ca6140车床的造型设计大学论文.docx
- 文档编号:11685172
- 上传时间:2023-06-02
- 格式:DOCX
- 页数:32
- 大小:2.42MB
ca6140车床的造型设计大学论文.docx
《ca6140车床的造型设计大学论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ca6140车床的造型设计大学论文.docx(32页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
ca6140车床的造型设计大学论文
金华职业技术学院
JINHUACOLLEGEOFPROFESSIONANDTECHNOLOGY
毕业综合项目成果
(2017届)
题目普通车床6140的造型设计
学院机电工程学院
专业数控技术
班级数控153
学号201500020190075
姓名石浩帮
指导教师诸葛俊科
2016年12月17日
金华职业技术学院毕业综合项目成果
目录
摘要1
引言1
1产品设计的简述1
1.1产品设计的理念1
1.2产品设计使用的工具2
1.3渲染功能3
1.4设计时遇到的困难3
2车床的造型设计4
2.1主轴部分的造型设计4
2.2带轮设计11
3.1装配13
3.1床身装配13
3.2主轴装配16
4车床的渲染19
5结论20
参考文献21
普通车床6140的造型设计
机电学院数控专业技术石浩帮
摘要:
三中全会以来,各机床厂在“调整、改革、整顿、提高”的方针指引下,在扩大服务领域,调整产品构成,改善经营管理和提高技术水平等方面取得了较显著的经济效果。
作为主要的车削加工机床CA6140广泛的应用于机械加工行业中。
本设计通过NX6.0对普通车床进行三维造型设计、装等工作,使用KeyShot进行了渲染。
从而帮助我更好地学习其相关知识与技巧,提高软件的应用能力和应职应岗能力。
关键词:
CA6140渲染零件UG
引言
早在古埃及时代,人们已经发明了将木材绕着它的中心轴旋转时用刀具进行车削的技术。
起初,人们是用2根立木作为支架,架起要车削的木材,利用树枝的弹力把绳索卷到木材上,拉动绳子转动木材,用刀具车削。
这种古老的方法逐渐演化,发展成了在滑轮上绕二三圈绳子,绳子架在弯成弓形的弹性杆上,来回推拉弓使加工物体旋转从而进行车削,这便是“弓车床”。
莫兹利生于1771年,18岁的时候,他是发明家布拉默的得力助手。
据说,布拉默原先一直是干农活的,16岁那年因一次事故致使右踝伤残,才不得不改行从事机动性不强的木工活。
他的第一项发明便是1778年的抽水马桶,莫兹利开始一直帮助布拉默设计水压机和其他机械,直到26岁才离开布拉默,因为布拉默粗暴地拒绝了莫利兹提出的把工资增加到每周30先令以上的请求。
3年以后,莫兹利在他自己的车间里制造了一台更加完善的车床,上面的齿轮可以互相更换。
不久,更大型的车床也问世了,为蒸汽机和其他机械的发明立下了汗马功劳。
19世纪,由于高速工具钢的发明和电动机的应用,车床不断完善,终于达到了高速度和高精度的现代水平。
1产品设计的简述
1.1产品设计的理念
设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。
机械设计的努力目标是:
在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。
优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:
最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。
这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。
设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果。
过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。
随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。
本设计产品为CA6140普通车床的三维造型设计,在设计中充分的考虑了真实车床的造型,如图1-1所示。
图1-1
1.2产品设计使用的工具
计算机辅助设计是运用计算机的能力来完成产品和工序的设计。
其主要职能是设计计算和制图。
设计计算是利用计算机进行机械设计等基于工程和科学规律的计算,以及在设计产品的内部结构时,为使某些性能参数或目标达到最优而应用优化技术所进行的计算。
计算机制图则是通过图形处理系统来完成,在这一系统中,操作人员只需把所需图形的形状、尺寸和位置的命令输入计算机,计算机就可以自动完成图形设计。
计算机辅助设计常用软件:
AutoCAD、Pro/E、UGNX等。
本人设计车床用的是UG软件,UnigraphicsCAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境,使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成,从而优化了企业的产品设计与制造。
该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能;而且,在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,提高设计的可靠性;同时,可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品的加工,其后处理程序支持多种类型数控机床。
(1)建模
建模是三维造型必不可缺要用到的,在对三轮童车各个零件的造型设计中主要用建模指令里的拉伸、抽壳、偏移、扫掠、等命令。
(2)装配
在进行新产品开发时,当已完成了零(部)件的设计后,就可以把所有零件组装起来,这种虚拟现实的方式称作虚拟装配。
完成装配后,就可以对产品进行干涉检查和功能仿真。
本人在装配时主要用到添加组件、移动组件、装配约束等指令。
1.3渲染功能
KeyShot意为“TheKeytoAmazingShots”,是一个互动性的光线追踪与全域光渲染程序,无需复杂的设定即可产生相片般真实的3D渲染影像。
KeyShot均是基于LuxRender开发的。
LuxRender是一种基于物理的没有偏见的渲染引擎。
基于先进的技术水平算法,LuxRender根据物理方程模拟光线流,因此产生逼真的图像,照片的品质。
KeyShot使用说明:
HS不支持FBX,不同的物体需要给不同的颜色才可以在HS分配不同的材质;HS不支持MR材质,所以在输出OBJ时要以MAX的标准材质才能有材质的分层,不然HS会当作只有一个材质,而且是不分层的;在表现某些明度本来就很高的颜色例如黄色的时候,(GENAL的材质)有时候是需要降低它对环境的漫射参数;添加自己的材质到材质库的时候,记得保存你的材质库。
景深是通过FSTOP来控制的,距离可以直接在画面中点取,越小的值,取景越小模糊的越多,当你渲染时觉得很毛糙,提高采样值;如果想得到真实的倒影模糊的效果,给一个真实的物体做地板,然后给它一个金属的材质;材质库里的拉丝金属跟自己设定同样参数的各向异性材质是不同的。
GENERAL材质是很好控制表面颜色与反光的,通过漫射与反射环境参数来调节。
1.4设计时遇到的难题
在造型上车床的的丝杠是一个比较麻烦的的设计,由于要考虑到车床的比例,所以在螺纹的计算方面花费了比较久的时间,如图1-2所示
图1-2
2车床的造型设计
2.1主轴部分的造型设计
主轴部分由图2-1与图2-2两部分组成,本人通过整体为方块和环形的设计思路对主轴部分进行造型。
主轴造型设计主要运用了UG得回转体、拉伸求差、倒圆、阵列、偏置等指令造型设计。
图2-1主轴箱图2-2卡盘
2.1.1主轴设计
1)建立圆柱,选取XC-ZC平面为基准平面,指定矢量为Y正方向,无布尔操作,预览后点击【确实】,完成建模。
如图2-3所示
2)编辑凸台操作,凸台原点与新建圆柱同心,具体尺寸如图2-4所示。
图2-3图2-4
3)继续凸台操作,凸台原点与新建凸台同心,具体尺寸如图2-5所示。
4)进行倒斜角操作,倒斜角位置如图2-6所示,尺寸为1mm,预览后点击【确定】,完成创建。
图2-5图2-6
5)继续倒斜角操作,距离为2,倒角位置如图2-7所示。
6)进入草图操作,画圆,圆心与外圆柱同心,直径为66mm,创建完成后,完成草图。
如图2-8所示。
7)草图完成进行拉伸,拉伸矢量Y负方向,距离为0-183mm,布尔求差,预览后点击【确定】,完成拉伸建模。
如图2-9所示。
8)进入草图操作,创建草图圆,圆心与外圆柱同心,直径尺寸为38mm,结束后完成草图。
如图2-10所示。
图2-7图2-8
图2-9图2-10
9)进入草图操作,创建孔草图圆,个数为4个,圆心都在坐标轴上,尺寸如图2-11所示。
10)完成草图进行拉伸操作,距离是0-200,布尔求差,预览后点击【确定】,完成创建。
如图2-12所示。
图2-11图2-12
2.1.2三爪卡盘设计
1卡盘底座
1).如图2-13所示,打开【圆柱】命令,做出直径205,高度92的圆柱。
2).在该圆柱的两端做尺寸为5的【边倒圆】的两端。
如图2-14所示;
图2-13图2-14
3).打开【草图】界面,在如图2-15位置画出图示槽。
4).【完成草图】,然后选择【拉伸】命令,拉伸适当长度,通过布尔【求差】命令,得到如图2-16。
图2-15图2-16
5).用【实例特征】,选择【圆形阵列】,如图2-17。
6).然后,如图2-18所示选择【拉伸5】确定。
图2-17图2-18
7).选择【孔】命令,数据如图2-19所示。
8).回到【草图】界面,作如图2-20所示的圆。
图2-19图2-20
9).【完成草图】,【拉伸】高度20,【求差】。
如下图2-21所示;
图2-21
10).再回到【草图】,作四个如图2-22所示的圆。
11).在【完成草图】,【拉伸】高度20,并【求差】。
如2-23所示;
图2-22图2-23
完成以上为作三爪卡盘底座部分的步骤。
2.三爪卡盘卡齿
1).在【草图】界面作如图所示的图型,尺寸如图2-24。
2).【完成草图】,【拉伸】长度为75,如图2-25。
图2-24图2-25
3).回到【草图】,作如图图形并约束,如图2-26。
4).【完成草图】,【拉伸】高度为19,如图2-27。
图2-26图2-27
5).【草图】,做如图矩形(右),如图2-28。
6).【完成草图】,【拉伸】高度为10,如图2-29。
图2-28图2-29
7).【草图】做如图图形(右),如图2-30。
8).【完成草图】,【拉伸】高度为12,如图2-31.
图2-30图2-31
9).【求和】,将已完成的几何体合并成一个整体,如图2-32。
10).完场以上步骤,作如图所示距离为2的【倒斜角】,如图2-33.
图2-32图2-33
11).做如图2-34所示,作距离为6的【倒斜角】。
12).【草图】做如图2-35所示图形,并约束。
图2-34图2-35
13).【完成草图】,【拉伸】高度适当,并求差。
如图2-36
图2-36
14).完成卡爪建模
2.2带轮设计
(1)创建圆柱,选择XC-ZC平面为基准平面,直径为184mm,高度为64mm,预览后点击【确定】。
如图2-37所示
(2)创建回转草图,结束后完成草图。
尺寸如图2-38所示。
图2-37图2-38
(3)对创建草图进行回转,沿Y轴回转,布尔求差,预览后点击【确定】。
完成创建。
如图2-39所示。
(4)对回转草图模型进行【矩形阵列】操作,X向为1,偏置为0mm,Y向数目为5,偏置为12.3mm.如图2-40所示。
图2-39图2-40
(5)进行打孔操作,简单孔,直径为66mm,圆心位置与外圆柱同心,深度为足够深,布尔求差,预览后点击【确定】,完成创建。
如图2-41所示。
图2-41
主轴电机带带轮(ZZ-XDL)采用同样画法,外轮廓大径为94,通孔径为38
3.1装配
3.1床身装配
(1)打开CS-1。
单击【装配】工具栏上的【添加组件】命令,定位为“绝对原点”方式,单击【应用】,将CS-1放在坐标原点。
继续【添加组件】DG-1,定位为“通过约束”方式,单击【应用】。
在弹出的装配约束对话框中选择约束类型为“接触类型”中的“接触”方式约束,单击【应用】,如图3-1所示。
选择“接触类型”方式中的“对齐”方式约束,单击【应用】,如图3-2所示。
再次选择“接触类型”方式中的“对齐”方式约束,单击【应用】,如图3-3所示。
图3-1
图3-2
图3-3
(2)添加组件ZZX-1。
ZZX-1箱体空的轴线与CS-1孔的轴线,采用择“接触类型”方式中的“自动判断中心线”方式约束,单击【应用】,如图3-4所示。
再选择“接触类型”中的“接触”方式装配约束,单击【应用】,如图3-5所示。
图3-4
图3-5
(3)添加组件CS-M16。
使CS-M16与DG-1的中心轴线对齐。
采用“接触类型”中的“自动判断中心线”方式装配约束,如图3-6所示。
再次选择“接触”方式装配约束,如图3-7所示。
图3-6
图3-7
(4)添加组件DG-2。
DG-2的轴线与与DG-1面孔的轴线采用”接触类型”中的“自动判断中心线”方式装配约束,如图3-8所示。
再次选择“接触”装配约束,如图3-9所示。
图3-8
图3-9
3.2主轴装配
(1)打开卡盘。
单击【装配】工具栏的【添加组件】命令,添加卡爪,卡爪定位为“通过约束”,如图3-10所示。
然后进行接触约束”,如图3-11。
创建组件阵列,如图3-12。
图3-10
图3-11
3-12
(2)单击【装配】工具栏的【添加组件】命令,添加主轴,定位方式为“通过约束”,如图3-13所示。
约束类型为“接触”。
如图3-14所示。
图3-13
图3-14
(3)单击【装配】工具栏的【添加组件】命令,添加螺钉,定位方式为“通过约束”,如图3-15所示。
约束类型为“接触”,如图3-16所示。
图3-15
图3-16
(4)主轴装配完成,如图3-17所示。
图3-17
4车床的渲染
本次渲染使用的KeyShot软件,染时使用的材质和环境的选用,材质方面有各类建筑材料的选择比如木料、液体等,如图4-1、4-2.
图4-1图4-2
渲染完后如下图:
5结论
毕业设计是我专业的最后一个环节,同时也是很重要的一个环节,对学生整个大学生活中所学知识的综合检验。
本课题主要是对捕蚊器造型设计,结合现在在市场上捕蚊器不足进行改进。
在设计过程中,主要运用了UG软件对产品进行造型设计、装配。
完成此次设计,这对我有着非常重要的影响及意义。
通过本次的毕业设计,我深刻的了解到自学的重要性,也了解到UnigraphicsNX软件的功能之强大。
通过本次设计,我对大学三年所学到的知识有了进一步的了解,充分的运用了专科所学的科目,将这些知识进行了综合运用,同时把这三年大学的学习所学到的、看到的,尽可能的运用到本次的设计中,对产品设计有了更加深刻的理解,真正做到了理论与实践相结合,总结了过去三年中学习到的知识,进一步理解常用软件应用。
通过对本课程的学习,使我对机械设计的基本内容有一个总体了解,通过此次毕业设计,我对自己有了一个更全面的认识,当我完成这个设计的时候,我感到无比的喜悦,我会更加努力的学习,更充实自己,我相信自己一定可以胜任以后的工作。
参考文献
[1]何华妹.三维造型设计UGNX6文版事例详解[M].人民邮电出版社,2008,1.
[2]江洪.UGNX6典型实例解析[M].北京机械工业出版社,2010,8.
[3]余强.UG零件设计技术与实践(NX6)[M].电子工业出版社,2007,3.
[4]吴国荣.产品造型设计[M].武汉理工大学出版社,2006,7.
[5].《机床设计手册》.机械工业出版社.第三卷
[6].《机械设计手册》.化学工业出版社.第三版.第三卷
[7].《机电一体化设计手册》.机械工业出版社.第二卷
[8].隋明阳.《机械设计》.机械工业出版社
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ca6140 车床 造型 设计 大学 论文
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)