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塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 基于Solidwords的銑床夾具虛擬設計 學生姓名 王陽 學 號 3021207207 所屬學院 機械電氣化學院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 農(nóng)機12-2 指導教師 丁羽 起止時間 2011-2012 塔里木大學教務處制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 基于solidworks的銑床夾具虛擬設計 1.本課題來源及研究的目的和意義。 在SolidWorks，環(huán)境中，利用Solidworks，插件，工藝方程式的優(yōu)勢，對頂尖裝配體中的標準件、非標準件和裝配體實現(xiàn)三維參數(shù)化設計，實現(xiàn)了只改變一個尺寸就可驅(qū)動整個裝配體變化的效果，展示了Solidworks強大的建模功能和參數(shù)化功能，展現(xiàn)三維參數(shù)化設計是一種高效的三維設計方法。為工程技術(shù)人員探索了一條更快更新的產(chǎn)品設計道路，對提高設計、裝配效率與節(jié)省制造成本有著重要的現(xiàn)實意義。這一種方法相對易于掌握，適合一般的工程技術(shù)人員。在此利用Solidworks軟件自帶的參數(shù)化功能來研究銑床夾具虛擬設計中的參數(shù)化設計。三維參數(shù)化設計是通過修改圖形的某一部分或幾部分的尺寸，或修改已定義好的零件參數(shù)，自動完成對圖形相關(guān)部分的改動，從而實現(xiàn)對圖形的驅(qū)動。在三維參數(shù)化設計中零件的幾何外形是由受約束的數(shù)學關(guān)系式來定義的，而不僅僅取決于簡單的、孤立的尺寸參數(shù)。主要技術(shù)特點在于:基于特征，全尺寸約束，尺寸驅(qū)動設計修改以及全數(shù)據(jù)相關(guān)。三維參數(shù)化設計，在提高設計水平和設計效率上發(fā)揮著積極的作用。運用Solidworks進行二次開發(fā)，通過訪問數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)參數(shù)化設計的要求。實踐證明，它使用簡單方便，迅速可靠，可以大量節(jié)省在繪制三維夾具標準零部件和常用零部件時花費的時間和精力，對于推動零部件標準化、系統(tǒng)化有著非常重要的意義。 2.本課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析。 當前國內(nèi)機械行業(yè)內(nèi)盡管有諸多機械標準零件的圖庫，但在實用方面并不盡如人意。一方面，現(xiàn)在的圖庫基本上都是二維平面圖庫，但隨著大量三維實體造型軟件，如Solidworks、Pro/E、UG等的崛起，引發(fā)了設計領域的根本性變革。這些三維軟件不僅可創(chuàng)建三維實體模型，還可利用設計出的三維模型進行模擬裝配和靜態(tài)干涉檢查、機構(gòu)分析、動態(tài)干涉檢查、動力學分析、強度分析等，如今被廣泛的應用。相反，平面圖庫的應用卻日趨減少。另一方面，盡管一些三維軟件有標準件圖庫，但大多數(shù)都是普通的機械標準零件圖庫，并沒有一套專門的銑床夾具標準零部件的圖庫。 3.對課題所涉及的任務要求即實現(xiàn)預期目標的可行性分析。 Solidworks是一款基于特征實體的造型軟件，因此有必要對特征及參數(shù)化作一簡單介紹。所謂特征是指可以用參數(shù)驅(qū)動的實體模型。通常，特征應滿足如下條件: ①特征必須是一個實體或零件中的具體構(gòu)成之一； ②特征能對應于某一形狀； ③特征應具有工程上的意義； ④特征的性質(zhì)是可以預料的。 在建立后標準零件參數(shù)化模型數(shù)據(jù)庫和非標準零件個性化模型庫之后，對任何零件及其各工序的夾具的設計，其主要工作就是對標準件及非標準件圖形文件的調(diào)用并進行三維虛擬裝配。 三維虛擬裝配時，先打開總裝圖圖形窗口并對被加工工件進行三維造型，再調(diào)用并虛擬裝配夾具的定位、夾緊、分度、對刀、導向等元件或裝置。標準零件的調(diào)用方法是：先雙擊【機床夾具通用零件】根目錄，再雙擊所需的標準零件文件夾，雙擊欲選的標準零件模型的圖形文件使之可視化，然后將其復制后粘貼在總裝圖窗口。非標準零件的調(diào)用方法與標準件相同。只是數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)存取路徑（文件夾）不同。裝配時，先要確定基準，即選有配合或有位置要求的面作為基準；再按配合或要求的位置逐個確定各夾具零件的安裝位置，組裝成三維模型。 4.本課題需要重點研究的，關(guān)鍵的問題及解決的思路。 本課題重點研究Solidworks的設計思路，在此基礎之上完成對銑床夾具的虛擬設計。 （1）零件三維模型的建立 要建立起零件的三維模型，首先要根據(jù)零件的具體結(jié)構(gòu)勾畫出零件的草圖，一般來說這些草圖的由點、線或者面的組合而成的單一、封閉的圖形。根據(jù)這些草圖進行特征的設計如拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃描、倒角、抽殼、拔模等，形成所需的零件的三維模型。 （2）裝配造型的建立 裝配零部件首先要有裝配關(guān)系的零件嵌入到裝配環(huán)境中，按照相切、同軸、重合、平行、垂直等裝配關(guān)系將零部件之間添加裝配約束關(guān)系，限制零部件的自由度。 （3）干涉檢查 檢查相互有接觸的零部件之間是否會產(chǎn)生運動干涉，軟件可自動進行檢查，在系統(tǒng)提示了檢查結(jié)果后，要對干涉的零件進行尺寸或者位置的修改。 （4）生成爆炸圖 使裝配后的零件再次分離，重新設定它們之間的相對位置，明確的顯示零部件的結(jié)構(gòu)和相互之間的裝配關(guān)系。 （5）裝配體的運動仿真 根據(jù)裝配體實際的運動狀態(tài)，設置有運動關(guān)系的零部件之間的相對運動狀態(tài)，用來檢查零部件之間的位置約束和相對運動關(guān)系的正確性，并簡單明了地進行仿真運動，是運動件的運動軌跡在裝配體中的顯示。 （6）二維工程圖的設計 可以由三維視圖直接生成，在二維工程圖上可以加注尺寸和技術(shù)要求生成工程樣圖，使三維實體轉(zhuǎn)換成工程圖紙。 5.完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法。 （1）了解當下銑床夾具虛擬設計庫的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。上網(wǎng)和在圖書館查閱相關(guān)資料文獻。 （2）確定設計方案：參考資料，進行設計，問詢老師、同學。 （3）上網(wǎng)和圖書館查閱，到工廠進行實物勘察。 （4）畫裝配圖：利用solidworks三維建模軟件完成設計內(nèi)容主體。 （5）檢驗校核。 6、主要參考文獻 [1]. 池勇,辛選榮,葛中新等.模具標準件庫系統(tǒng)開發(fā)工程[J].模具工業(yè),2003 [2]. 曹志全，曾忠，江有勇，范衛(wèi)高.虛擬組合夾具站的建立及應用[J]. 計算機仿真，2003 [3]. 劉潤榮,孫蘇榕. Solidworks的二次開發(fā)技術(shù)[J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2004 [4]. 融亦鳴 ,朱耀祥等.計算機輔助夾具設計 [M ].北京機械工業(yè)出版社 , 2002, 2 [5]. 安銳明 ,王先逵等.基于交互式平臺的三維組合夾具設計系統(tǒng) [J ].制造技術(shù)與機床,2005, 8 [6]. 魯珍珠 ,雷小強 .基于 SolidWorks的組合夾具CAD系統(tǒng)的開發(fā) [J ].組合機床與自動化加工技術(shù) , 2004, 9 [7]. 曹志全 ,曾忠 等.虛擬組合夾具站的建立與應用 [J ].計算機仿真 , 2003, 11 [8]. 王華僑 ,王耕耘等.計算機輔助夾具設計系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫技術(shù) [J ].機械工程師 , 2003, 12 學生簽名 王陽 年 月 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 年 月 日