、具有互换性和耐磨性的标准元件与合件所组成。

②拼拆夹具

与组合夹具有相同之处,有一系列可多次利用的标准零件与基础零件,但又采用了部分具有一定专用性的部件,其夹紧部件多采用液压传动装置。

(4)加强专用夹具的标准化和规格化

强夹具元件的标准化和规格化,不但能加速生产准备周期,而且也可使夹具的生产由单件转为成批,降低夹具制造成本。因此,可节省劳动力,缩短生产准备周期。

(5)专用夹具中采用高精度、高效率的夹具

主要满足高生产率的加工要求,使之有可能采用采用平行或平行先后的加工方法,采用多件的加工方法,以及尽可能缩短或重合辅助时间的方法来压缩单件工时,提高生产率。

(6)大力推广和使用机械化及自动化夹具

生产机械化及自动化是技术革命的中心内容,大力推广和使用机械化及自动化夹具以减少和消除繁重的体力劳动是机械制造中的重要问题。

(7)推广和发展扩大机床性能的夹具

具体的有仿形装置、机床改装用的各类夹具

(8)采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具

实践证明,采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具,能满足机械加工中的定位要求,并简化制造工艺,缩短了生产周期,并能保证零件的加工精度。2.2 夹具的组成

夹具要起到应有的作用,一般来说应由以下几部分组成:

(1)定位元件

定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。

(2)夹紧装置

夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。

(3)对刀元件、导向元件

对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定(或引导)刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件,例如钻套、镗套、对刀块等。

(4)联接元件

夹具联接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之联接的元件,例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。

(5)其他元件及装置

根据加工要求,有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工件抬起装置和辅助支承等装置。

(6)夹具体

夹具体是用于联接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件,夹具通过夹具体与机床联接。

以上这些组成部分,并不是对每种机床夹具都是缺一不可的,但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置,它们是保证工件加工精度的关键,目的是使工件“定准、夹牢”

2.3 夹具的作用与意义

由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计,故可事先采取措施来保证操作的安全。对工件进行机械加工时,为了保证加工要求,首先要使工件相对刀具(或机床)有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动,为此,进行机械加工之前,先将工件装夹好。

工件的装夹方法有两种:一种使工件直接装夹在机床的工作台或花盘上;另一种使工件装夹在夹具上。

采用第一种方法装夹工件时,一般要先按图样要求在工件表面划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法不需专门装备,但效率低,一般用于单件或者小批生产。批量较大时,大都采用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有以下优点:

(1)保证加工精度,降低人工等级

零件的加工精度,包括尺寸精度,几何形状精度和表面相互位置精度三种。实用夹具的最大功用,是保证零件上加工表面的位置精度。例如,在摇臂钻床上使用钻夹具加工孔系时,可保证达到0.10~0.20mm的中心距精度,而按划线找正加工时,仅能保证0.4~1.0mm,而且受到操作技术的影响,同批零件的质量也不稳定。

当工件的形状复杂及精度要求高时,往往不易或不能依靠通用机床及其附件来达到加工要求,因此需要采用专用夹具。

(2)扩大机床工艺范围

利用机床夹具,能扩大机床的加工范围,例如,在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔,使车床、钻床具有镗床的功能。

(3)提高劳动生产率和降低加工成本

使用夹具后,免除了每件都要找正、对刀等时间,加速工件的装卸,从而大大减少了有关工件安装的辅助时间。特别对那些机动时间较短而辅助时间长的中小件加工意义更大。此外,用夹具安装还容易实现多件加工、多工位加工、可进一步缩短辅助时间,提高劳动生产率。

(4)减轻操作的劳动强度,保证安全生产

由于夹具中可以采用扩力机构来减小操作的原始力,而且有时还可以采用各种机动夹紧装置,故可使操作省力,减轻劳动强度。由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计,故可事先采取措施来保证操作的安全。

(5)改变原机床的用途,扩大机床适用范围

工件的结构形状时各式各样的,现在对精度和生产率的要求也越来越高,在某些情况下,原有机床难以适应。为解决这一困难,往往采用专用夹具以扩大机床的适用范围,实现“一机多用”。在产品更换时,工厂现有的机床设备,有时往往不能适应新产品的要求。为此,可以采用夹具来改变机床的用途。

3 PROE设计环境的简述

3.1 PROE设计软件介绍

Pro/ENGINEER是当今3D CAD/CAM系统的标准软件,广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航天、家电、玩具等行业。Pro/ENGINEER 集合了零件设计、产品组合、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析、产品数据管理等功能于一体。

Pro/ENGINEER是一个参数式设计的CAD/CAM系统。参数式设计就是将零件尺寸的设计用参数来描述,并在设计修改时通过修改参数的数值来更改零件的外形。这项参数式设计的功能不但改变了设计的概念,并且将设计的便捷性推进了一大步。

Pro/ENGINEER参数式设计的特性:

单一数据库:Pro/ENGINEER可随时由3D实体模型产生2D工程图,而且自动标示工程图尺寸。不论在3D还是2D图形上在尺寸修改,其相关的2D图形或3D实体模型均自动修改,这样可确保资料的正确性。由于采用单一数据库,提供了所谓双向关连性的功能,正符合现代产业中的同步工程。

实体模型:3D实体模型除了可以将用户的设计思想以最真实的模型在计算机上表现出来之外,借助于系统参数,用户还可随时计算出产品的体积、面积、重心、惯性大小等,以了解产品的真实性,并补足传统面结构、线结构的不足。用户在产品设计过程中,可以随地回掌握以上重点,设计物理参数,并减少许多认为计算时间。

特征作为设计的单位:Pro/ENGINEER以最自然的思考方式从事设计工作,如孔、开槽、圆角等均被视为零件设计的基本特征,除了充分掌握设计思想之外,还在设计过程中导入实际的制造思想;也正因为以特征作为设计的单元,因此可随时对特征做合理、不违反几何的顺序调整、插入、删除、重新定义等修正动作。3.2 PRO/E的CAM功能应用

在产品的数控制造加工编程方面,PRO/ENGINEER软件提供了强大的数控编程模块PRO/NC,该CAM模块与CAD模块集成在一起,具有强大的数控加工编程、后置处理功能。PRO/NC可分别对各种加工机床的各种加工方式进行数控加工编程,能产生生产过程规划,提供参数化的刀位轨迹生成,估计加工的时

间。它所具有的数控车削,铣削,线切割加工编程功能,支持车削中心,五轴铣削中心和四轴线切割数控加工编程功能,具备完整关联性,对任何设计更改,能自动生成加工程序和资料。

利用PRO/NC生成的刀具轨迹文件称为CL DATA(CUTTER LOCATION DATA)通过NC CHECK进行仿真加工检测切削状况,提供的VERICAT模拟功能可以模拟材料的去除过程,使用户对切削过程进行快速校验和刀具轨迹的优化设计提供指导,以预测误差和干涉过切,产生的CL刀位文件经NCPOST或GPOST后置处理产生NC代码。其提供的后置处理程序能满足如FANUC,Heidenhain,Simenses,Mitsubishi,Mazak,Agie和Charmilles 等数控系统,用户可以通过修改OPTION FILE文件(机床配置文件)和FIL FILE文件(数控机床系统接口文件),产生合适自有数控机床系统的后置处理程序,然后进行切削加工。

3.3 设计任务及要求

(1)运用Pro/E软件建立零件的三维实体模型,并完成工程图的生成和尺寸的标注;

(2)制定零件的加工工艺规程并编制机械加工工序卡一套;

(3)设计其中一道工序的夹具图纸一套;

(4)运用Pro/E软件实现夹具零件的工装

3.4 加工环境介绍

阀体的加工要求有下列数控设备:车削加工中心,数控电火花线切割机;以及专业夹具,修理维护设备和量具等加工设备。零件的加工不需要操作者很强的工艺经验,但需要有数控加工的基础,能熟练进行对刀等的操作,懂得维护和调整机床。

4 阀体零件加工工艺的基本理论

4.1 阀体零件机械技工工艺过程及组成

4.1.1 工艺过程

工艺过程是指直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或者半成品的过程。而在机床上用切削刀具或其他工具加工毛坯或半成品,使其尺寸及形状发生变化的过程称为机械制造工艺过程。通常还把与机械加工有直接关联的辅助工作也包含在机械加工工艺过程中。

机械加工工艺过程中包括以下内容:

1.切屑型加工加工中以产生切屑来切除金属层而获得工件或半成品所要求的形状、尺寸和表面质量。它的基本方法是刨(插)削、钻(铰、扩、锪)削、铣削、拉(推)削、磨(研、珩、超精加工)削、刮削、点火花加工、电化学加工等。后3中多用于设备、工装的加工。

2.无屑型加工有冷压加工(如滚压螺纹、活塞销孔的冷压加工等)、化学加工

3.辅助型工作包括检验、去毛刺、清洗和涂防锈剂、热处理、平衡、称重等。

4.1.2工艺过程的组成

机械加工工艺过程总是由若干个按顺序排列的工序组成。而工序又可分为安装、工位、工步、走刀。

1.工序是指一个工人或一组工人在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。划分工序的标志是:机床或工作地是否变动和工作是否连续。工序是工艺过程的基本组成部分。

2.安装与工位在一道工序中,有时工件需要在该设备或工作地上进行几次装夹(定位与夹紧)或变动几个位置,才能连续完成该工件的全部工作内容(如几个表面的先后加工或粗、精加工)。所以,某些工序可能有几次安装或几个工位。

安装:工件加工前在机床上(或夹具中)进行定位和夹紧的过程成为安装。通常把工件经一次装夹后完成一定的工序内容称为一次安装。

工位:是指为了完成一定的工序部分,在一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分,一起相对于刀具或设备的固定部分,所占据的每一个位置。机械加工中的主要工位都有相应的刀具和加工表面。

3.工步是指加工表面(或装配时的连接表面)和加工(或装配)工具不变的情况下,所连续完成的那一部分工序。机械加工中一个工序的一个工位上所完成的

三维建模数字化设计与制造

附件4: 山西省第九届职业院校技能大赛(高职组) “三维建模数字化设计与制造”赛项规程 一、赛项名称 赛项名称:三维建模数字化设计与制造 赛项组别:高职组 赛项归属产业:加工制造类 二、竞赛目的 本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生,组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务,展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力,以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学,加快校企合作与教学改革,提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。 三、竞赛内容与方式 (一)竞赛内容 竞赛内容将以任务书形式公布。 针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品(或零部件)进行反求、建模,并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工,对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行

局部的创新(或改良)设计。 整个竞赛过程,分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分,分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段:数据采集与再设计 该阶段竞赛时间为3小时,竞赛队完成三项竞赛任务。 任务1:样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品,对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力; 任务2:三维建模。根据三维扫描所采集的数据,选择合适软件,对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力,特别是曲面建模能力; 任务3:产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容,根据机械制造知识,按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段:数控编程与加工 竞赛时间为3小时,竞赛队完成两项竞赛任务。 任务4:数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯,选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具,以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选

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注塑机三维建模毕业设计

第1章绪论 1.1注塑成型模具概述 注塑用模 具简称注塑 模,主要用于 热塑性制品的 成型,但近年 来也越来越多 地用于热固性 塑料的成型。 图1-1 化妆瓶盖用模具 注塑成型在塑 料制品成型中占有很大比重,世界塑料成型模具产量中约半数以上为注塑模具。 注塑模主要由成型零部件和浇注系统组成,使来自注塑机的熔融物料成型为适应于各种用途的制品。注塑过程中,塑料先加在注塑机的加热料桶,塑料受热熔融后,在注塑机的螺杆或活塞推动下,经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料在模具的型腔固化成型,这就是注塑成型的简单过程。 1.2注塑成型模具的分类及其典型结构 1.2.1注塑成型模具的分类 生产中使用的注塑模具种类繁多,可从不同的角度分类。本论文要模拟模

具的工作和装配过程,要对各类不同的模具结构进行精密的三维建模,因此本文按照模具的结构不同来对其进行分类:单分型面注塑模具,双分型面注塑模具,带活动镶件的注塑模具,横向分型抽芯的注塑模具,自动卸螺注塑模具,多层注塑模具,无流道注塑模具等。下文将主要针对单分型面,双分型面,斜导柱抽芯注塑模具以及目前应用广泛的潜伏浇口的注塑模具进行模拟。 1.2.2注塑成型模具的典型结构 注塑模具的结构是由塑件结构合注塑机的形式决定的。凡是注塑模具均可分为动模和定模两大部分。注塑时动模定模闭合成为型腔和浇注系统,开模时。动模和定模分离,通过脱模机构推出制品。定模安装在注塑机的固定模板上,而动模则安装在注塑机的移动模板上。根据注塑模具上各个部分的作用,可细分为以下几个部分: 成型零部件包括凸模,凹模,型芯或成型杆,镶块等组成,是直接成型的部分。 浇注系统由主流道,分流道,浇口和冷料井构成,是塑料熔体在模具中的流动路径。 导向部分为了保证动模和定模在分开后重新闭合时的准确对中而设置的部件,通常有导柱,导套(孔)。 分型抽芯系统帮助带有外侧凹或者侧孔的塑件成型的部件,以便其顺利分型和脱模。

浅谈三维建模技术的研究与应用

浅谈三维建模技术的研究与应用 兰文涛 新疆油田公司风城油田作业区 摘要:以应用为主的三维地理信息系统模型,通过Skyline TerraExplorer Pro和3ds Max模型制作,并发布应用到GIS,从而推进了GIS应用,实现了油田设施在计算机中的展示、研究与管理步伐,加快了数字油田建设,并促进了克拉玛依标志性建筑三维模型的早日完成。 关键词:3ds Max;Skyline TerraExplorer Pro;建模;GIS;应用 1.1 前言 2000年,中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司(以下简称油田公司)在“数字地球”技术背景下,提出了数字新疆油田的宏伟战略,并制定了“数字新疆油田”信息建设“三个阶段”的战略部署。不仅将从根本上建立从分散到集中,从无序到有序的信息化建设新秩序,而且标志着“数字新疆油田”规模化建设的开始。 但是“数字油田”是一个庞大,复杂的工程,涉及的内容之多,之广,它涉及数据建设,信息系统建设,网络工程建设等,其中信息系统的建设,是由二维地理信息来表示的。二维 GIS始于二十世纪六十年代的机助制图,今天已深入到社会的各行各业中,如土地管理、电力、电信、城市管网、水利、消防、交通以及城市规划等。但二维GIS存在着自身难以克服的缺限,本质上是基于抽象符号的系统,不能给人以自然界的本原感受。随着应用的深入,第三维的高程信息显得越来越重要。一些二维GIS 和图象处理系统现已能处理高程信息,但它们并未将高程变量作为独立的变量来处理,只将其作为附属的属性变量对待,能够表达出表面起伏的地形,但地形下面的信息却不具有,因此它们在国际国内也被俗称为2.5维的系统。考虑到2.5维这一概念并不严密,作者称之为“地形面三维”或简称面三维。我们认为,面三维的GIS本质上仍然是二维GIS系统。 二维GIS只能处理平面X、Y轴向上的信息,不能处理铅垂方向Z轴上的信息。它在表达上通常是将Z值投影到二维平面上进行处理,因此对于同一(x, y)位置的多个Z值不能表达。 世界的本原是处在三维空间中的,二维GIS将现实世界简化为平面上二维投影的概念模型注定了它在描述三维空间现象上的无能为力,克服这一缺陷迫切需要真正的基于三维空间的GIS的问世。三维地理信息系统就是在这一前提下进行的开发,它充分体现了三维建模技术,对三维物体进行了真实再现,从而满足生产、科研、管理、决策等对空间信息的可视化需求。 2.1 三维地理信息系统的定义与特点 2.1.1 三维地理信息系统的定义 三维地理信息系统(Geographical Information System)简称三维GIS,三维GIS是近年来迅速发展起来的一门融计算机图形学和数据库技术于一体的新型空间信息技术,它把现实世界中对象的空间位置和相关属性有机地结合起来,满足用户对空间信息管理的要求 ,并借助其特有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。从而满足了生产、科研、管理、决策等对空间信息的可视化需求。 从不同的角度出发,GIS有三种定义:①基于工具箱的定义:认为GIS是一个从现实世界采集、存

数控机床三维建模与设计.doc

数控机床三维建模与设计I 数控机床三维建模与设计 摘要 数控车床是装有数字程序控制系统的自动化车床。其通过数字化信号由伺服系统对机床运动及加工过程进行控制,最终实现车床自动完成对零件的加工。与其他控制相比,数控的最大特点是运动的执行与程序的编制相互独立。其集中了自动化机床、精密机床和通用机床的优点,具有高效率、高质量和高柔性的特点。 计算机建模技术将机械设计的参数化应用于数控机床的设计与研究,以提高机床产品的质量,加快数控机床的更新换代。在传统机械设计的基础上,使用功能强大的Pro/e 工程建模软件建立数控机床主轴部件的实体模型,并模拟机床主轴部件的装配过程、主传动、换刀运动等过程,使设计者在制造样机之前,及时发现设计过程中潜在的缺陷,为下一步的设计提供良好的条件。 关键字:计算机建模,参数化,数控机床,主轴部件,装配过程,主传动,换刀运动

陕西科技大学毕业设计说明书II NUMERICAL CONTROL MACHINE THREE DIMENSIONAL MODELLING AND DESIGN ABSTRACT Numerical control (NC) lathe is an automatic lathe that installed numerical program control system. It transmits numerical signal to control the machine tool’s movement and machining process by servo system, eventually realizes that it automatically completes to processing of parts. With NC’s biggest characteristics that other control compare, Discharge movement and program mutually independent. It collects the advantages of automatic machine tools, precise machine tools and general purpose machine tools, having the characters of high-efficiency, high-quality and high-flexibility. The calculator is set up the mold technique to turn the parameter that the machine design to apply in the design and researches that the number control the tool machine, with the quantity of the exaltation tool machine product, the renewal that speeds number to control the tool machine changes the generation. On the foundation that the traditional machine design, the strong engineering of Pro/ e of the usage function sets up the entity model that the mold software builds up number to control the tool machine principal axis parts, and imitate the assemble process, lord of the tool machine principal axis parts to spread to move, change the knife the sport etc. process, make design is before make the kind machine, discovering to design the process in time in the latent blemish, provide the good condition for the design of the next move. KEYWORDS: Computer modelling,Parametrization,Numerical control machine,Main axle part,Assembly process,Master drive,The knife movement trading

3d毕业设计论文开题报告

第一章绪论 3DMAX是目前世界上应用最广泛的三维建模、动画、渲染软件,目前最基本的实际应用要算是室内、外的效果图的设计制作了。设计是连接精神文明与物质文明的桥梁,人类寄希望于通过设计来改造世界,改善环境,提高人类生存的生活质量。 第二章3DS Max学习:贴图与材质 2.1材质场景的建立 3DS Max创作中,建立模型之后的工作就是给模型赋予材质和贴图,我之所以没有像其它书里面介绍材质和贴图是使用“添加”等字眼,是因为我一直觉得在3DSMax中材质就是模型的灵魂,一个好的材质会使模型有生气,反之你的模型永远只能是模型。要成为一个有创造性的3DSMax使用者,学习获取、管理和使用材质是极其重要的一个方面。 在运行3DSMax时无疑打开一个新的场景是最快的,所以在给复杂的场景赋材质时,最好用Reset 命令,把场景恢复成一个新的场景并释放内存,这是创建好的材质和材质库的良好开端。当你要设计的场景很大时,如果实现没有仔细的设计和组织材质的话,材质的设计和使用都会变得非常困难。3DSMax有了将保存为库类外部文件的能力,就可以把同类材质组织在一起,保存到材质库中,并在场景之外编辑和处理它们。另外你还可以把它们应用于任何场景,这也是材质独立于场景之外的另一个重要原因。 在3DSMax的材质编辑器中,可以用不同形状,不同角度光源,来测试材质,甚至可以用自定义的模型来测试。在3DSMax的材质编辑器中的大量工作是在不影响场景的情况下完成的,测试好后的材质保存到分类文件中,输入到复杂的场景内,赋给模型对象,这样就不需要在场景中过多的调整材质。 一般在材质设计之初应考虑以下问题: 1、材质需要什么样的位图作贴图:

机械工艺夹具毕业设计15半轴机械加工工艺及工装设计

半轴机械加工工艺及工装设计 专业名称:机械设计制造及其自动化 班级: 学生姓名: 指导教师: 摘要:半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件,它是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴,其内端一般通过花键与半轴齿轮连接,外端与轮毂连接,该零件在机械设备中具有传动性,在进行半轴的工艺和工装设计时,首先对半轴的工艺性进行了详细的分析,设计出了加工的工艺过程,根据加工要求设计专用夹具设计,一付是用来车削半轴的外圆,一付是用来钻削半轴圆盘上均匀分布的小孔,在设计中注意的夹具的经济性和使用性,尽量降低加工时的成本,减少工人的劳动强度,除此还进行了组合量具的设计,用来检查6个均匀分布的小孔的位置度公差。 关键词:工艺工装设计夹具设计组合量具设计 Abstract:The half stalk is in automotive stalk the acceptance twist the biggest spare parts of sqire , it is bad soon machine and drive the round of delivers to twist the of solid stalk, it inside carry generally pass to spend the key and half stalk wheel gears to connect, carry outside with a conjunction, that spare parts is in the machine equipments have to spread to move sex, at carry on the half stalk of craft and work equip to account, the half axial craft carried on the detailed analysis first, designing processed craft process, according to process to request to design the appropriation tongs design, a pay is to use to come to car to pare the outside circle of the half stalk, on pay is use to drill to pare a dish of the half stalk up even distribute of eyelet, in the design the economy of the advertent tongs and usage, as far as possible lower to process of cost, reduce the worker of labor strength, in addition to this still carried on the design that the combination quantity have, use to check 6 even distribute of a business trip of position of the eyelet. Key Words:The craft work packs the design The tongs design Combine the quantity has the design

三维模型轻量化技术

三维模型轻量化技术 1 模型轻量化的必要性 设计模型是一种精确的边界描述(B-rep)模型,含有大量的几何信息,在现有的计算机软硬件条件下,使用设计模型直接建立大型复杂系统装配、维修仿真模型是不可能的,因此需要使用轻量化的模型建立仿真模型,以达到对仿真模型的快速交互、渲染。 2 细节层次轻量化技术 90年代中期以来,模型轻量化技术得到了快速的发展,出现了抽壳(hollow shell)技术和细节层次(Level of Details, LOD)技术。抽壳技术只关心产品模型的几何表示而不考虑产品建模的过程信息,LOD技术将产品几何模型设定不同的显示精度和显示细节,根据观察者眼点与产品几何模型之间的距离来使用不同的显示精度,以此达到快速交互模型的目的。 LOD技术是当前可视化仿真领域中处理图形显示实时性方面十分流行的技术之一。LOD模型就是在不影响画面视觉效果的条件下,对同一物体建立几个不同逼近精度的几何模型。根据物体与视点的距离来选择显示不同细节层次的模型,从而加快系统图形处理和渲染的速度。保证在视点靠近物体时对物体进行精细绘制,在远离物体时对物体进行粗略绘制,在总量上控制多边形的数量,不会出现由于显示的物体增多而使处理多边形的数量过度增加的情况,把多边形个数控制在系统的处理能力之内,这样就可以保证在不降低用户观察效果的情况下,大大减少渲染负载。 通常LOD算法包括生成、选择以及切换三个主要部分。 目前轻量化的技术有多种,具有代表性的有JT和3DXML两种。3DXML是Dassault、微软等提出的轻量化技术,JT是JT开放组织提出的轻量化技术。SIEMENS公司的可视化产品都采用JT技术,如我们使用的VisMockup软件。 JT技术用小平面表示几何模型,采用层次细节技术,具有较高的压缩比,模型显示速度很快。 jt、ajt模型及其结构 jt模型文件是三维实体模型经过三角化处理之后得到的数据文件,它将实体表面离散化为大量的三角形面片,依靠这些三角形面片来逼近理想的三维实体模型。 模型精度不同,三角形网格的划分也各不相同。精度越高,三角形网格的划分越细密,三角形面片形成的三维实体就越趋近于理想实体的形状。模型曲面精度由Chordal、Angular 两个参数控制。图1(a),Chordal表示多边形的弦高的最大值,图1(b),Angular表示多边形相邻弦的夹角的最大值。?????????????????????????????? 图1 Chordal和Angular示意图 jt模型有三种结构形式,都保持了原来的产品结构。分别是: (1)Standard(标准结构形式)。包含一个装配文件和多个零件文件,其中零件文件都放在一个和装配文件同名的目录下。我们建立的虚拟样机模型都采用这种结构形式。 (2)Shattered(分散结构形式)。包含多个子装配文件和多个零件文件,其中子装配文件和零件文件都放在一个目录下。这种结构的优点是有子装配文件,并可以直接使用子装配,缺点是文件管理比较乱、不清晰。

3DMAX毕业作品

重庆信息技术职业学院 毕业设计 题目《萌小呆的早晨》 选题性质:□√设计□报告□其他 院系软件学院 专业动漫设计与制作 班级 10级动漫2班 学号 1010080234 学生姓名雍萍萍 指导教师王刚 教务处制 2012年 9 月 1 日

2013 届软件学院 毕业设计选题审批单 年级 2010级专业动漫设计与制作班级 2班 学生姓名雍萍萍学号1010080234 选题萌小呆的早晨选题性质□√设计□报告□其他选题论证:《萌小呆的早晨》作为学业结束的代表性的作品,旨在实践三年来学习3d来完成毕业设计。这一软件主要运用3D MAX中biped 骨骼进行动作的调节。通过故事情节来设定人物的动作及场景中的需要对模型的制作最终完成选题。biped骨骼动作的流畅性和协调性是此设计的关键部分。而模型制作是辅助故事情节这块不可缺少的内容。俩者结合能充分的表达故事整个剧情。 指导教师初审意见: 签名: 2012年 9月 3日 毕业设计工作领导小组审批意见: 签名: 2012年9月4日

2013 届软件学院 毕业设计开题报告及进度要求 年级 2010级动漫设计与制作班级 2班 学生姓名雍萍萍学号1010080234 指导教师王刚选题性质□√设计□报告□其他选题萌小呆的早晨 选题的目的和意义:选择《萌小呆的早晨》利用biped骨骼动作设计剧情作为我的大学三年的一个结束性作品,主要在实践我们三年来所学习到3D动作的认识和熟识对动画动作有更深层次的了解。 从现代动漫市场的整个前景来看,对角色动作的协调和连贯性以成为一个动画好坏的主要因素。对角色动作有创新的布局和过渡是观赏者们选择动画重要因素之一,使之产生对故事接下来发生的情节产生更大的兴趣。 选题研究的主要内容和技术方案:三维动作剧情设计主要应用到了3ds max软件中biped,他是一种专门可以在3d中调整骨骼及对模型板定后对动作的调节,具有着很强大的功能。此次软件通过对关键帧的选定,和命令面板中对模型制作。最终完成整个动作剧情的设计。

十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计(年度生产纲领为8000件)

机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目:十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计(年度生产纲领为8000件)

机械制造工艺学课程设计任务书 题目:十字轴零件的机械加工工艺规程 及典型夹具设计(年产量为8000件) 内容: 1.零件图1张4# 2.毛坯图1张4# 3.机械加工工艺过程综合卡片1张4# 4.夹具装配图1张2# 5.夹具零件图1张1# 6.课程设计说明书1份

摘要 这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计,包括零件图、毛坯图、装配图各一张,机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用,它位于车床变速机构中,主要起换档作用。然后,根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图,制定该工件的夹紧方案,画出夹具装配图。 就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习打好基础。

一、零件的工艺分析 零件的材料为20GrMoTi,需要模锻,模锻性能优良,工艺较复杂,但尺寸精确,加工余量少,为此以下是十字轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求: 1、四处Φ25外圆及四个Φ8、Φ4的内孔、 2、右端面Φ50×60°内孔及M8丝孔。 3、Φ25外圆的同轴度为0.007,位置度为Φ0.02,两端的对称度均为0.05. 由上面分析可知,可以先上四爪卡盘粗车,然后上弯板采用专用夹具压紧、找正进行加工,并且保证形位公差精度要求。并且此零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二.机械加工工艺设计 1、确定生产类型 已知此十字轴零件的生产纲领为5000件/年,零件的质量是083Kg/个,查参考书可确定该拨叉生产类型为中批生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主。 2、确定毛坯 零件材料为20GrMnTi,考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷,因此选用锻件,从而使金属纤维尽量不被切断,保证零件

三维建模要求规范-基本知识

实用标准文档三维建模规

城市三维建模是为城市规划、建设、运营、管理和数字城市建设提供技术服务的基础,是城市经济建设和社会发展信息化的基础性工作。城市三维模型数据是城市规划、建设与管理的重要基础资料。为了建设市三维地理信息系统,规市三维建筑模型的制作,统一三维模型制作的技术要求,及时、准确地为城市规划、建设、运营、管理和数字城市建设提供城市建筑三维模型数据,推进城市三维数据的共享,特制定本规。项目软件及数据格式 1、项目中使用的软件统一标准如下: 模型制作软件:3DMAX9 贴图处理软件:Photoshop 平台加载软件:TerraExplorer v6 普通贴图格式:jpg 透明贴图格式:tga 模型格式:MAX、X、XPL2 加载文件格式:shp 平台文件格式:fly 2、模型容及分类 城市建模主要包括建筑物模型和场景模型。 2.1、建筑物模型的容及分类

建筑物模型应包括下列建模容: 各类地上建筑物,包括:建筑主体及其附属设施。含围墙、台阶、门房、牌坊、外墙广告、电梯井、水箱以及踢脚、散水等。 各类地下建筑物,包括:地下室、地下人防工程等。 其他建(构)筑物,包括:纪念碑、塔、亭、交通站厅、特殊公益建(构)筑物以及水利、电力设施等。 全市建筑物模型分为精细模型(精模),中等复杂模型(中模),体块模型(白模)。市全市围主要大街、名胜古迹、标志性建筑等用精模表示,一般建筑物用中模表示,城中村、棚户区等用白模表示。 2.1.1、精细复杂度模型(精模) 2.1.1.1、定义:精细模型为,能准确表现建筑物的几何实体结构,能表现建筑物的诸多细节,对部分重要建筑景观进行重点准确制作表现的模型制作方式。 2.1.1.2、一般制作围:城市中主干道两旁的主要建筑物、主干路十字路口的主要建筑,电信、移动、金融中心大楼,火车站,重点政治、经济、文化、体育中心区建筑,包括标志性建筑物,城市中知名度高的名胜古迹、地标性建筑(如大雁塔、钟楼等)。 2.1.1.3、制作方式:精细制作,不仅能反映实际建筑的大小,整体结构,而且能反映建筑物的细节结构。贴图效果好,带光影效果。用户看上去感觉就是实际的建筑、真实度高。 2.1.2、中等复杂度模型(中模) 2.1.2.1、定义:为了保证大规模数字城市在平台上流畅运行,并能准确表现建筑物的几何实体结构,在不影响建筑物真实性几何结构的基础上,可以忽略部分实体结构,对部分建筑景观进行简单制作表现的模型制作方式。 2.1.2.2、一般制作围:城市中非主干道两旁的主要建筑物、城市临街小区居民楼和其

建模技术三种方法

建模技术是虚拟现实中的技术核心,也是难点之一,目前主要有三种方法实现。 虚拟现实是在虚拟的数字空间中模拟真实世界中的事物,这就需要真实世界的事物在数字空间中的表示,于是催生了虚拟现实中的建模技术。虚拟现实对现实“虚拟”得到底像不像,是与建模技术紧密相关的。因此,建模技术的研究具有非常重要的意义,得到了国内外研究人员的重视。 数字空间中的信息主要有一维、二维、三维几种形式。一维的信息主要指文字,通过现有的键盘、输入法等软硬件。二维的信息主要指平面图像,通过照相机、扫描仪、PhotoShop等图像采集与处理的软硬件。对于虚拟现实技术来说,事物的三维建模是更需要关心的核心,也是当今的难点技术。按使用方式的不同,现有的建模技术主要可以分为: 几何造型、扫描设备、基于图像等几种方法。 基于几何造型的建模技术 基于几何造型的建模技术是由专业人员通过使用专业软件(如AutoCAD、3dsmax、Maya)等工具,通过运用计算机图形学与美术方面的知识,搭建出物体的三维模型,有点类似画家作画。这种造型方式主要有三种: 线框模型、表面模型与实体模型。 1. 线框模型只有“线”的概念,使用一些顶点和棱边来表示物体。对于房屋、零件设计等更关注结构信息,对显示效果要求不高的计算机辅助设计(CAD)应用,线框模型以其简单、方便的优势得到较广泛的应用。AutoCAD软件是一个较好的造型工具。但这种方法很难表示物体的外观,应用范围受到限制。 2. 表面模型相对于线框模型来说,引入了“面”的概念。对于大多数应用来说,用户仅限于“看”的层面,对于看得见的物体表面,是用户关注的,而对于看不见的物体内部,则是用户不关心的。因此,表面模型通过使用一些参数化的面片来逼近真实物体的表面,就可以很好地表现出物体的外观。这种方式以其优秀的视觉效果被广泛应用于电影、游戏等行业中,也是我们平时接触最多的。3dsmax、Maya等工具在这方面有较优秀的表现。 3. 实体模型相对于表面模型来说,又引入了“体”的概念,在构建了物体表面的同时,深入到物体内部,形成物体的“体模型”,这种建模方法被应用于医学影像、科学数据可视化等专业应用中。 利用三维扫描仪 理论上说,对于任何应用情况,只要有了方便的建模工具,有水平的建模大师都可以用几何造型技术达到很好的效果。然而,科技在发展,人们总希望机器能够帮助人干更多的事。于是,人们发明了一些专门用于建模的自动工具设备,被称为三维扫描仪。它能够自动构建出物体的三维模型,并且精度非常之高,主要应用于专业场合,当然其价格也非常“专业”,一套三维扫描仪价格动辄数十万,并非普通用户可以承受得起。三维扫描仪有接触式与非接触式之分。

三维建模数字化设计与制造

附件4:山西省第九届职业院校技能大赛(高职组) “三维建模数字化设计与制造”赛项规程 一、赛项名称 赛项名称:三维建模数字化设计与制造 赛项组别:高职组 赛项归属产业:加工制造类 二、竞赛目的 本项竞赛旨在考核机械制造、数控技术应用等机械类相关专业的学生,组队完成三维逆向扫描、逆向建模设计、机械创新设计、数控加工技术应用等方面的任务,展现参赛队选手先进技术与设备的应用水平和创新设计等方面的能力,以及跨专业团队协作、现场问题的分析与处理、安全及文明生产等方面的职业素养。引领全省职业院校机械制造类专业将新技术、新工艺、新方法应用于教学,加快校企合作与教学改革,提升人才培养适应我国制造业更新换代快速发展的需要。 三、竞赛内容与方式 (一)竞赛内容 竞赛内容将以任务书形式公布。 针对目前批量化生产的具有鲜明自由曲面的机电类产品(或零部件)进行反求、建模,并对产品(或产品局部)外形进行数控编程与加工,对无自由曲面的结构或零件根据机械制造类专业知识按要求进行局部的创新(或改良)设计。 整个竞赛过程,分为第一阶段“数据采集与再设计”和第二阶段“数控编程与加工”这两个可以分离、前后又相互关联的部分,分别为60%和40%的权重。 1、第一阶段:数据采集与再设计 该阶段竞赛时间为3小时,竞赛队完成三项竞赛任务。

任务1:样品三维数据采集。利用给定三维扫描设备和相应辅助用品,对指定的外观较为复杂的样品进行三维数据采集。该模块主要考核选手利用三维扫描设备进行数据采集的能力; 任务2:三维建模。根据三维扫描所采集的数据,选择合适软件,对上述产品外观面进行三维数据建模。该模块主要考核选手的三维建模能力,特别是曲面建模能力; 任务3:产品创新设计。利用给定样品和已经完成的任务2内容,根据机械制造知识,按给定要求对样品中无自由曲面部分的结构或零件或附属物进行创新设计。该模块主要考核选手应用机械综合知识进行机械创新设计的能力。 2、第二阶段:数控编程与加工 竞赛时间为3小时,竞赛队完成两项竞赛任务。 任务4:数控编程与加工。赛场提供第一阶段被测样品的标准三维数据模型,选手根据这组三维模型数据和赛场提供的机床、毛坯,选择合适软件对该产品进行数控编程和加工。主要考核选手选用刀具,以最佳路径和方法按时高质量完成指定数控加工任务。并考核选手工艺编制、程序编制、机床操作等方面的能力。 任务5:职业素养。主要考核竞赛队在本阶段竞赛过程中的以下方面: (1)设备操作的规范性; (2)工具、量具的使用; (3)现场的安全、文明生产; (4)完成任务的计划性、条理性,以及遇到问题时的应对状况等。 (二)竞赛方式 1、竞赛采用团体赛方式。 2、竞赛队伍组成:每支参赛队由2名正式学生比赛选手组成,其中队长1名。每队设指导教师2名。

三维建模及装配设计

六安职业技术学院 毕业论文(设计) 题目P ro/ENGINEER三维建模及装配设计 机电工程系计算机辅助设计与制造0701 专业学号 学生姓名 指导教师 起迄日期2009.7.11至2009.9.14 设计地点六安职业技术学院

六安职业技术学院学生毕业设计(论文)开题报告书 2009年 7 月 11 日

目录 第一章设计目的与要求 (04) 1.1设计目的 (04) 1.2设计要求 (04) 第二章应用软件介绍 (05) 2.1 Pro/ENGINEER软件简介 (05) 第三章绘图 (07) 3.1垫板的绘制 (07) 3.2轮子的绘制 (09) 3.3辅助版的绘制 (11) 3.4螺栓的绘制 (17) 3.5轴的绘制 (19) 第四章装配 (20) 4.1底板 (20) 4.2组装辅助版 (20) 4.3组装轮子 (21) 4.4组装轴 (22) 4.5装上螺栓 (22) 致谢 (24) 参考文献 (25)

第一章设计目的与要求 1.1设计的目的: 培养学生独立分析和处理专业问题的能力;完成技术人员的基本训练。通过本课程的学习,使学生能用绘图软件绘制中等复杂的机械零件和装配图。 1. 培养学生综合运用所学基础课、技术基础和专业课,分析和解决工程技术问题的独立工作能力。 2. 巩固、深化和扩大学生所学基本理论、基本知识和基本技能。 3. 使学生受到综合产品设计的能力的综合训练。例如,产品设计的一般程序和方法、产品系统设计以及产品的开发设计等产品设计的全过程,并以此为核心,对产品设计过程中所涉及的设计理论以及美学和工学基础、设计表达和计算机辅助设计的相关知识和内容作全面系统的训练,同时不断总结提高撰写论文和设计说明书的能力等等。 4. 培养学生的创新能力和团队精神,树立良好的学术思想和工作作风。 1.2设计的要求: (1)应掌握查阅本专业涉及的各种文献资料和各种工具书的方法。(2)应在思想作风、工作态度、纪律和团结协作等方面受到良好的训练,为毕业后走上工作岗位作好思想和心理上的准备。 (3)参加毕业设计的学生,应在规定的时间内,在教师的指导下,独立完成毕设课题给定的任务(如;完成工程图纸和设计任务)充分发挥主动性,创造性和刻苦钻研精神,严禁抄袭他人的设计成果。(4)参加毕业制造的学生,在教师的指导下,应在规定的时间内,完成数控工艺、合格制品及编写设计说明书。

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