M1000A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS】

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三維CAD系統(tǒng)中的工程圖設(shè)計(jì)與一般二維設(shè)計(jì)系統(tǒng)不完全相同，三維CAD系統(tǒng)中的工程圖設(shè)計(jì)可以直接由三維模型投影而成，從而保證各個(gè)視圖的正確性，使用者只需要對(duì)視圖中個(gè)別線(xiàn)條進(jìn)行調(diào)整，并標(biāo)注工程符號(hào)，即可滿(mǎn)足工程圖紙的要求。三維模型設(shè)計(jì)中包括了產(chǎn)品完整的幾何結(jié)構(gòu)，?還可以從三維模型中產(chǎn)生其他各種視圖，除基本標(biāo)準(zhǔn)的三視圖外，還可生成軸測(cè)圖、向視圖、各種剖視圖、局部視圖等。在三維的CAD產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可以調(diào)節(jié)渲染所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的一些基本屬性，如光源設(shè)置，模型屬性(顏色、透明度、反射系數(shù)等)，還可以設(shè)置模型的顏色、紋理、反射、景深、陰影等效果，?從而達(dá)到渲染產(chǎn)品外觀(guān)的效果。 從設(shè)計(jì)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，人們頭腦中所構(gòu)思的設(shè)計(jì)對(duì)象就是三維物體，因此，直接用三維實(shí)體形式來(lái)描述設(shè)計(jì)對(duì)象是最直觀(guān)、方便省力的設(shè)計(jì)方式。隨著三維CAD圖形技術(shù)的發(fā)展，使用三維設(shè)計(jì)的有如下優(yōu)勢(shì)： （1） 三維模型比二維圖形更接近真實(shí)的對(duì)象。 （2） 三維模型可以轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)視圖，并可在標(biāo)注帶有尺寸的二維產(chǎn)品圖，從而獲得二者的最佳形式。這種從三維模型轉(zhuǎn)為二維圖形的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)于模型和任何修改將自動(dòng)反映到相應(yīng)的視圖上。 （3） 三維模型可生成具有真實(shí)感的渲染圖。產(chǎn)品圖是非常有價(jià)值的，但渲染圖常常可以更清楚地展現(xiàn)一個(gè)設(shè)計(jì)，并有利于找出設(shè)計(jì)缺陷和驗(yàn)證設(shè)計(jì)。 （4） 可直接作為不需要用圖紙的對(duì)象成型。通常，采用第三方面的程序?qū)⒛Ｐ娃D(zhuǎn)換為數(shù)控加工的格式[2]。 只有在三維的CAD設(shè)計(jì)中，才可能建立進(jìn)行有限元分析的原始基本數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)。用三維模型在裝配狀態(tài)下進(jìn)行零件設(shè)計(jì)，可避免實(shí)際的干涉現(xiàn)象起到事半功倍的作用。凡此種種，二維的繪圖設(shè)計(jì)只能在局部勉強(qiáng)達(dá)到。因此，采用三維設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)理念的一種變革，是CAD的真正應(yīng)用的開(kāi)始[3,4]。 1.2 CAD在三維設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 三維CAD系統(tǒng)作為一種直觀(guān)、形象的設(shè)計(jì)輔助工具，可以幫助設(shè)計(jì)人員建立產(chǎn)品的三維模型。隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)學(xué)方法的引入，計(jì)算機(jī)三維技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，包括建筑、機(jī)械上的工程應(yīng)用和特殊效果的設(shè)計(jì)等，尤其是在現(xiàn)代加工技術(shù)下，數(shù)控加工設(shè)備對(duì)零件的三維模型依賴(lài)越來(lái)越高，通過(guò)使用CAM軟件對(duì)零件的三維模型的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的數(shù)控加工設(shè)計(jì)[5]，就會(huì)及早取得經(jīng)濟(jì)和技術(shù)效益，因?yàn)樗荂AD應(yīng)用發(fā)展的必然趨勢(shì)。 隨著CAD產(chǎn)品的不斷升級(jí)更新，它的三維設(shè)計(jì)功能會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大。一方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行造型設(shè)計(jì)、外觀(guān)設(shè)計(jì)，完成后的三維實(shí)體模型圖像逼真，可用于制作產(chǎn)品樣本、宣傳樣本等；另一方面，通過(guò)進(jìn)行裝配仿真、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真來(lái)進(jìn)行尺寸干涉檢查和運(yùn)動(dòng)干涉檢查，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)尺寸的“無(wú)差錯(cuò)設(shè)計(jì)”。CAD軟件主要用來(lái)繪制工程圖，由于其強(qiáng)有力的圖形處理功能吸引了眾多的用戶(hù)使用，又由于CAD系統(tǒng)方便的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境吸引了眾多專(zhuān)業(yè)人員支開(kāi)發(fā)它，因此CAD系統(tǒng)功能將會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，使用會(huì)更加方便。 1.3 國(guó)內(nèi)外氣瓶的發(fā)展現(xiàn)狀 在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，氣瓶制造業(yè)被認(rèn)為屬于朝陽(yáng)工業(yè)范疇[6] 。多年來(lái)，我國(guó)氣瓶行業(yè)走過(guò)了從無(wú)到有，從小到大的道路。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求的增長(zhǎng)，更主要是氣體工業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了氣瓶制造業(yè)的興起和發(fā)展。從1957年設(shè)計(jì)制造了第一批40升15Mpa級(jí)鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶開(kāi)始，到以后相應(yīng)的鋁合金無(wú)縫氣瓶，液化石油氣鋼瓶,各種焊接氣瓶以及近幾年開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)鋼無(wú)縫氣鋼瓶，汽車(chē)用液化石油氣鋼瓶等等。中國(guó)是大量生產(chǎn)和使用氣瓶的國(guó)家，已經(jīng)是國(guó)際上不容忽視的氣瓶大國(guó)。但是應(yīng)該承認(rèn)我國(guó)的氣瓶產(chǎn)品還存在著普通產(chǎn)品低檔化，高、精、尖、特產(chǎn)品制造能力存在著空白或尚屬起步階段。 正如其它行業(yè)，氣瓶行業(yè)具有著自身獨(dú)特的規(guī)律和周期。在國(guó)外氣瓶行業(yè)不斷的經(jīng)歷著成長(zhǎng)和發(fā)展。90年代的復(fù)合氣瓶市場(chǎng)，日本政府批準(zhǔn)了復(fù)合氣瓶，從美國(guó)到日本及其它亞洲國(guó)家的出口量劇增。1991年商用碳纖維的價(jià)格驟跌，意味著以碳纖維為增強(qiáng)材料的商用復(fù)合氣瓶成本會(huì)降低。美國(guó)市場(chǎng)在70年代末，80年代初投入使用的第一批復(fù)合氣瓶開(kāi)始陸續(xù)達(dá)到5O年使用壽命的極限，更新復(fù)合氣瓶的市場(chǎng)商機(jī)開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)。英國(guó)、德國(guó)和其它歐洲國(guó)家于1993年允許碳纖維復(fù)合氣瓶的銷(xiāo)售，到1996年出口到歐洲的碳纖維復(fù)合氣瓶數(shù)量急劇增。1996年年底，危品辦批準(zhǔn)了碳纖維復(fù)合氣瓶在美國(guó)市場(chǎng)的銷(xiāo)售。1997年，碳纖維復(fù)合材料氣瓶進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)，比玻纖維復(fù)合氣瓶減輕重量約40％。這些變化極大的刺激著復(fù)合氣瓶的市場(chǎng)需求、產(chǎn)量和技術(shù)創(chuàng)新。 目前復(fù)合材料氣瓶在美國(guó)的研究發(fā)展動(dòng)向主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是燃料整體供給系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將普通的CNG復(fù)合氣瓶裝入一個(gè)復(fù)合材料制成的保護(hù)殼內(nèi)，里面填充有防沖撞的泡沫，氣瓶與匯流管路相連，并有一個(gè)總閥門(mén)和減壓裝置，這樣可以減少系統(tǒng)部件。保護(hù)殼將氣瓶完全包裹起來(lái)，并裝有簡(jiǎn)易把手和安裝支架，這樣看起來(lái)，無(wú)論是尺寸還是外觀(guān)，都與普通的汽油箱很相似。二是氣瓶的重量趨向更輕，成本趨向更低。三是氫燃料貯氣瓶。四是復(fù)合材料儲(chǔ)能器。五是航空用氣瓶。 1.4 本文主要工作 在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代化社會(huì)中，氣瓶制造業(yè)也不斷朝著高、精、尖、特產(chǎn)品發(fā)展。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，氣瓶越來(lái)越多的被使用在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活中。而在現(xiàn)代化的制造企業(yè)中都普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)一種安全、低成本、使用壽命長(zhǎng)的氣瓶以滿(mǎn)足應(yīng)用需求將會(huì)越來(lái)越受歡迎。 本文采用SolidWorks，以一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品M200A氣瓶為研究對(duì)象設(shè)計(jì)了M1000A氣瓶，制作了該氣瓶所有零部件的三維構(gòu)造模型和非標(biāo)準(zhǔn)零件的工程圖以及產(chǎn)品的裝配圖。在此基礎(chǔ)上，出于制造的目的，形象地分析它們零部件之間的相互關(guān)系，將裝配圖按照零部件的配合條件產(chǎn)生爆炸試圖。 2 M1000A氣瓶的總體設(shè)計(jì) 2.1 幾種氣瓶結(jié)構(gòu)性能簡(jiǎn)介 2.1.1 鋁合金內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶 該氣瓶?jī)?nèi)膽以?xún)?yōu)質(zhì)6061鋁合金材料，經(jīng)沖壓、拉伸、熱處理、數(shù)控旋壓收口、內(nèi)表面處理等工序加工制作而成。內(nèi)膽壁厚均勻、壁厚差小，肩、底形狀精度高、一致性強(qiáng)，內(nèi)表面采用陽(yáng)極氧化處理，具有更加良好抗腐蝕性能。氣瓶纏繞層采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)碳纖維、環(huán)氧樹(shù)脂等原材料，經(jīng)數(shù)控纏繞、高溫固化等工序加工而成。較金屬氣瓶具有更優(yōu)良的綜合性能，工作壓力大幅度提高，儲(chǔ)氣量增加，重量減輕約50%，具有更好的耐腐蝕性、絕緣性、減震性和安全性?？梢栽谙狸?duì)員或救護(hù)人員進(jìn)入煙霧、毒氣、粉塵或缺氧等惡劣環(huán)境時(shí)提供有效的呼吸系統(tǒng)保護(hù)，廣泛應(yīng)用于消防、礦山、化工、冶金、石油、電力、醫(yī)療、防暴、天然氣汽車(chē)等領(lǐng)域。造型如圖2.1所示。 圖2.1 鋁合金內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶 2.1.2 氧氣瓶 醫(yī)用輸氧器是一種小型的供氧裝置，主要用于個(gè)人保健、醫(yī)院、高原補(bǔ)氧和井下供氧等。該輸氧器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、貯氧量大、保壓時(shí)間長(zhǎng)。其上裝有壓力表、減壓器和流量表。特別是氧氣瓶是由鋁合金制作的，使之具有抗腐蝕、耐高壓，給使用其提供了清潔、清爽、無(wú)銹味的氧氣。造型如圖2.2所示。 圖2.2 氧氣瓶 2.1.3 鋼制無(wú)縫氣瓶 用優(yōu)質(zhì)碳鋼、錳鋼、鉻鉬鋼或其他合金鋼的鋼坯為原材料，經(jīng)沖壓拉伸法制成或采用優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管為原材料經(jīng)熱旋壓收口收底制成的氣瓶。無(wú)縫氣瓶的底部結(jié)構(gòu)有凹形和凸形兩種。凸形底又分半球形、碟形和H形。鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶采用國(guó)際一流加工設(shè)備，先進(jìn)的工藝流程，可生產(chǎn)公稱(chēng)工作壓力為8-30MPa，公稱(chēng)容積為0.4-80升的大、中、小型各種規(guī)格高壓無(wú)縫氣瓶，主要盛裝永久氣體，高壓液化氣體，如：氧氣、氮?dú)?、氫氣、二氧化碳等，廣泛用于工業(yè)、國(guó)防、醫(yī)療、科研等行業(yè)。造型如圖2.3所示。 圖2.3 鋼制無(wú)縫氣瓶 2.2 M1000A氣瓶的總體方案 氣瓶是一種專(zhuān)供盛裝和運(yùn)輸氣體或液化氣體用的移動(dòng)式容器。從廣義上講應(yīng)包括不同壓力、不同容積、不同結(jié)構(gòu)形式和不同材料用以貯運(yùn)永久氣體，液化氣體和溶解氣體的一次性或可重復(fù)充氣的移動(dòng)式的壓力容器[7]。這種專(zhuān)門(mén)用途的需要，氣瓶的形狀和結(jié)構(gòu)就必須簡(jiǎn)單、緊湊，重量較輕，易于搬運(yùn)和使用。氣瓶的容積一般都較小，常用的為30～200升；氣瓶的長(zhǎng)度適中，約1．5米左右，過(guò)長(zhǎng)和過(guò)短都不便于搬運(yùn)移動(dòng)；氣瓶在充裝氣體和庫(kù)存儲(chǔ)放期間要直立放置，以免產(chǎn)生滾動(dòng)或相互撞擊，因此它的底部應(yīng)具有立放的支座；氣瓶的頂部則有一個(gè)接口管，管內(nèi)有內(nèi)螺紋，用以與瓶閥連接。 從結(jié)構(gòu)上分類(lèi)有無(wú)縫氣瓶和焊接氣瓶；從材質(zhì)上分類(lèi)有鋼質(zhì)氣瓶（含不銹鋼氣瓶），鋁合金氣瓶，復(fù)合氣瓶、其他材質(zhì)氣瓶；從充裝介質(zhì)上分類(lèi)為永久性氣體氣瓶，液化氣體氣瓶，溶解乙炔氣瓶；從公稱(chēng)工作壓力和水壓試驗(yàn)壓力上分類(lèi)有高壓氣瓶、低壓氣瓶。 本課題研究的是鉬源氣瓶，該氣瓶從結(jié)構(gòu)上看屬于焊接氣瓶。但又區(qū)別于一般的焊接氣瓶。在其內(nèi)部所貯存的是鉬源，由于鉬源是一種劇毒性的氣體，所以對(duì)輸送、貯存這類(lèi)氣體氣瓶的安裝、焊接、嚴(yán)密性、潔凈度、耐腐蝕都有嚴(yán)格的要求。本文設(shè)計(jì)的氣瓶不同于以上幾種氣瓶，主要由瓶底、瓶身、瓶蓋、閥、通氣管等部分組成。由于盛裝的是劇毒氣體，氣瓶的容量比較小，瓶體總高165cm。氣瓶材料采用1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni9Ti有較高的抗拉強(qiáng)度，較低的屈服點(diǎn)，極好的塑性和韌性，焊接性能和冷彎成型性能好，1Cr18Ni9Ti含有抗晶界腐蝕的鈦，可以通過(guò)熱處理提高它的抗晶界腐蝕能力。主體部分采用焊接，主體焊縫的焊接采用自動(dòng)焊接方法，并嚴(yán)格遵守合格的焊接工藝，以確保氣瓶外觀(guān)質(zhì)量及嚴(yán)密性。氣瓶的內(nèi)表面粗糙度，機(jī)加工應(yīng)達(dá)到1.6,機(jī)械拋光應(yīng)達(dá)到0.1，最后經(jīng)電拋光處理。 2.2.1 瓶底、瓶身、瓶蓋的設(shè)計(jì) 瓶底、瓶身、瓶蓋是氣瓶的主體部分，三者通過(guò)焊接連接在一起，組成氣瓶的瓶體。對(duì)于它們的設(shè)計(jì)思路主要是參照國(guó)內(nèi)外的參考文獻(xiàn)，以及一些具體的例子以后得出的。瓶體總高設(shè)定為165cm，直徑118cm。具體為：瓶蓋總高17cm，瓶身總長(zhǎng)134cm，瓶底為14cm。瓶蓋上面有三個(gè)通孔，用于分別連接長(zhǎng)管、短管和瓶蓋帽。這樣的設(shè)計(jì)用意在于，長(zhǎng)短管負(fù)責(zé)進(jìn)出氣，瓶蓋帽可以擰下，以便對(duì)氣瓶進(jìn)行清洗。瓶身的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，端面的厚度與瓶底、瓶蓋一樣，主要考慮焊接的嚴(yán)密性。瓶底的設(shè)計(jì)與一般焊接氣瓶的瓶蓋類(lèi)似，只是該瓶蓋在其中心部分有一個(gè)圓形的凹槽，這樣設(shè)計(jì)的目的在于可以使氣瓶?jī)?nèi)部氣體使用完全，減少剩余量，提高利用率。 2.2.2 彎管的設(shè)計(jì) 彎管是氣瓶?jī)?nèi)部用于通氣的管道，在氣瓶中它也扮演著重要的角色，是本設(shè)計(jì)氣瓶不可缺少的部分，由于瓶蓋的設(shè)計(jì)中進(jìn)出管道分布在瓶蓋兩側(cè)，考慮到用氣的完全，內(nèi)部管道必須伸入瓶體的中心部分，所以必須設(shè)計(jì)成彎管。上面設(shè)計(jì)的瓶體總高為165cm，彎管與短管焊接在一起，短管與瓶蓋焊接，因此除去瓶蓋實(shí)體厚度12cm，彎管下端口至瓶蓋內(nèi)表面的距離應(yīng)小于149cm。加上彎管插入彎管的長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)彎管垂直總長(zhǎng)為148。插入入口管3cm后，管口至蓋內(nèi)表面的長(zhǎng)度應(yīng)小于156cm。并且自行設(shè)定一定的角度，使的安裝后，下端口正好處于瓶底凹槽內(nèi)。彎管材料采用1Cr18Ni9Ti，該材料焊接性能和冷彎成型性能好，能夠滿(mǎn)足耐腐蝕的要求。 2.2.3 氣瓶閥的設(shè)計(jì) 氣瓶閥（Cylinder Valves）是指與壓縮氣體鋼瓶瓶口直接相連，使鋼瓶可以容納氣體，并控制氣體進(jìn)出鋼瓶的截止閥[8]。 氣瓶閥通常采用針閥或隔膜閥的結(jié)構(gòu)形式。針閥結(jié)構(gòu)的氣瓶閥分為壓力密封型、扳手型、非旋轉(zhuǎn)閥桿型。隔膜閥結(jié)構(gòu)的氣瓶閥分為彈簧返回型（Spring-Loaded Diaphragm Valve）、一體型（The Tied-Diaphragm Valve）。 氣瓶閥作為控制壓力容器的閥門(mén)，配有壓力釋放裝置。要注意的是，氣瓶閥的設(shè)計(jì)、制造是按照各專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，例如氣瓶閥進(jìn)、出口的結(jié)構(gòu)及螺紋形式等都有特定的規(guī)范，選用氣瓶閥時(shí)不能簡(jiǎn)單地用針閥或隔膜閥來(lái)代替。對(duì)于劇毒氣體，高純度氣體，稀有氣體和自燃?xì)怏w要采用隔膜閥結(jié)構(gòu)的氣瓶閥。本設(shè)計(jì)在其接口處采用VCR接頭，由于是球面接觸，即使管線(xiàn)受到外力扭轉(zhuǎn)或彎曲后，也不至于使接口處松動(dòng)，且因結(jié)合面為球面連接而十分嚴(yán)密。較好的保證氣瓶的密封性。 氣瓶閥與長(zhǎng)短管的連接采用焊接方式，將氣瓶閥與長(zhǎng)短管進(jìn)行焊接相比于螺紋連接，卡套連接等眾多管道連接方式，有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）泄漏的可能性最??； （2）抗振動(dòng)性、抗壓力的沖擊性最佳； （3）對(duì)溫度的高、低及循環(huán)變化適應(yīng)性最強(qiáng)； （4）可保證管道系統(tǒng)內(nèi)部的清潔。 2.2.4 氣瓶帽的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的氣瓶需要用到三個(gè)氣瓶帽，閥上有兩個(gè)形狀和尺寸完全相同的氣瓶帽，瓶蓋用到一個(gè)形狀完全相同，尺寸稍大的氣瓶帽。該帽不是一個(gè)單一的整體，而是一個(gè)裝配體。它由螺母、墊片、通氣管等五部分組成。其主題部分是一個(gè)六方體造型，螺母設(shè)計(jì)成四方行。氣瓶帽頭上設(shè)計(jì)一個(gè)孔，便于與閥連接，旋下時(shí)不至于丟。帽體部分有一個(gè)通孔，該孔主要用于擰緊螺母時(shí)將帽內(nèi)空氣排空，形成真空。氣瓶帽內(nèi)部使用的墊片材料采用無(wú)氧銅。 2.3 氣瓶的整體造型 綜合以上所有的設(shè)計(jì)，繪制出M1000A氣瓶的總體造型。如圖2.4所示。 圖2.4 M1000A氣瓶的整體造型 3 氣瓶的三維造型 3.1 SolidWorks軟件 SolidWorks是世界上第一個(gè)基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。由于使用了Windows的OLE技術(shù)、直觀(guān)式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)核及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks已成為全球裝機(jī)量最大、最好用的三維CAD軟件。SolidWorks擁有眾多第三方軟件供應(yīng)商的支持，可以實(shí)現(xiàn)加工、分析、逆向工程等工程應(yīng)用。用SolidWorks軟件設(shè)計(jì)的零件、裝配體、工程圖具有全相關(guān)性，可大大減輕設(shè)計(jì)修改的工作量，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期；SolidWorks與加工編程軟件CAMWorks、有限元分析軟件CosMos／Works、流體力學(xué)分析軟件FloWorks軟件直接結(jié)合，使SolidWorks更加如虎添翼，功能更加強(qiáng)大，再借助于SolidWorks本身豐富的數(shù)據(jù)接口在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造方面進(jìn)行產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)測(cè)試、仿真分析和快速制造，可大幅度縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本。 為比較評(píng)價(jià)不同的設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高產(chǎn)量，SolidWorks強(qiáng)勁的實(shí)體建模能力和易用友好的Windows界面形成了三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械工程師不論有無(wú)CAD的使用經(jīng)驗(yàn)，都能用SolidWorks提高工作效率，使企業(yè)以較低的成本、更好的質(zhì)量更快將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。而最有意義的是，用于SolidWorks的投資是容易承受的，這使得參加工程設(shè)計(jì)的所有人員都能在他們桌面上的計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)[9]。 3.2 M1000A氣瓶零件的三維造型 SolidWorks是一款功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，其所有的零件都是建立在草圖基礎(chǔ)上的，草圖功能的提高會(huì)直接影響到對(duì)零件的可編輯能力的提高。然后可以以拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等特征形式形成實(shí)體。本文以M1000A氣瓶為例，對(duì)其瓶底、瓶身、瓶蓋、閥等為主要研究對(duì)象說(shuō)明其應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行三維造型的要點(diǎn)。在造型中需要注意的一些問(wèn)題有： （1）每當(dāng)新建一個(gè)零件時(shí)，最好給零件適當(dāng)命名，盡量不要采用系統(tǒng)默認(rèn)的名稱(chēng)，以便以后查詢(xún)檢索； （2）在采用SolidWorks進(jìn)行三維設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)適時(shí)進(jìn)行保存，以避免前面的工作前功盡棄。例如我在繪制較為復(fù)雜的零件時(shí)，由于計(jì)算機(jī)內(nèi)存不足的原因，計(jì)算機(jī)自動(dòng)退出繪圖界面，沒(méi)有適時(shí)進(jìn)行保存而造成從頭開(kāi)始工作； （3）SolidWorks提供了強(qiáng)大的圓角建模功能，圓角特征在設(shè)計(jì)零件時(shí)起著重要的作用。一般情況下，如果能在零件特征上加入圓角，則有助于造型上的美觀(guān)。在繪圖過(guò)程中，一定注意特征間的父子關(guān)系。因此，圓角的建立最好是在實(shí)體繪制的末期。盡量不要以圓角的邊作為參考邊，以免產(chǎn)生父子關(guān)系不利于往后的設(shè)計(jì)[10]。 3.2.1 瓶底、瓶身、瓶蓋的三維造型 瓶底、瓶身、瓶蓋是本文研究的氣瓶的基本組成部分，在SolidWorks中，對(duì)于本文設(shè)計(jì)的氣瓶的瓶底、瓶身和瓶蓋的實(shí)體造型比較容易實(shí)現(xiàn)，基本都可以通過(guò)拉伸和切除來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以完成它們的截面草圖，然后一次旋轉(zhuǎn)完成。 瓶底的設(shè)計(jì)步驟：首先是草繪一個(gè)圓，然后拉伸成實(shí)體，再切除。其瓶底中心的一部分圓是通過(guò)繪制截面圖，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)-切除得到。最后再進(jìn)行倒圓角。如圖3.1所示。 圖3.1 瓶底 瓶身的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，在設(shè)計(jì)好具體的尺寸后，只通過(guò)拉伸-切除就可以得到。然后再在內(nèi)輪廓倒圓角。如圖3.2所示。 圖3.2 瓶身 利用拉伸、拉伸-切除完成瓶蓋的造型。如圖3.2所示。 圖3.3 瓶蓋 3.2.2 閥的三維造型 氣瓶閥作為控制壓力容器的閥門(mén)，配有壓力釋放裝置。要注意的是，氣瓶閥的設(shè)計(jì)、制造是按照各專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，例如氣瓶閥進(jìn)、出口的結(jié)構(gòu)及螺紋形式等都有特定的規(guī)范，選用氣瓶閥時(shí)不能簡(jiǎn)單地用針閥或隔膜閥來(lái)代替。本設(shè)計(jì)的閥采用VCR接頭，其包括接頭；焊接裝配；墊片；螺母，螺帽和接頭。由于VCR是標(biāo)準(zhǔn)件，在本課題設(shè)計(jì)中，未對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是直接向供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)。因此在整個(gè)閥的三維造型中未對(duì)其進(jìn)行組合裝配，只是表現(xiàn)出它的外觀(guān)造型。 在整個(gè)閥的設(shè)計(jì)過(guò)程中，最主要的是利用拉伸，拉伸-切除特征，然后進(jìn)行倒圓角。對(duì)于閥體上的文字，開(kāi)閥及氣體流向標(biāo)志，是通過(guò)草繪文字和圖行，再經(jīng)過(guò)切除得到。如圖3.4所示。 3.4 閥 3.2.3 彎管的三維造型 彎管的造型是利用掃描特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其設(shè)計(jì)過(guò)程如下：草繪掃描路徑，繪制掃描截面圖，然后點(diǎn)擊特征工具欄上的掃描，選擇草繪路徑和圓截面圖得到彎管實(shí)體造型，再利用掃描切除特征將彎管打通。如圖3.5所示。 3.5 彎管 3.2.4 安全帽零件的三維造型 本設(shè)計(jì)的安全帽一共有三個(gè)，兩個(gè)小，一個(gè)稍小，形狀相同，尺寸不同。所以設(shè)計(jì)造型時(shí)不再分開(kāi)講述。其包括以下幾個(gè)部分：帽1、帽2、墊片、螺母和通氣管。利用拉伸，拉伸-切除，旋轉(zhuǎn)，掃描切除等特征設(shè)計(jì)各個(gè)零件，完成其所有的造型。 設(shè)計(jì)過(guò)程如下： （1） 利用拉伸，拉伸-切除，倒圓角特征完成如圖3.6所示造型。 3.6 帽1 （2） 利用旋轉(zhuǎn)，倒圓角等特征完成如圖3.7所示造型。 3.7 帽2 （3） 利用拉伸，特征墊片的造型，然后選擇材質(zhì)，得到如圖3.8所示造型。 3.8 墊片 （4） 利用拉伸，拉伸-切除完成螺母基本實(shí)體，對(duì)于螺紋，繪制時(shí)比較麻煩，需注意的事必須轉(zhuǎn)換實(shí)體應(yīng)用，然后插入草繪，再插入曲線(xiàn)，螺旋線(xiàn)-渦狀線(xiàn)，繪制螺紋形狀，最后利用旋轉(zhuǎn)切除得到。如圖3.9所示。 3.9 螺母 （5） 利用拉伸，拉伸-切除以及倒圓角特征完成通氣管的造型。如圖3.8所示造型。 3.10 通氣管 3.2.5 長(zhǎng)、短通氣管的三維造型 長(zhǎng)、短通氣管的三維造型的設(shè)計(jì)是比較簡(jiǎn)單的，利用拉伸，拉伸-切除就可以完成造型。如圖3.11所示。 3.11 長(zhǎng)、短通氣管 3.3 M1000A氣瓶的工程圖 在工程中，三維零件圖和裝配圖并不是用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，而所使用的圖樣是一組具有規(guī)定表達(dá)方式的二維多面正投影圖，然后標(biāo)注尺寸和表面粗糙度符號(hào)及公差配合，這種圖樣在機(jī)械制造中稱(chēng)為工作圖，也就是SolidWorks中的工程圖。 SolidWorks最優(yōu)越的特點(diǎn)是，在于它能直接由三維模型生成二維工程圖，不需要設(shè)計(jì)人員重新繪制。工程圖包含一個(gè)或多個(gè)由零件或裝配體生成的視圖。在生成工程圖之前，必須先保存與它有關(guān)的零件或裝配體。用戶(hù)可以從零件或裝配體文件內(nèi)生成工程圖[11][12]。 但Solidworks生成的二維工程圖是一個(gè)純粹的幾何關(guān)系表達(dá)，而二維工程圖是一種特殊的工程語(yǔ)言，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)<<機(jī)械制圖>>對(duì)二維工程圖的表達(dá)由具體的規(guī)定，如對(duì)稱(chēng)幾何的關(guān)系的表達(dá)，不同零件剖面線(xiàn)的方向與疏密程度、零件編號(hào)、基準(zhǔn)符號(hào)大小等等。二維工程圖中出現(xiàn)的這些人為的規(guī)定，特殊表達(dá)方法，在Solidworks生成的工程圖中是不存在的，因此還需要按照國(guó)家<<機(jī)械制圖>>標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，才能形成完整的工程圖。 利用SolidWorks進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)，再?gòu)娜S模型轉(zhuǎn)換成二維工程圖，是該軟件的核心之一，也是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。雖然SolidWorks二維工程圖的編輯功能不及AutoCAD，但SolidWorks有強(qiáng)大的視圖表達(dá)能力，能在二維工程圖中作標(biāo)準(zhǔn)三視圖、投影視圖、輔助視圖、剖面視圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖、局部視圖等，這些高效、快捷的功能是AutoCAD無(wú)法比擬的[13]。 M1000A氣瓶的工程圖如圖3.12所示。 3.12 M1000A氣瓶的工程圖 4 M1000A氣瓶的裝配 4.1 裝配方法 4.1.1 裝配技巧 裝配是將各種零件模型插入到裝配體文件中，利用零件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來(lái)限制各個(gè)零件的相對(duì)位置，使其構(gòu)成機(jī)構(gòu)的某部分，或者是一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)或機(jī)器。SolidWorks允許用戶(hù)在裝配體文件中插入數(shù)目眾多的零件進(jìn)行組裝配合。內(nèi)部零件和子組件的裝配是內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要方面。對(duì)在實(shí)際裝配過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，提供幾點(diǎn)在裝配約束選用方面的技巧。 （1）“坐標(biāo)系”約束的應(yīng)用 使用“坐標(biāo)系”約束，通過(guò)將零件的坐標(biāo)系與裝配體的坐標(biāo)系對(duì)齊(既可以使用裝配體坐標(biāo)系又可以使用零件坐標(biāo)系)，也就是通過(guò)對(duì)齊所選坐標(biāo)系的相應(yīng)軸線(xiàn)來(lái)裝配零件。 （2）“固定”約束的應(yīng)用 用“固定”約束固定零件的當(dāng)前位置，使零件被移動(dòng)或裝配，實(shí)現(xiàn)完全約束，該約束類(lèi)型在方案設(shè)計(jì)中應(yīng)用最多。 （3）“自由放置”操作 在總體設(shè)計(jì)過(guò)程中，零件布置有時(shí)難以一步到位，零件的位置需要多次變換調(diào)整才能最終確定出最佳方案。在裝配操作環(huán)境中調(diào)整約束關(guān)系時(shí)，一些零件往往處于隱藏狀態(tài)，總體布置不直觀(guān)?！白杂煞胖谩辈僮鞯墓δ芴攸c(diǎn)解決了這些問(wèn)題[14]。 4.1.2 裝配順序 在SolidWorks裝配體中，裝配方法有自上而下設(shè)計(jì)和自下而上設(shè)計(jì)兩種，也可以將兩種方法結(jié)合起來(lái)使用。無(wú)論采用哪種方法，其目標(biāo)都是配合這些零部件，以便生成裝配體或子裝配體。 在自下而上的設(shè)計(jì)中，首先生成零件并將其插入裝配體，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求配合零件，當(dāng)使用先前已經(jīng)生成的現(xiàn)成零件時(shí)，自下而上設(shè)計(jì)是首選的設(shè)計(jì)方法。它的優(yōu)點(diǎn)是，由于零部件均為獨(dú)立設(shè)計(jì)，它與自上而下設(shè)計(jì)法相比，相互關(guān)系及重建行為更為簡(jiǎn)單。使用自下而上設(shè)計(jì)法時(shí)，可以專(zhuān)注于單個(gè)零件的設(shè)計(jì)。當(dāng)不需要建立控制零件大小和尺寸的參考關(guān)系時(shí)，此方法比較合適[15]。 自上而下設(shè)計(jì)是從裝配體開(kāi)始設(shè)計(jì)工作，這是兩種設(shè)計(jì)方法的不同之處，該方法可以使用一個(gè)零件的幾何體來(lái)幫助定義其他零件，或生成直至組裝零件后才添加的加工特征。也可以將布局草圖作為設(shè)計(jì)的開(kāi)端，定義固定零件的位置和基準(zhǔn)面等，然后參考這些定義來(lái)設(shè)計(jì)零件。 裝配過(guò)程如下： （1） 選擇菜單欄中的“文件” “新建”命令，在出現(xiàn)的“新建SolidWorks文件”對(duì)話(huà)框中，單擊裝配體圖標(biāo)，單擊“確定”按鈕后進(jìn)入裝配體制作界面。單擊“裝配體”工具欄中的插入零部件按鈕，導(dǎo)入瓶蓋作為裝配體中的固定件，如圖4.1所示。 4.1 裝配圖1 （2） 單擊“插入零部件”按鈕，然后單擊“瀏覽”按鈕，導(dǎo)入短管、長(zhǎng)管、和一個(gè)裝配體，完成裝配，如圖4.2所示。 4.2 裝配圖2 （3） 導(dǎo)入彎管，完成和瓶蓋中短管的裝配，如圖4.3所示。 4.3 裝配圖3 （4） 導(dǎo)入瓶身、瓶蓋完成瓶體的裝配，如圖4.4所示。 4.4 裝配圖4 （5） 導(dǎo)入兩個(gè)閥和兩個(gè)裝配體完成整個(gè)氣瓶的裝配圖，如圖4.5所示。 4.5 裝配圖5 4.2 裝配體爆炸視圖 在一些特定的場(chǎng)合下，我們會(huì)用到裝配體的爆炸。比如，制作產(chǎn)品的裝配工藝，制作產(chǎn)品的維修手冊(cè)等。 在Solidowrks中，我們可以為裝配體建立多種類(lèi)型的爆炸，這些爆炸分別存在裝配的不同配置中。爆炸視圖可以分離裝配體中的零部件以形象地分析它們之間的相互關(guān)系。裝配體爆炸后，不能給裝配體添加配合，一個(gè)爆炸視圖包括一個(gè)或多個(gè)爆炸步驟，每一個(gè)爆炸視圖都保存在所生成的裝配體配置中，每一個(gè)配置都可以有一個(gè)爆炸視圖[16]。 需要注意的是，在Solidowrks中，一個(gè)配置只能添加一個(gè)爆炸關(guān)系，因此，當(dāng)我們需要建立多個(gè)爆炸的時(shí)候，一定要為裝配添加不同的配置。每個(gè)爆炸視圖包括一個(gè)或多個(gè)爆炸步驟。每一個(gè)爆炸視圖是保存于所生成的裝配體配置中。在生成爆炸以后，裝配中的設(shè)計(jì)樹(shù)的配置一項(xiàng)會(huì)發(fā)生變化。關(guān)于爆炸視圖的設(shè)計(jì)樹(shù)的操作，我們可以點(diǎn)擊每個(gè)爆炸，顯示爆炸、刪除、重新定義爆炸。對(duì)每一個(gè)爆炸步驟，可以分別定義、刪除該步驟。 爆炸和不爆炸狀態(tài)，其爆炸步驟前面的圖標(biāo)不一樣：注意不同的狀態(tài)。紅色（爆炸）和黃色（不爆炸）。我們也可以在設(shè)計(jì)樹(shù)中拖動(dòng)（復(fù)制）爆炸：使當(dāng)前的爆炸的配置處于激活狀態(tài)，拖動(dòng)爆炸視圖圖標(biāo)，來(lái)將爆炸視圖從一個(gè)配置復(fù)制到另一個(gè)配置中。注意：別的配置不能有爆炸，這里也遵守一個(gè)配置只能有一個(gè)爆炸的規(guī)則，而且不能刪除不激活的配置中的爆炸視圖。 如果你覺(jué)得該爆炸視圖的爆炸順序部正確，或想重新進(jìn)行爆炸，在圖形窗口的任何地方或已經(jīng)爆炸的視圖的設(shè)計(jì)樹(shù)的爆炸視圖圖標(biāo)上，單擊右鍵并選擇解除爆炸。 4.2.1 M1000A氣瓶及安全帽的爆炸視圖 單擊“裝配體”工具欄上的“爆炸視圖”按鈕，或選擇菜單欄中的“插入” “爆炸視圖”命令，會(huì)出現(xiàn)“爆炸”P(pán)ropertyManager[17]。炸步驟如下：?jiǎn)螕舨迦氡ㄒ晥D，裝配體爆炸對(duì)話(huà)框展開(kāi)。單擊零部件的邊線(xiàn)或面，其方向是與要爆炸的方向相平行的。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)預(yù)視箭號(hào)并且在要爆炸的方向:方框內(nèi)會(huì)顯示出所作之選擇。如果預(yù)視的箭號(hào)方向是錯(cuò)的話(huà)，就選擇單擊反向。然后選擇爆炸的步驟。當(dāng)對(duì)此爆炸視圖滿(mǎn)意時(shí)，單擊確定。 安全帽的爆炸視圖如圖4.6所示。 圖4.6 安全帽爆炸視圖 M1000A氣瓶的爆炸視圖如圖4.7所示。 圖4.7 M1000A氣瓶的爆炸視圖 4.3 氣瓶工藝 4.3.1 氣瓶的清洗 氣瓶使用一段時(shí)間后如果發(fā)現(xiàn)氣瓶?jī)?nèi)部有銹蝕銹皮或其他外界固體，應(yīng)對(duì)氣瓶?jī)?nèi)壁進(jìn)行機(jī)械清洗，之后用清水沖洗、干燥。機(jī)械清洗方法有： （1）金屬絲刷，通過(guò)瓶口插入一個(gè)設(shè)計(jì)合理的金屬絲刷，用電鉆或車(chē)床帶動(dòng)并使其在瓶?jī)?nèi)上下左右移動(dòng)； （2）滾動(dòng)磨光，把一定量硬質(zhì)磨料（例如多角鑄鐵）放在瓶?jī)?nèi)，然后使氣瓶擺動(dòng)或搖動(dòng)旋轉(zhuǎn)； （3）噴丸，將氣瓶倒立，噴丸或噴砂，噴嘴相對(duì)于氣瓶表面運(yùn)動(dòng)。 4.3.2 氣瓶的烘干 氣瓶水壓試驗(yàn)或清洗后，內(nèi)表面的水或溶液很難弄干，這些水留在氣瓶?jī)?nèi)表面會(huì)引起內(nèi)表面銹蝕。氣瓶烘干裝置用于氣瓶水壓試驗(yàn)完成后，將氣瓶?jī)?nèi)表面的水去除干凈。它是通過(guò)用加熱的空氣不斷吹入氣瓶?jī)?nèi)，將氣瓶?jī)?nèi)表面的水變?yōu)樗缓笤匐S氣流流出氣瓶外，達(dá)到烘干氣瓶的目的。 4.3.3 氣瓶的檢查 焊接氣瓶的定期檢驗(yàn)應(yīng)包括內(nèi)外表面檢驗(yàn)、焊縫檢驗(yàn)、瓶重測(cè)定、耐壓試驗(yàn)、主要附件檢驗(yàn)及氣瓶氣密性試驗(yàn)。氣瓶應(yīng)逐只進(jìn)行內(nèi)外表面檢驗(yàn)。檢驗(yàn)內(nèi)容與要求應(yīng)遵照下列規(guī)定： （1）氣瓶瓶壁不允許有裂紋、氣泡、結(jié)疤、折疊和夾雜等缺陷； （2）瓶壁如果存在凹陷（受撞擊或擠壓而在瓶體上形成的外表面塌陷）時(shí)，凹陷的深度應(yīng)不大于該凹陷長(zhǎng)徑（即最大尺寸）的1/10，且其邊緣不允許有突變的棱角，凹陷內(nèi)不允許有深度超過(guò)0.5mm的劃痕。凹陷內(nèi)包含有焊縫或其熱影響區(qū)時(shí)，其最大深度不得超過(guò)6mm； （3）氣瓶表面有腐蝕缺陷時(shí)，應(yīng)測(cè)定腐蝕處的剩余壁厚。點(diǎn)狀腐蝕處的剩余壁厚，不得小于氣瓶計(jì)算最小壁厚的2/3。線(xiàn)狀腐蝕和面腐蝕處的剩余壁厚，不得小于計(jì)算最小壁厚的80%；??? （4）氣瓶不允許有肉眼可見(jiàn)的塑性變形，各橫斷面的周長(zhǎng)伸長(zhǎng)率都應(yīng)小于1%。發(fā)現(xiàn)瓶壁有劃痕時(shí)，應(yīng)測(cè)定其剩余壁厚。劃痕處的剩余壁厚不得小于計(jì)算最小壁厚的80%。氣瓶的瓶壁金屬不允許有燒傷，也不允許存在因被燒而引起的瓶體變形[18]。 結(jié)束語(yǔ) 在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代化社會(huì)中，為適應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需要，對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的研究與應(yīng)用已越來(lái)越受到人們的重視。三維CAD系統(tǒng)成為現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的有效輔助工具，也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最終出路。如果再集成有有限元分析軟件，將更加顯著地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效果。對(duì)于大幅度替代或減少試制各個(gè)設(shè)計(jì)部門(mén)的協(xié)調(diào)、配合、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理和使用，具有更大的實(shí)際意義。 本文以SolidWorks為工具，以一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品M200A氣瓶為研究對(duì)象，查閱了大量相關(guān)資料，參考了各種各樣的氣瓶，總結(jié)出一般氣瓶的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)了M1000A氣瓶。本文完成的主要工作有： （1） 完成了對(duì)M1000A氣瓶的總體設(shè)計(jì)方案。 （2） 運(yùn)用SolidWorks完成該氣瓶各個(gè)零件的三維造型和非標(biāo)零件的工程圖。 （3） 在SolidWorks環(huán)境下完成該氣瓶的裝配及爆炸視圖。 對(duì)于機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，在氣瓶的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，能學(xué)到一門(mén)新的繪圖軟件，并很好地掌握了該CAD工具，進(jìn)行相關(guān)的氣瓶設(shè)計(jì)工作，不僅達(dá)到了培養(yǎng)我運(yùn)用通用的三維設(shè)計(jì)軟件完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)工作的能力，對(duì)我在今后的工作崗位上能夠更快地投入到工作中也起了決定性的作用。  致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從論文選題到搜集資料，從寫(xiě)稿到反復(fù)修改，期間我經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫(xiě)作論文的過(guò)程中心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。作為一個(gè)本科的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，但最終在老師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)的支持下，完成了這個(gè)設(shè)計(jì)。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師黃新燕老師。她為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。在閑聊中她總是能像知心朋友一樣鼓勵(lì)我們，在論文的寫(xiě)作和措辭等方面她也總會(huì)以“專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”嚴(yán)格要求我們。黃老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外文翻譯、開(kāi)題報(bào)告、模型建立到設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)和修改等過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)和督促。黃老師細(xì)心地糾正了我在前期開(kāi)題報(bào)告和外文翻譯中的許多錯(cuò)誤。 其次要感謝張樂(lè)瑩老師，她在我前期的工作中給予我很多幫助，細(xì)致地指導(dǎo)我，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。同時(shí)還要感謝和我一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的石芳、任蕾蕾和馬磊同學(xué)，他們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中課題和我相似，我們一起勤奮工作，克服了許多困難來(lái)完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；感謝可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！最后感謝我的母?！暇├砉ご髮W(xué)泰州科技學(xué)院四年來(lái)對(duì)我的大力栽培。  參 考 文 獻(xiàn) [1] 陳伯雄. 三維設(shè)計(jì)是CAD技術(shù)應(yīng)用的必然趨勢(shì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 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SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用教程[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006． [18] 李小明，邱桂杰，劉錦霞. 某型復(fù)合材料氣瓶?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 纖維復(fù)合材料機(jī)構(gòu)，2007，(1)：22～24. 畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 許巧兵 學(xué) 號(hào) 05010247 指導(dǎo)教師 黃新燕 選題情況 課題名稱(chēng) M1000A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 √ 偏易 工作量 較大 合理 √ 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書(shū) 有 √ 無(wú) 開(kāi)題報(bào)告 有 √ 無(wú) 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 √ 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 √ 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 √ 慢 中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況 優(yōu) √ 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定：良好 所在專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)： 該學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，能積極主動(dòng)地完成布置的任務(wù)，達(dá)到所要求的工作進(jìn)度。 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 系　　　部： 機(jī)械工程系 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 許巧兵 學(xué) 號(hào)： 05010247 設(shè)計(jì)(論文)題目： M1000A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2009年03月09日 ～ 06月14日 設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn): 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師: 黃新燕 張樂(lè)瑩 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人: 龔光容 發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2009年 2月 26日  任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)學(xué)生所在專(zhuān)業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系部領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在第七學(xué)期結(jié)束前填好并發(fā)給學(xué)生； 2．任務(wù)書(shū)內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3．任務(wù)書(shū)內(nèi)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專(zhuān)業(yè)及系部主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫(xiě)； 4．任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“系部”、“專(zhuān)業(yè)”等名稱(chēng)的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)中文全稱(chēng)，不能寫(xiě)數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫(xiě)全號(hào)； 5．任務(wù)書(shū)內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫(xiě)，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714—2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書(shū)寫(xiě)，不能有隨意性； 6．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū) 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，將進(jìn)一步鞏固所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及輔助制造等機(jī)械制造領(lǐng)域的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并鍛煉其運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析和解決問(wèn)題的能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)通用CAD設(shè)計(jì)軟件工具的運(yùn)用，也可進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)、運(yùn)用能力。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也可培養(yǎng)學(xué)生外文文獻(xiàn)的閱讀和翻譯以及相關(guān)資料的查閱能力，從而從整體上提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是氣瓶的三維造型設(shè)計(jì)。該同學(xué)在這個(gè)課題中主要負(fù)責(zé)完成氣瓶這個(gè)產(chǎn)品中各零件的三維造型、工程圖生成及最終的裝配并制定相應(yīng)的工藝文件。 具體要求包括： （1）外文資料翻譯，至少3000字； （2）閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述； （3）氣瓶材料采用316L和1Cr18Ni9Ti； （4）氣瓶的內(nèi)表面粗糙度，機(jī)加工應(yīng)達(dá)到1.6,機(jī)械拋光應(yīng)達(dá)到0.1，最后經(jīng)電拋光處理； （5）氣瓶直徑，瓶身高151； （6）利用通用CAD軟件完成零件造型、裝配及工程圖生成； （7）撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明書(shū)； 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū) 3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等〕： 1．氣瓶全套二維工程圖 2．氣瓶全套三維造型文檔 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（一份） 4．主要參考文獻(xiàn)： [1] 陳伯雄. 三維設(shè)計(jì)是CAD技術(shù)應(yīng)用的必然趨勢(shì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [2] 劉永翔. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)用基礎(chǔ)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003 [3] 康曉東. CAD技術(shù)(上)[J]. 機(jī)械工程師,1997 [4] 許發(fā)樾. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [5] 李德群.現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)方法.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [6] 張阿維,王會(huì)燃. 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 西北紡織工學(xué)院學(xué)報(bào),1999 [7] 袁波. 基于三維模型的二三維一體化設(shè)計(jì). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造，1998 [8] 評(píng)測(cè)專(zhuān)家組. 三維CAD/CAM軟件評(píng)測(cè)總結(jié). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造，1999 [9] 樊柄輝，李江云. 《三維參數(shù)化特征造型機(jī)械CAD》．北京：清華大學(xué)出版社，1999 [10] 李啟炎.《三維CAD設(shè)計(jì)及制圖教程》. 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,2000 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書(shū) 5．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2009年 3月9日 ~ 3月19日 3月20日 ~ 4月9 日 4月10日 ~ 5月1日 5月2日 ~ 5月10 日 5月11日 ~ 5月20日 5月21日 ~ 6月5日 6月6日 ~ 6月10日 6月11日 ~ 6月14日 下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，翻譯英文資料，完成資料的查詢(xún) 完成文獻(xiàn)綜述和開(kāi)題報(bào)告和課題前期準(zhǔn)備 零件的三維造型設(shè)計(jì) 產(chǎn)品的裝配 撰寫(xiě)工藝文件 撰寫(xiě)論文 修改論文 論文答辯 所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 系部主任： 年 月 日