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（优秀毕业全套设计）立式环缝自动焊接机虚拟设计（整套下载）

建螺旋曲面图.丝杠零件.参数化齿轮建模在立式焊机的结构设计中，很多地方需要用到齿轮传动，所以，如何创建具有严格渐开线齿廓的齿轮三维模型，成了大难题。在很多资料中，齿轮的创建是以圆弧线代替渐开线，我们认为这样的建模思路是不严谨且不科学的。为此，我们专门开发了参数化齿轮建模方法，只需要创建个标准齿轮，其余只需要输入模数齿数压力角等参数，软件即能自动生成新的齿轮三维模型。齿轮本身有很多种类，由于此次自动焊接机的仿真过程中只用到直齿轮，同时也是受时间的约束，我们只对直齿轮做了参数化设计。下面用较为详细的篇幅，来说明我们是如何创建这些齿轮模型的。在立式环缝自动焊接机的结构设计中，很多地方需要用到齿轮传动，所以，如何创建具有严格渐开线齿廓的齿轮三维模型，成了大难题。在很多资料中，齿轮的创建是以圆弧线代替渐开线，我们认为这样的建模思路是不严谨且不科学的。为此，我们专门开发了参数化齿轮建模方法，只需要创建个标准齿轮，其余只需要输入模数齿数压力角等参数，软件即能自动生成新的齿轮三维模型。齿轮本身有很多种类，由于此次自动焊接机的仿真过程中只用到直齿轮，同时也是受时间的约束，我们只对直齿轮做了参数化设计。下面用较为详细的篇幅，来说明我们是如何创建这些齿轮模型的。首先，在记事本中创建如下三段程序并保存程序.程序程序.运行软件，新建个文件，命名为零件，注意不要用缺省模板，利用模板创建。点击“工具”“程序”“编辑设计”，在弹出的程序编辑对话框中按照如下方式输入程序零件的列表此处插入程序此处插入程序内部特征标识点击“文件”“保存”，系统会询问是否将所做修改体现到当前模型中，点击“是”“当前值”。至此，系统程序已经创建完毕。创建齿轮本体。点击“插入”“拉伸”，选择面为草绘面，面为向上面。草绘圆，直径取任意值，拉伸长度也取默认值。点击“工具”“关系”，弹出参数关系对话框，在“查找范围”中选择“特征”，在模型树中选择刚才创建的拉伸特征。在关系输入框中输入“”和“”两个关系式。点击“确定”“编辑”“再生”“当前值”。如图.和图.。经过轴线创建基准平面，与面的夹角取默认的。创建夹角的关系，点击“工具”“关系”，选择“特征”，点击刚才创建的基准平面，将“”输入关系对话框，电击“确定”“编辑”“再生”“当前值”，生成与面成的个基准平面。如图.。图.拉伸圆柱体图.定义齿轮本体参数图.创建镜像基准平面在齿轮本体端面上画曲线，以端面为草绘面，为向上面。点击“工具”“关系”，在弹出的关系设置对话框中选择“特征”，点选刚才创建的曲线，在关系对话框中输入，其中分别为中心线角度圆弧弧度及圆弧半径的参数符号。点击“确定”“编辑”“再生”“当前值”。最后，将该曲线镜像到齿轮本体的背面。点击“插入”“可变截面扫描”，按住键选择刚才创建的两条曲线，点击草绘按纽，绘制截面如图.。点击“工具”“关系”，在关系对话框中输入程序。完成可变截面扫描齿廓曲面创建，镜像上步创建的渐开线齿廓面，以基准平面为镜像面。以齿轮本体端面为草绘面，为向下面，草绘截面切减出第个齿槽。同时，以关系式来控制草绘中大圆的直径，关系式的输入在此不再赘述，如果屏幕上显示大圆直径符号为，则输入关系为，表示将其值定义为基圆直径。最后齿槽如图.对齿廓的棱线倒圆角。点击“编辑”“特征操作”“组”“局部组”，设置好组的名称后，在模型树中选择从特征开始到倒圆角特征为止，点击确定。阵列刚才的组特征，以特征的尺寸为增量尺寸，增量，个数为个，点击确定点击“工具”“关系”,弹出关系对话框。选择“特征”，选择刚才创建的阵列特征，输入和两个公式，其中为增量尺寸的符号，为增量数目的符号。点击“确定”“编辑”“再生”“当前值”。设置新的图层将多余的曲面曲线隐藏掉。参数化齿轮模型创建好以后,如果需要其他参数的直齿轮模型,仅需更改相应参数即可。比如，需要创建齿数为，模数为的直齿轮，则先打开上述过程创建的标准模型，点击“工具”“参数”，在弹出的参数对话框中更改相应参数,改好后,点击“确定”“编辑”“再生”“当前值”,系统立即产生相应的齿轮模型,最后,将多出来的曲面和曲线隐藏掉,即产生出新的齿轮,如图.。由此可知,创建标准齿轮,然后以此为模板再生新的各种齿轮,是十分精确和方便的。同时，这种建模方法也为整个建模过程节省了大量的时间，以将更多的精力投向其他过程。图.草绘齿廓截面图.第个齿槽成型图.新的齿轮模型.轴承三维模型的创建在产品三维建模过程中，有很多情况下并不是依靠种软件完成的，而是多种软件的综合运用，以充分利用这些软件的各种优点。同样，我们在气电立焊设备三维建模过程中，并不是仅仅只用种软件，还用到了北航海尔开发的软件，以及软件。面对设备中大量的标准件，我们充分利用了软件自带的标准件库，快速而又准确地创建了诸如螺栓轴承等零件。下面，介绍下如何将和相结合来创建圆锥滚子轴承零件。打开软件，点击“绘图”“库操作”“提取图符”，出现提取标准件图符对话框如图.点选“轴承”大类，选择“圆锥滚子”小类，点击“下步”，选择型圆锥滚子轴承，点击“确定”，则型圆锥滚子轴承的二维图被调出如图.将轴承图上的中心线剖面线尺寸线全部删除，并将二维图平移到原点点击“另存”，保存成格式，以利于直接调用打开软件，点击“插入”“模型基准”“曲线”“自文件”，选择坐标系后，调入刚才创建的轴承曲线利用旋转命令，创建轴承外圈和轴承内圈，注意草绘截面时需使用曲线利用上述方法创建第个滚子，然后阵列如图.进行倒角操作隐藏曲线后，完成轴承的创建.从轴承零件的创建过程来看，由于采用了的标准件库，所以节省了大量的查表时间，同时也使建模过程变得相当简单，在轴承零件种类不多的情况下，这是种非常可取的方法。图.提取图符对话框图.调出标准件图图.创建滚子图.圆锥滚子轴承创建完毕.垫片的创建立式焊机的三维建模，需要用到大量的标准件，诸如轴承螺栓垫片螺帽等等。如果数量不是很多，我们可以创建，但是如果是台复杂的机器，那标准件的数量是很大的，每个都创建次将非常耗时。如果对于多种相同的标准件，只是规格参数不样，我们可以利用的零件族表功能来创建，也就是说对于组标准件，我们只要创建个模板零件，其余零件通过零件族表直接调出，不需要再创建。此功能类似创建标准件库，每个规格的零件都能随时呼出。下面以垫片标准件为例，讲述如何使用零件族表来创建标准件库打开软件，创建个新零件，命名为。用两侧拉伸创建垫片模板零件如图.双击垫片三维模型,出现三个尺寸，点击“信息”“切换尺寸”，三个尺寸值变为，点击代表垫片厚度的，右键弹出属性对话框，在尺寸文本中将改成，代表厚度。点击确定如图.点击“工具”“族表”，弹出族表对话框点击“插入”“列”，弹出族项目对话框，点击“尺寸”，双击垫片三维模型，出现尺寸符号按住键依次复选，点击确定，弹出族表栏点击“插入”“实例行”，按照自己需要的垫片尺寸在相应栏里填入尺寸，每个实例行均代表种垫片。完成后点击确定。保存并关闭窗口重新打开刚才的垫片文件，会发现软件弹出零件选择对话框，让我们选择需要的垫片模型，如图.从垫片标准件族表的创建过程和结果来看，当遇到多种相同标准件的三维建模问题时，创建族表是种行之有效的方法。而且，我们可以利用此功能开发符合国家标准的标准件库，为三维建模乃至装配提供了极大的方便，而且缩小了占用硬盘的空间。图.垫片模板零件的创建图.更改尺寸代表符号图.软件要求选择打开零件零部件虚拟装配在中进行机构运动仿真，必须要将创建好的零件三维模型组装起来，同时在装配时定义零件与零件组件与零件组件与组件之间的各种运动副，以便装配好以后进行机构运动仿真。由于立式焊机结构复杂，将整台机器的装配过程统统介绍遍显然是不现实的，在此，我们仅介绍些具有代表性的装配过程，这些装配过程用到了些实用的装配技巧。不管设备多么复杂，装配过程都是由常用装配方法和些装配技巧来完成的。.基本装配约束介绍软件系统的装配环境提供了很多种约束方法，共种，现在将其作简单介绍。匹配约束定位两个平面，并使它们的法线正向相对。对齐约束使用该约束，能将两轴线同轴，两平面法向平行，两点重合。插入约束使用该约束可以将旋转曲面插入另旋转曲面中，以使它们各自的轴线重合。坐标系约束该约束能将元件的坐标系和组件的坐标系相重合。相切约束使得两曲面在切点接触。线上点约束使用该约束控制边轴线或基准曲线与点的接触。曲面上的点使用该约束控制曲面和点之间的接触。曲面上的边使用该约束来控制曲面与平面边界之间的接触。自动约束“自动”约束就是的默认约束，使用该约束将系统创建的元件的默认坐标系与系统创建的组件的默认坐标系对齐，系统就放置原始组件中的元件。该约束的另种使用方法是，分别选择元件和组件中的几何元素，系统将自动为操作者选择约束，从而将元件装配好。但是，系统分配的约束往往是不正确的，这时就必须由操作者自己来进行修改。尽管系统提供了相当多的约束方法，但大多数实际情况中并不能只使用种约束就能把元件装配好，而是需要多种约束共同来完成。比如把销放孔里，则至少需要“插入”“对齐”或“匹配”两种约束，同时还要允许系统假设才能完全约束。所以，装配约束如何灵活使用，需要操作者自己来体会，通过定的实践锻炼后肯定会有所提高。.多个螺栓的重复性装配螺栓是用的最多的种紧固件，当数量大时，逐个装配会带来很多麻烦，而且也浪费大量的时间。所以，如果在装配中采用重复性装配，就能够快速地解决此类问题。运行软件，打开相应组件，点击“插入”“元件”，调出螺栓零件，如图.点击“插入”约束，选择螺纹外径和垫片孔，点击“匹配”约束，选择螺栓头底面和垫片顶面，实现第个螺栓的装配，如图.点击装配好的螺栓三维模型，点击“编辑”“重复”，系统弹出重复放置对话框选择“插入”约束，点击“舔加”，然后逐点击其余各垫片的内孔，软件即自动调出螺栓并装配好。如图.由此可知，面对大量相同螺栓的装配问题时，可以先装配第个螺栓，然后利用软件的重复放置功能，快速地完成其余多个螺栓的装配。这种装配方式为装配过程节省了大量的时间，而且不容易出错。图.调出螺栓零件图.装配好第个螺栓图.螺栓重复放置完成.链条的阵列化装配立式焊机垂直方向的移动部件需要配重块来平衡重力，配重块和移动部件在导轨两侧，通过链条连接。链条结构并不复杂，但是链条节数多达三百余节，而且相临两节的链条结构并不样，这就给装配带来了很大的麻烦。中带有阵列装配功能，为解决此类问题提供了方便快捷的途径。下面，就以立式焊机中链条的装配来讲述此功能。创建好链条中相邻的两节链条，因为他们的结构是不样的。新建个装配文件，首先根据链条的运动轨迹创建条轨迹线。点击“插入”“模型基准”“点”“点”，弹出点创建对话框。选择整条曲线，以“实数”方式创建第个点，输入距离为。以“实数”方式创建第二点，输入距离为。右击上步创建的基准点，点击“阵列”，按住键重复选择和两个增量尺寸，增量都输入，个数输入，点击完成。装配第节链条，链条上的两个基准点分别和阵列点的二两点对齐，同时将链条基准平面和阵列点所在平面对齐。右击链条，在弹出的对话框中点击“阵列”，直接点击确定，链条自动根据基准点的阵列参数创建自己的阵列。根据创建第