通过研究犁体曲面的设计方法论曲面的实体建模_廖丽

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三维实体建模与设计

三维实体建模与设计 课程编码:202561课程英文译名:3D Solid Design and Construction 课程类别:学科基础选修课 开课对象:机械工程机自动化专业开课学期:5 学分:2学分;总学时:328学时;理论课学时:16学时; 上机学时:16学时 先修课程:工程图学、机械原理、机械设计 教材:Solid Works 2005机械设计及实例解析.胡仁喜等.北京:机械工业出版社,2005 参考书:【1】机械设计课程设计图册.龚溎义等.北京:高等教育出版社,1989,第三版.【2】SolidWorks 原厂培训手册实威科技.北京:中国铁道出版社,2004 一、课程的性质、目的和任务 本课程是面向机械工程等各专业开设的一门课程,是学习利用三维CAD软件进行零部件造型设计及制图的实践性课程。课程的目的是使学生掌握用Solid Works软件进行产品的零件造型设计、部件装配设计以及工程图绘制的基本技能,初步学习基于三维的产品开发设计,掌握自下而上的设计方法,自上而下的设计方法以及两种方法结合使用的设计过程。 课程的主要任务: 1.学习掌握三维CAD的特征造型方法; 2.学习掌握三维CAD下的零件造型与部件装配方法; 3.初步掌握三维CAD下基于装配的设计方法; 4.学习掌握三维CAD的二维工程图绘制方法; 5.初步学习利用三维CAD软件Solid Works进行产品设计的方法。 二、课程的基本要求 通过课堂讲授与上机实践,使学生: 1.了解三维CAD的发展历史、现状及软硬件配置条件; 2.了解三维CAD的发展历史、现状及软硬件配置条件; 3.了解利用三维CAD软件进行设计、制图的基本思路与方法; 4.掌握利用Solid Works进行三维立体造型设计的实现方法; 5.掌握利用Solid Works下的零件造型与部件装配方法; 6.初步掌握Solid Works下自上而下的设计方法以及自下而上和自上而下相结合 的方法; 7.掌握Solid Works的二维工程图绘制技术; 8.具有一定的实践体会和相关的应用能力。 三、课程的基本内容及学时分配 第一章Solid Works 2005 概述(1学时) 1.工作窗口 2.菜单简介 3.工具栏简介 第二章零件建模的特征分类(2学时) 1.基于特征的零件建模的基本过程 2.Solid Works的设计思想

模型的逆向工程实体建模技术

基于STL模型的逆向工程实体建模技术 内容摘要:摘要:针对以STL数据表示的零件模型,在分析结构件模型几何特点的基础上,提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离,并利用Parasolid系统完成体素重构,进一步提取几何体素之间的布尔关系,从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法,可以实现RE/RP系统与通用CAD系统之间的快速集成,实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。模型重建1逆向工程CAD技术与STL模型逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源[1]。 摘要:针对以STL数据表示的零件模型,在分析结构件模型几何特点的基础上,提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离,并利用Parasolid系统完成体素重构,进一步提取几何体素之间的布尔关系,从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法,可以实现RE/RP系统与通用CAD系统之间的快速集成,

实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。 关键词:STL;逆向工程;实体建模;模型重建 1 逆向工程CAD技术与STL模型 逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源[1]。由于测量方式的不同,数字化测量设备可以分为接触式和非接触式。随着测量技术的发展,不论何种测量方式,产生的测量数据都是非常多的,尤其是非接触式的激光测量,可以产生几十万甚至上百万测量点的测量数据。我们将这种数据称为“点云”数据。一般来说,数字化测量设备都带有数据处理软件。这个软件的主要功能是对测量设备输出的数据进行初步处理,如去除明显噪声点、多块数据拼合、数据格式转换等。一般的测量设备除了按照自定义格式输出数据外,都提供IGES 格式的数据输出。随着软件功能的加强,目前很多测量设备可以在输出测量数据的同时输出三角网格数据(即经过三角化以后的数据)或者STL格式数据。但是这些STL格式数据一般没有经过测试(如不保证封闭性,可能存在裂隙等),不能直接用于逆向工程建模或RP制造。由测量设备输出的STL数据必须经过修补、纠错处理,才能用来进行逆向工程CAD建模。因此,逆向工程中重要的一个环节就是数据的预处理。

犁是一种耕地的农具。由在一根横梁端部的厚重的刃构成,通常系在一组牵引它的牲畜或机动车上,也有用人力来驱动的,用来破碎土块并耕出槽沟从而为播种做好准备。 基本简介 在5500年前,美索不达米亚和埃及的农民就开始尝试使用犁。早期的犁是用Y 形的木段制作的,下面的枝 犁 段雕刻成一个尖头,上面的两个分枝则做成两个把手。将犁系上绳子由一头牛拉动,尖头就在泥土里扒出一道狭小的浅沟,农民可以用把手来驾驶犁。到公元前3000年,犁进行了改进,把尖头制成一个能更有力地辟开泥土的“犁铧”,增加了一个能把泥土推向旁边的倾斜的底板。中国的犁是由耒耜发展演变而成。最初可能仍名“耒耜”。用牛牵拉耒耜以后,才渐渐使犁与耒耜分开,有了“犁”的专名。犁约出现于商朝,见于甲骨文的记载。早期的犁,形制简陋。西周晚期至春秋时期出现铁犁,开始用牛拉犁耕田。西汉出现了直辕犁,只有犁头和扶手。而缺少耕牛的地区,则普遍使用“踏犁”。在四川、贵州等省的少数民族地区均有踏犁的实物。踏犁也称“镵”、“脚犁”。使用时以足踏之,达到翻土的效果。宋周去非《岭外·代答风土》: 踏犁形如匙,长六尺许。末施横木一尺余,此两手所捉处也。犁柄之中,于其左边施短柄焉,此左县所踏处也。犁柄之中,于其左边施短柄焉,此左脚所踏处也,踏犁五日,可当牛犁一日,又不若犁之深于土。 至隋唐时代,犁的构造有较大的改进,出现了曲辕犁。除犁头扶手外,还多了犁壁、犁箭、犁评等。陆龟蒙《耒耜经》记载,共有十一个用木和金属制作的零件组成,可以控制与调节犁耕的深度。长达2.3丈,十分庞大,必须双牛才能牵挽。中国历史博物馆有唐代犁的复制模型。其原理为今天的机引铧式犁采用。唐朝的曲辕犁与西汉的直辕犁相比,增加了犁评,可适应深耕和浅耕的不同需要;改进了犁壁,唐朝犁壁呈圆形,可将翻起的土推到一旁,减少前进的阻力,而且能翻覆土块,以断绝杂草的生长。 在古代欧洲使用的犁从青铜时代起,基本上就没有怎样改变过。只有犁嘴从公元前十世纪起一般用铁代替了木头。这时的犁在耕田时由犁田人提到一定的高度,需要相当大的气力。犁出来的沟垄既不怎么直,也不怎么深,因此要犁过两遍。在犁第二遍时要和第一遍的方向形成直角。

农业机械的结构与原理

第一篇农业机械的结构与原理 绪论(3学时) 农业机械在农业现代化中的作用,农业机械的作业特点,农业科学、耕作制度和农业机械化的关系,农业机械学研究的主要领域,国内外农业机械的发展趋向,本课程的任务和学习方法。 要点:基本概念、国内外农业机械的发展趋向。 思考题: 1、精确农业的概念? 2、精确农业的工作过程? 3、精确农业的工艺流程图? 第一章耕地机械(8学时) 第一节铧式犁的基本构造和类型 一、铧式犁的主要类型 目前耕地机械的主要类型为铧式犁、圆盘犁、凿型犁。铧式犁的主要类型为牵引犁、半悬挂犁和悬挂犁等,根据农业生产的不同要求、自然条件变化、动力配备情况等,铧式犁在形式上又派生出一些具有现代特征的新型犁:双向犁、栅条犁、调幅犁、滚子犁、高速犁等。 二、铧式犁的基本组成 铧式犁主要由组成:犁架、主犁体、耕深调节装置、支撑行走装置、牵引悬挂装置等。主犁体为铧式犁的核心工作部件。 三、铧式犁的型号表达方式 部颁农机序列标准:1-耕整机械,2-种植施肥机械,3-田间管理和植保机械,4-收获机械,5-种子加工机械,6-农副产品加工机械,7-装卸运输机械,8-排灌机械,9-畜牧机械 四、主犁体的结构及功用犁铧:切开土垡引导土垡上升至犁壁,犁壁:破碎和翻扣土垡,犁侧板:平衡侧向力,犁柱:联结犁架与犁体曲面,犁托:联结犁体曲面与犁柱,犁踵:耐磨件,防止犁侧板尾部磨损,可更换。

第二节犁体曲面的工作原理 一、犁体曲面的类型 犁铧与犁壁共同组成了犁体曲面,由于曲面的参数不同、性能不同,犁体曲面可分为:翻土型、碎土型和通用型(又称:螺旋型、熟地型、半螺旋型)。二、犁体曲面的的工作原理 从两面楔到三面楔的工作过程,理想土垡的翻转过程,理想土垡的宽深比的确定。 第三节犁体曲面的形成原理及设计方法 一、犁体曲面的形成原理 犁体曲面的形状对加工土壤的质量有至关重要的影响。目前,所应用的犁体曲面的形状是经过长时间积累、不断修改、不断完善而形成的,是一个空间任意曲面,不可能用数学的方法来真实的描述,只能是用近似的方法,用做图原理来形成犁体曲面。犁体曲面的形成原理是由动线在空间按照一定的规律运动而成。 二、犁体曲面的设计要点 设计犁体曲面时所用的方法有三种:水平直元线法、倾斜直元线法、翻土曲线法。其中,水平直元线法技术最为成熟,应用最广。水平直元线、导曲线、元线角的变化规律是水平直元线形成犁体曲面的三大要素。犁体曲面的设计要点:1.首先了解当地农业生产中耕地作业的基本要求;2.根据农业要求确定可能出现的最大耕深;3.根据土壤性状及土垡稳定铺放原则确定宽深比K;4.根据作业要求确定犁体曲面的工作性能;5.进行设计计算和绘制设计工作图。 第四节犁体外载及犁耕牵引阻力 一、犁体外载特性 由于犁体曲面是一个既不规则又不对称的空间任意曲面,犁耕过程中,土壤对曲面的作用力成为一空间任意力系,在一般情况下,他们不可能简化成为一个合力。 二、犁耕牵引阻力及高略契金有理公式 犁耕牵引阻力:耕作时,作用在犁上的总阻力的纵向水平分力。该力与拖拉机前进方向相反,可由拖拉机的牵引力来平衡。高略契金有理公式的正确表达及主要含义。该公式的最大贡献是考虑了速度对犁耕牵引阻力的影响,但公式经常用

实体建模技术

实体建模技术 提示: 1.实体零件的后缀名为.prt 。 2.零件名称只能输入英文字母、汉语拼音、阿拉伯数字和一些带下划线的名称等,不能输入汉字和一些特殊字符,如“/、,、。、?、< >”等。 3.模型模板有英制和公制,英制inlbs_part_solid(默认英制模板,ecad为英制的 ecad模板),表示其长度为英寸(in),质 量为磅(ibm),时间为秒(s);公制 mmns_part_solid,表示 其长度为毫米(mm),质量为牛顿(N),时间为秒(s);一般选 择公制单位。 三维产品建模中常用的创建特征方法有基础特征、基准特征、工程特征等。 一、基础特征 是最常用的创建特征的方法,包括拉伸、旋转、扫描、混合,是零件建模的根本,也是进一步学习高级特征的基础。其中,拉伸完成零件的80% 建模工作,15%使用旋转功能,扫描和混合约占5%左右。1.1零件造型菜单介绍 一)零件环境模式进入 主菜单文件(File)下拉菜单新建(New)→零件(Part)→Solid 注意:将“缺省”复选框前的“√”去掉,在模板对话框中选择“mmns_part_solid”选项,即选择公制单位。

二)文件格式及文件名要求 文件保存成.Prt格式,并且文件名只能是英文字符、数字等组成,不能含汉字,最好以能说明零件用途的字符来命名。 三)零件造型菜单 实体建模命令中基础特征主要包括拉伸、旋转、扫描、混合等。1.2基础特征常用的造型方法介绍 三维实体建模的一般流程: 进入实体建模环境创建实体特征并进行编辑(一般先绘2D图形、再通过相关命令创建三维实体图形、最后对特征进行编辑,如抽壳/镜像/倒圆角等)。 一)拉伸(Extrude) 1.拉伸的特点 将封闭的二维截面或剖面图形沿垂直草绘平面方向延伸至指定距离来拉伸成柱体,当截面有内环时,特征将拉伸成孔。可创建实体、曲面,可填加或移除材料。 2.拉伸特征的创建步骤 单击命令→单击“放置”选项→“定义“内部草绘(或在绘图区按右键,选”定义内部草绘“)→草绘对话框中确定“草绘平面”和“参照平面(包括绘图方向和参照方向)。“→草绘环境绘制草绘截面→完成后”√“(”╳“退出草绘)→确定拉伸高度→”√“确认,生成实体。 3.拉伸操控板

农业机械的结构及原理

第一篇农业机械的结构与原理 绪论(3 学时) 农业机械在农业现代化中的作用,农业机械的作业特点,农业科学、耕作制度和农业机械化的关系,农业机械学研究的主要领域,国内外农业机械的发展趋向,本课程的任务和学习方法。 要点:基本概念、国内外农业机械的发展趋向。 思考题: 1、精确农业的概念? 2、精确农业的工作过程? 3、精确农业的工艺流程图? 第一章耕地机械(8 学时) 第一节铧式犁的基本构造和类型 一、铧式犁的主要类型 目前耕地机械的主要类型为铧式犁、圆盘犁、凿型犁。铧式犁的主要类型为牵引犁、半悬挂犁和悬挂犁等,根据农业生产的不同要求、自然条件变化、动力配备情况等,铧式犁在形式上又派生出一些具有现代特征的新型犁:双向犁、栅条犁、调幅犁、滚子犁、高速犁等。 二、铧式犁的基本组成铧式犁主要由组成:犁架、主犁体、耕深调节装置、支撑行走装置、牵引悬挂装置等。主犁体为铧式犁的核心工作部件。 三、铧式犁的型号表达方式 部颁农机序列标准:1-耕整机械,2-种植施肥机械,3-田间管理和植保机械,4-收获机械,5-种子加工机械,6-农副产品加工机械,7-装卸运输机械,8-排灌机械,9-畜牧机械 四、主犁体的结构及功用犁铧:切开土垡引导土垡上升至犁壁,犁壁:破碎和翻扣土垡,犁侧板:平衡侧向力,犁柱:联结犁架与犁体曲面,犁托:联结犁体曲面与犁柱,犁踵:耐磨件,防止犁侧板尾部磨损,可更换。 第二节犁体曲面的工作原理 一、犁体曲面的类型

犁铧与犁壁共同组成了犁体曲面,由于曲面的参数不同、性能不同,犁体曲面可分为:翻土型、碎土型和通用型(又称:螺旋型、熟地型、半螺旋型)。 二、犁体曲面的的工作原理 从两面楔到三面楔的工作过程,理想土垡的翻转过程,理想土垡的宽深比的确定。 第三节犁体曲面的形成原理及设计方法 一、犁体曲面的形成原理犁体曲面的形状对加工土壤的质量有至关重要的影响。目前,所应用的犁体曲面的形状是经过长时间积累、不断修改、不断完善而形成的,是一个空间任意曲面,不可能用数学的方法来真实的描述,只能是用近似的方法,用做图原理来形成犁体曲面。犁体曲面的形成原理是由动线在空间按照一定的规律运动而成。 二、犁体曲面的设计要点 设计犁体曲面时所用的方法有三种:水平直元线法、倾斜直元线法、翻土曲线法。其中,水平直元线法技术最为成熟,应用最广。水平直元线、导曲线、元线角的变化规律是水平直元线形成犁体曲面的三大要素。犁体曲面的设计要点:1. 首先了解当地农业生产中耕地作业的基本要求;2.根据农业要求确定可能出现的最大耕深;3.根据土壤性状及土垡稳定铺放原则确定宽深比K ;4.根据作业要求确定犁体曲面的工作性能;5.进行设计计算和绘制设计工作图。 第四节犁体外载及犁耕牵引阻力 一、犁体外载特性由于犁体曲面是一个既不规则又不对称的空间任意曲面,犁耕过程中,土壤对曲面的作用力成为一空间任意力系,在一般情况下,他们不可能简化成为一个合力。 二、犁耕牵引阻力及高略契金有理公式 犁耕牵引阻力:耕作时,作用在犁上的总阻力的纵向水平分力。该力与拖拉机前进方向相反,可由拖拉机的牵引力来平衡。高略契金有理公式的正确表达及主要含义。该公式的最大贡献是考虑了速度对犁耕牵引阻力的影响,但公式经常用作理论分析,实用价值不大,一般用犁耕土壤比阻法来表示犁耕牵引阻力的大小。

犁的介绍

犁的介绍 犁是一种耕地的农具。由在一根横梁端部的厚重的刃构成,通常系在一组牵引它的牲畜或机动车上,也有用人力来驱动的,用来破碎土块并耕出槽沟从而为播种做好准备。 基本简介 在5500年前,美索不达米亚和埃及的农民就开始尝试使用犁。早期的犁是用Y形的木段制作的,下面的枝段雕刻成一个尖头,上面的两个分枝则做成两个把手。将犁系上绳子由一头牛拉动,尖头就在泥土里扒出一道狭小的浅沟,农民可以用把手来驾驶犁。到公元前3000年,犁进行了改进,把尖头制成一个能更有力地辟开泥土的“犁铧”,增加了一个能把泥土推向旁边的倾斜的底板。中国的犁是由耒耜发展演变而成。最初可能仍名“耒耜”。用牛牵拉耒耜以后,才渐渐使犁与耒耜分开,有了“犁”的专名。犁约出现于商朝,见于甲骨文的记载。早期的犁,形制简陋。西周晚期至春秋时期出现铁犁,开始用牛拉犁耕田。西汉出现了直辕犁,只有犁头和扶手。而缺少耕牛的地区,则普遍使用“踏犁”。在四川、贵州等省的少数民族地区均有踏犁的实物。踏犁也称“镵”、“脚犁”。使用时以足踏之,达到翻土的效果。宋周去非《岭外·代答风土》: 踏犁形如匙,长六尺许。末施横木一尺余,此两手所捉处也。犁柄之中,于其左边施短柄焉,此左县所踏处也。犁柄之中,于其左边施短柄焉,此左脚所踏处也,踏犁五日,可当牛犁一日,又不若犁之深于土。 至隋唐时代,犁的构造有较大的改进,出现了曲辕犁。除犁头扶手外,还多了犁壁、犁箭、犁评等。陆龟蒙《耒耜经》记载,共有十一个用木和金属制作的零件组成,可以控制与调节犁耕的深度。长达2.3丈,十分庞大,必须双牛才能牵挽。中国历史博物馆有唐代犁的复制模型。其原理为今天的机引铧式犁采用。唐朝的曲辕犁与西汉的直辕犁相比,增加了犁评,可适应深耕和浅耕的不同需要;改进了犁壁,唐朝犁壁呈圆形,可将翻起的土推到一旁,减少前进的阻力,而且能翻覆土块,以断绝杂草的生长。 在古代欧洲使用的犁从青铜时代起,基本上就没有怎样改变过。只有犁嘴从公元前十世纪起一般用铁代替了木头。这时的犁在耕田时由犁田人提到一定的高度,需要相当大的气力。犁出来的沟垄既不怎么直,也不怎么深,因此要犁过两遍。在犁第二遍时要和第一遍的方向形成直角。

三维建模技术

计算机三维建模及其应用 作者:刘胜平 指导老师: 南昌航空大学航空制造工程学院 摘要:为了更好的应用计算机三维建模技术,本文讲述了计算机三维建模的含义,描述了三维建模的发展历史,说明了三维曲面建模和三维实体建模的主要方法与应用、数据交换接口、三维建模技术的发展趋势。 关键字:三维建模技术 1 引言 为了能够在计算机环境下更逼真地模拟现实世界的人和物及其运动形态, 必须在三维空间系统中利用已有的三维建模技术,精确地描绘这些事物以实现三维物体的真实再现,进而为用户创造一个身临其境、形象逼真的环境。对现实世界的事物进行建模和模拟,就是根据研究的目标和重点, 在三维空间中对其形状、色彩、材质、光照、运动等属性进行研究,以达到3D 再现的过程。因而, 对三维实体的图形图像处理及其模型建模研究显得尤为必要。 2三维建模技术的定义、发展历史 三维建模技术是研究在计算机上进行空间形体的表达、存储和处理的技术,在CAD技术发展初期,CAD仅限于计算机辅助绘图,随着三维建模技术的发展,CAD技术才从二维平面绘图发展到三维产品建模,随之产生了三维线框模型、曲面模型和实体造型技术等。 线框模型:20世纪60年代末开始研究线框和多边形构造三维实体,这样的模型被人称为线框模型。三维物体是由他的全部顶点以及边的集合来描述。

精选文库曲面模型:曲面模型是在线框模型的数据结构基础上,增加可形成立体面的各相关数据后构成的。 实体造型技术:实体模型在表面看来往往类似于经过消除隐藏线的线框模型在线框模型或经过消除隐藏面的曲面模型;但实体模型上如果挖一个孔,就会自动生产一个新的表面,同时自动识别内部和外部;实体模型可以使物体的实体特性在计算机中得到定义。 特征参数化技术:参数化造型的主体思想是用几何约束、工程方程与关系来说明产品模型的形状特征,从而达到设计一系列在形状或功能上具有相似性的设计方案。 变量化技术:我们在进行机械设计和工艺设计时,总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建,可以随意拆卸,能够让我们在平面的显示器上,构造出三维立体的设计作品,而且希望保留每一个中间结果,以备反复设计和优化设计时使用。 3 三维曲面建模和三维实体建模的主要方法与应用

农业机械(铧式犁)相关的中文翻译

结合耐磨堆焊技术以减少铧式犁磨损Z. Horvat, D. Filipovic, S. Kosutic,R. Emert 摘要:本文介绍了用不同材料制作的铧式犁和双向犁受磨损的比较情况,它们的材料分别为EN 10027 (HF-1)钢和EN 50Mn7 (HF-2)钢,要经过两种焊接过程进行硬面处理,也就是电弧焊(SMAW)和高频感应焊(HFIW)。通过测量铧犁在克罗地亚的砂土耕作后其尺寸和重量的改变来确定磨损程度。经硬面处理的两种类型的犁其尺寸和重量的损耗皆低于普通未作处理的犁,而且低油耗、工作速度高。经硬面处理的犁与普通犁相比其生产成本更低。根据整体结果,这种保护方法可被推荐为防犁磨损的一个有效解决方案。 关键词:耕作工具;磨损;耐磨堆焊;耗油量;工作速度;成本 1.引言 耕地是农业生产的重要阶段之一,可以被定义为通过耕作工具来改变土壤结构。这项工作涉及到大量能耗去切入,分解,翻转土层,减小土块尺寸,重新调整土地,并且导致耕作工具的显著磨损。能量损耗和磨损的主要部分归因于土壤和工具表面间的摩擦。在这个过程中与硬质土壤粒间的磨损是耕作工具磨损的主要原因。土壤耕作工具与土粒间的磨损程度与材料的机械与微观性质高度相关,在于工具由什么制作,也于土壤的结构,工作条件如耕作深度和土壤水分有关。 耕具承受低应力磨料磨损通常由碳钢或低合金钢制成。尽管它们在传统上被使用,也在不同的材料上显示出足够的性能研究/或为减少耕具的摩损进行不同的硬面处理方法,以了解未知的土壤情况所产生的影响。抗磨损方法的基本假设是高的材料硬度增强磨损耐磨性,但关于材料磨损特性的影响是非常复杂的,通常取决于多重影响。为获得抗磨损的最优解决方案,该研究必须结合摩擦学系统的分析和实验室与开发的调查研究。 在20世纪中期就已经进行金属磨损的研究并提出了摩擦学的新理解及先进的重要概念。一些研究者研究土壤耕作时土粒与农具表面间的冲击载荷,而另一些研究者对不同抗磨损材料进行实验。经过多年,一些增强耕具耐磨性的方法被提出来。耐磨堆焊是提高耕具表面特性的通常做法,也就是用不同的焊接技术将合金均匀沉积到基料的表面上,目的是增强耕具的硬度和耐磨性。各式各样的防磨损堆焊合金在市场上可买到,所以正确的材料选择变得困难。材料的选择应依据于完成硬度,微观结构,机械性质和特殊型号钢的耐磨性。 铧式犁是世界上广泛使用的耕具也是农业生产上最大的耗能者。为设计出在不同工作条件下节能的铧式犁,对不同的犁,土壤和运行参数间的相互作用的理解是必要的。犁铧和犁壁是铧式犁的主要工作部分,犁铧是磨损率最大的部分。犁铧磨损不仅影响它的工作寿命也直接改变了它最初的形状,这是影响耕作质量最重要因素之一。犁铧的磨损导致了因更换它而频繁的停工,在劳动力,停工时间,零件上的高成本,高耗油量和低工作速度的重要影响也导致了直接损耗费。 本实验的目的是评估在田地情况下常规的和经硬化处理犁铧的磨损度,犁铧由不同的基料和相结合的焊接技术(电弧焊(SMAW)和高频感应焊(HFIW))进行硬化处理,并评估它对能耗及耕地速度的影响。 2. 材料和方法 2.1.材料 本实验研究对象是三沟翻转犁。第一套犁铧设备是市场上卖的常规犁铧,它由掺杂1.16%Mn, 0.19% C, 0.3% Si, 0.014% P, 0.023% S, 0.23%Cu, 0.17% Cr,

(完整版)建模技术的发展史

建模技术的发展史 三维建模技术是研究在计算机上进行空间形体的表示、存贮和处理的技术。实现这项技术的软件称为三维建模工具。本课程主要培养运用Pro/Engineer软件表示和设计空间形体的能力。 三维建模技术是利用计算机系统描述物体形状的技术。如何利用一组数据表示形体,如何控制与处理这些数据,是几何造型中的关键技术。 三维建模技术的研究和发展 在CAD技术发展初期,CAD仅限于计算机辅助绘图,随着三维建模技术的发展,CAD技术 才从二维平面绘图发展到三维产品建模,随之产生了三维线框模型、曲面模型和实体造型技术。而如今参数化及变量化设计思想和特征模型则代表了当今CAD技术的发展方向。三维建模技术是伴随CAD技术的发展而发展的! 三维建模技术的发展史 1 线框模型(Wire Frame Model) : 20世纪60年代末开始研究用线框和多边形构造三维实体,这样地模型被称为线框模型。三维物体是由它的全部顶点及边的集合来描述,线框由此得名,线框模型就像人类的骨骼。 优点: 有了物体的三维数据,可以产生任意视图,视图间能保持正确的投影关系,这为生产工程图带来了方便。此外还能生成透视图和轴侧

图,这在二维系统中是做不到的;构造模型的数据结构简单,节约计算机资源;学习简单,是人工绘图的自然延伸。缺点:因为所以棱线全部显示,物体的真实感可出现二义解释;缺少曲线棱廓,若要表现圆柱、球体等曲面比较困难;由于数据结构中缺少边与面、面与面之间的关系的信息,因此不能构成实体,无法识别面与体,不能区别体内与体外,不能进行剖切,不能进行两个面求交,不能自动划分有限元网络等等。 2曲面模型(Surface Model) 曲面模型是在线框模型的数据结构基础上,增加可形成立体面的各相关数据后构成的。曲面模型的特点 与线框模型相比,曲面模型多了一个面表,记录了边与面之间的拓扑关系。曲面模型就像贴付在骨骼上的肌肉。 优点:能实现面与面相交、着色、表面积计算、消隐等功能,此外还擅长于构造复杂的曲面物体,如模具、汽车、飞机等表面。 缺点: 只能表示物体的表面及边界,不能进行剖切,不能对模型进行质量、质心、惯性矩等物性计算 第二次技术革命——实体造型系统 进入20世纪80年代,CAD价格依然令一般企业望而却步,这使得CAD技术无法拥有更广阔的市场。 由于表面模型技术只能表达形体的表面信息,难以准确表达零件的其它特性,如质量、重心、惯性矩等,对CAE十分不利。基于对

25系列悬挂铧式犁使用说明书

20系列悬挂铧式犁使用说明书INSTRUCTION FOR SERIES OF 20 MOUNTED BOTTOM PLOW 山东德州宝丰农机制造有限公司 SHANDONG DEZHOU BAOFENG AGRICUL MACHINE-MAKING CO.LTD 中华人民共和国 THE PEOPLE S REPUBLI OF CHINA

20系列悬挂铧式犁 Series of 20mounted bottom plow 1.使用范围和性能规格:APPLICATONS AND SPECIFCATIONS: 20系列悬挂铧式犁为全悬挂式,与标定功率为8.8~29.4KW拖拉机配套作业。适用于壤土、沙壤土地区熟地旱田耕作。 它的特点:结构箭单,耕作适应范围较大。作业质量好,地表平整碎土覆盖性能好,墒沟小。 Series of 20is a mounted bottom plow ,designed to match with rated power 8.8kw to 29.4kw wheel tractor and is suitable for loam,ro sandy loam soils in the cultivated area. This implement is compact in construction,and versatile in application. It produces the best wort ,leaving alevel surface and a narrow furrow,with a good pulverization and mulching .The maximum plowing depth is 25cm. 表一、主要技术参数

基于三坐标测绘仪的犁体曲面测绘及三维图像生成

基于三坐标测绘仪的犁体曲面测绘及三维图像生成 【摘要】根据三坐标测绘仪,利用逆向工程原理提出一种基于三坐标测绘仪与Pro/ENGINEER软件的犁体曲面测绘与三维实体生成的方法。利用三坐标测绘仪测量曲面点云数据,再用Pro/E逆向工程生成犁体曲面实体模型。提高了测量精度,为犁体曲面的优化设计提供了必要的数据参考。 【关键词】三坐标;犁体;Pro/E;逆向工程;测绘 1概述 耕地作业是发展农业不可缺少的重要环节也是耗能最多的作业项目之一。尽管目前已有很多学者提出了对犁体曲面的计算机辅助设计模型,但是对于部分成型机理不是单一或者无法确定成型机理的犁体曲面,利用CAD将难以实现。对于以上情况的犁体曲面,测量其结构参数将成为难以完成的工作,一来无法选用合适的测量仪器,二来测量点数超过50个时,对数据处理的工作量将会很大。再者,一般的测量仪器的测量精度都比较低,当所得数据不能准确反映曲面的情况的时候,后续的优化设计、光顺性分析等将变得毫无意义。 因此探索一种速度快、精度高、便于优化的犁体曲面测绘方法具有一定的意义。 2点云的采集 2.1三坐标测量机测量方案的确定 三坐标测量机(Coordinate Measuring Machining,简称CMM)是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。以下,将以CMM-575手动三坐标测绘仪为例,介绍三坐标测绘仪的使用过程,具体流程见图1 2.2测量前的硬件准备 首先开启三坐标测量仪,保持气动系统的正常工作压力为6MPa。所以,为了保证系统工作正常,空压机压力一般保证在8MPa以上。其次,测量机的测量精度测量环境密切相关,它对振动、室内温度以及地基的水平度有相当高的要求。所以,测量过程,室温应该保证在18—22摄氏度之间。 2.3测量系统设置 首先,加载机器模型,该计算机模拟的机器模型能在测量过程模拟实际测头的轨迹,有助于用户观察与对比;机器调零,即标定测头初始位置,加载探头,只有与实际相符的探头测出的数据,才能与实际匹配,因为系统计算轨迹是以Z轴的下端点为动点的,而不同探头有不同的尺寸以及形状,故需要准确构造探头;标定,该操作

铧式犁表面仿生改进的优化研究

第27卷第1期吉林农业科技学院学报Vol.27No.1 2018年3月Journal of Jilin Agricultural Science and Technology University Mar.2018铧式犁表面仿生改进的优化研究 邓涛,常影?,赵玉山,陈成展,安超杰,郑旭强 摘要:根据铧式犁在潮湿泥土工作条件下粘连土壤的缺点,总结仿生蜣螂光滑结构表面的原理,结合CATIA 软件的特点,应用CATIA软件构建出仿生铧式犁的表面凸起形态。为了检验仿生铧式犁三维模型的结构特性,应用ANSYS LS?DYNA软件对普通铧式犁和仿生铧式犁的工作过程进行受力分析,仿真分析结果显示仿生铧式犁的受力比普通铧式犁小了87N,实现了本项目的设计目标。 关键词:铧式犁;仿生;CATIA建模;ANSYS LS?DYNA 基金项目:吉林农业科技学院大学生科技创新科研项目(吉农院合字[2016]第2016108号) 收稿日期:2017?05?10文章编号:1674?7852(2018)01?0022?04作者简介:邓涛,吉林农业科技学院机械与土木工程学院学生,本科在读;常影,通讯作者,吉林农业科技学院机械与土木工程学院助教,博士,研究方向:农机设计、模具设计等。(吉林132101) 农业生产过程中,最主要的一项工作就是耕地,耕地质量也在很大程度上影响农作物的生长的好坏[1?3]。但是由于老式铧式犁在泥土潮湿的条件下工作时粘连土壤,会影响工作的效率以及耕种的效果[4]。因此通过现代仿生的技术手段,对大自然中的蜣螂进行形体仿生,克服老式铧式犁的粘连泥土的缺点,并根据现有的CATIA建模以及分析技术,对得到的模型进行静力学实验分析,比较不同凹凸表面以及不同凹凸面连贯方式的铧式犁的工作结果,得到铧式犁凹凸表面模型[5]。 1CATIA在建模中的应用 在建模过程中,CATIA提供了可改变的变量及参数,来实现优化建模的目标,通过历史树可多次对已经完成的模型进行修改和实验,CATIA软件还提供了用于直观查看的曲面设计分析工具可直接对模型进行修改设计[6]。利用CATIA软件进行新式铧式犁表面的优化设计,对于凹凸面的选择以及犁体、犁壁的设计有先进的优点,并将可以多次在CATIA软件中对模型修改,以实现新式铧式犁的总体创新建模设计。2铧式犁的仿生设计 在铸造铧式犁时,考虑到犁壁的耐磨不够、耐用等特性,除了犁体本身,一般使用耐磨图层、多层钢制夹板先进技术制成[7]。传统的铧式犁表面虽然整体光滑,但对于粘连的泥土不能很好地清除掉,导致耕种工作的效率低下。吉林大学邓石桥在仿生犁壁的研究过程中,分析了螳螂表面的突起形状,且研究表明,螳螂的凸起形状适合在土壤中运动,而且较为圆滑[4]。因此,应用CATIA软件对铧式犁的建模就可以得到较为合理的铧式犁模型。按照蜣螂的圆滑表面进行仿生设计,改进铧式犁的表面凹凸[8]。 3实验过程 3.1建模过程 根据蜣螂表面的圆滑凸起特性,发现不同的凸起对铧式犁有不同的工作结果,文中选取蜣螂光滑凸起的半径为26mm,并且选取凸起高度为3mm[9]。在田间实验过程中发现,含有此凸起的铧式犁,可以提高脱土率的0.9%~2%,提高生产效率20.5%[9]。应用CATIA软件,在前人的基础上进行研究,建立了半球形蜣螂表面的仿生凸起模型。如图1所示。 铧式犁的凸起,按照先建立铧式犁犁体曲面,逐步建立犁壁、犁铧的过程。采用的是水平直圆线的建模方式,研究过程中采用新式犁体BTU35型[10]。在CATIA软件中应用相关命令功能建立基础线,其中底边长度为280mm,底边与第一斜边夹角为40毅,最大圆弧半径为400mm,如图2所示。利用肋的命令第一斜边作为轮廓曲线,边界竖直线作为边界线,沿着圆弧扫略出铧式犁犁体曲面[11]。

三维实体建模技术

第一章 三维实体建模技术 学习重点 了解三维实体建模设计的特点和一般过程; 熟释NX 3.0的各个功能面板,建模方式以及模型分析功能; 掌握NX 3.0 关于草图绘制,零件设计,装配设计,工程图设计的基本操作。 1.1 概述 三维建模设计不同于二维绘图设计,二维绘图设计在一个平面上即可完成,而三维建模设计是在三维空间中进行,建立的模型具有长度,高度,宽度三个方向的尺寸。在三维建模设计中,首先建立在工作空间的坐标系(包括原点,坐标轴和基准平面),然后在草绘平面绘制模型的特征截面或扫描轨迹,并根据参照平面放置特征截面的各图形元素,对二维特征截面进行拉伸,旋转,扫描等操作,可生成三维模型的基础特征。特征是构成三维模型的基础,各中各样的三维模型就是由不同的特征按照一定的设计要求进行组合所形成的集合体。 NX 3.0 软件系统是美国UGS 公司研制的一套由设计到制造的一体化三维软件,是新一代的产品造型系统。本章所有操作界面,设计流程以及模型均在NX 3.0环境中进行。 1.2 实训1——机械零件实体模型建立 1.2.1问题描述 零件设计是机械设计的基础,通过对零件进行实体设计,可以使设计过程更加直观,并 尽量多地获取零件的体信息。零件实体建模的基本技术是基于特征的,任何零件的建立都离不开特征的建立,而参数化 绘制是创建各种零件特征的基础,贯穿整个零件建模过程。熟悉掌握特征截面的参数化草图绘制技术,进而由截面草图生成零件特征的操作技术,是进行 三维设计 的基本功。 本章以机械设计中常用零件轴,键,半联轴器的设计为例,简要说明在NX 3.0环境中进行零件设计,装配体设计和工程图设计的建模过程。 1.2.2实训目的 熟悉NX 3.0 的操作界面,了解个功能面板;了解用NX 3.0进行零件三维实体建模的 设计过程,初步实验用NX 3.0进行计算机辅助机械设计的强大功能。 图1-1 轴、键和半联轴器的实体模型

曲面基本体正等测图画法

曲面基本体正等测图画法

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《机械制图》课程教案杨秋颖 4-2曲面立体的正等测图的画法 授课教师:杨秋颖班级:机加14-1 时间2014.9.27. 【教学目标】 情感目标:培养学生三维空间想象能力和动手能力 能力目标:正等轴测图的画法 知识目标:轴测图的画法 【教学重点】曲面立体的正等测图的画法 【教学难点】曲面立体的正等测图的画法中三个不同方向椭圆中心的定位和长短轴方向的确定 【教学方法】讲授法 【授课类型】)理论课 【教学媒体和资源利用】多媒体 【教学过程设计】组织教学—引入—新授—小结—学生练习—作业

教学过程备注 组织教学: 目的是让学生进入学习状态。 导入: 绘制曲面立体的正等测图,关键是要掌握圆的的正等测图画法,平行于坐标面的圆的正等测图中为椭圆。在曲面立体中,圆是最基本的图形,所以先来讨论圆的的正等测图。 新课教学: (一)圆的正轴测图的画法 1、平行于不同坐标面的圆的正等测图 平行于坐标面的圆的正等测图都是椭圆,除了长短轴的方向不同外,画法都是一样的。图4-7所示为三种不同位置的圆的正等测图。 作圆的正等测图时,必须弄清椭圆的长短轴的方向。分析图4-7所示的图形(图中的菱形为与圆外切的正方形的轴测投影)即可看出,椭圆长轴的方向与菱形的长对角线重合,椭圆短轴的方向垂直于椭圆的长轴,即与菱形的短对角线重合。学生做好上课准备

通过分析,还可以看出,椭圆的长短轴和轴测轴有关,即: (1)圆所在平面平行XOY面时,它的轴测投影——椭圆的长轴垂直O1Z1轴,即成水平位置,短轴平行O1Z1轴;(2)圆所在平面平行XOZ面时,它的轴测投影——椭圆的长轴垂直O1Y1轴,即向右方倾斜,并与水平线成60°角,短轴平行O1Y1轴; (3)圆所在平面平行YOZ面时,它的轴测投影——椭圆的长轴垂直O1X1轴,即向左方倾斜,并与水平线成60°角,,短轴平行O1X1轴。 概括起来就是:平行坐标面的圆(视图上的圆)的正等测投影是椭圆,椭圆长轴垂直于不包括圆所在坐标面的那根轴测轴,椭圆短轴平行于该轴测轴。 2、用“四心法”作圆的正等测图 “四心法”画椭圆就是用四段圆弧代替椭圆。下面以平行于H面(即XOY坐标面)的圆(图4-8)为例,说明

Solidworks实体建模技巧教程

Solidworks实体建模技巧教程之创建正多面体 作者:无维网w_hs 我是SW板块的“不老”,看了冰大关于正多面体的帖子也想说几句。由于本人不懂pro/e,而SW与pro/e在模型制作上和名称术语上也 有诸多不同,故在下面的贴图只提供思路,无法提供模型,希见谅。 一、关于正多面体的种类 多面体的欧拉定理是对任意多面体(不限于正多面体,甚至不必限制其面为平面或其棱为直线段等)都适用的,一般教材中很少去证明它,其实用初等的数学方法就可以容易的得到。 冰大在帖子中证明了正多面体的五种形式,通常在教科书中只是给出结果,这里我从另外一个角度给一个证明。 由欧拉定理: 顶点数+面数=棱数+2 (1) 由于是正多面体,假定每个面有n条边,每个顶点有m条相接的棱,如果我们遍列每一个面计算边的总数,由于每一条棱与两个面相接,因此显然每条棱被重复计算了一次,立即可得到: n*面数=棱数*2 (2) 同样我们遍列每个顶点计算棱的总数,由于每一条棱与两个顶点相接,因此显然每条棱也被被重复计算了一次,故同样有: m*顶点数=棱数*2.............................................. . (3) 代入欧拉定理有:

棱数*2/m+棱数*2/n=棱数+2 化简得: 棱数=2mn/(2m+2n-mn) (4) 由于棱数必大于零,所以有: 2m+2n-mn>0 即 (m-2)*(n-2)<4 考虑到m、n都为大于等于3的正整数,所以能够实现的(m,n)组合只有以下五种: 3、3, 3、4, 4、3, 3、5, 5、3 利用式(2)、(3)、(4)可得到: 正四面体每面边数=3,每顶点棱数=3,棱数= 6,面数= 4,顶点数=4 正六面体每面边数=4,每顶点棱数=3,棱数=12,面数= 6,顶点数=8 正八面体每面边数=3,每顶点棱数=4,棱数=12,面数= 8,顶点数=6 正十二面体每面边数=5,每顶点棱数=3,棱数=30,面数=12,顶点数=20 正二十面体每面边数=3,每顶点棱数=5,棱数=30,面数=20,顶点数=12 有趣的是我们设想将任一个正多面体的面(正多边形)中心点作为顶

(新)基于STL模型的逆向工程实体建模技术_

基于STL模型的逆向工程实体建模技术内容摘要:摘要:针对以STL数据表示的零件模型,在分析结构件模型几何特点的基础上,提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离,并利用Parasolid系统完成体素重构,进一步提取几何体素之间的布尔关系,从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法,可以实现RE/RP系统与通用CAD系统之间的快速集成,实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。模型重建1逆向工程CAD技术与STL模型逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源[1]。 摘要:针对以STL数据表示的零件模型,在分析结构件模型几何特点的基础上,提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离,并利用Parasolid系统完成体素重构,进一步提取几何体素之间的布尔关系,从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法,可以实现RE/RP 系统与通用CAD系统之间的快速集成,实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。 关键词:STL;逆向工程;实体建模;模型重建 1逆向工程CAD技术与STL模型 逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源[1]。由于测量方式的不同,数字化测量设备可以分为接触式和非接触式。随着测量技术的发展,不论何种测量方式,产生的测量数据都是非常多的,尤其是非接触式的激光测量,可以产生几十万甚至上百万测量点的测量数据。我们将这种数据称为“点云”数据。一般来说,数字化测量设备都带有数据处理软件。 这个软件的主要功能是对测量设备输出的数据进行初步处理,如去除明显噪声点、多块数据拼合、数据格式转换等。一般的测量设备除了按照自定义格式输出数据外,都提供IGES格式的数据输出。随着软件功能的加强,目前很多测量设备可以在输出测量数据的同时输出三角网格数据(即经过三角化以后的数据)或者STL格式数据。但是这些STL格式数据一般没有经过测试(如不保证封闭

三维实体建模技术

第一章三维实体建模技术 学习重点 了解三维实体建模设计的特点和一般过程; 熟释NX 3.0的各个功能面板,建模方式以及模型分析功能; 掌握NX 3.0 关于草图绘制,零件设计,装配设计,工程图设计的基本操作。 1.1概述 三维建模设计不同于二维绘图设计,二维绘图设计在一个平面上即可完成,而三维建模设计是在三维空间中进行,建立的模型具有长度,高度,宽度三个方向的尺寸。在三维建模设计中,首先建立在工作空间的坐标系(包括原点,坐标轴和基准平面),然后在草绘平面绘制模型的特征截面或扫描轨迹,并根据参照平面放置特征截面的各图形元素,对二维特征截面进行拉伸,旋转,扫描等操作,可生成三维模型的基础特征。特征是构成三维模型的基础,各中各样的三维模型就是由不同的特征按照一定的设计要求进行组合所形成的集合体。 NX 3.0 软件系统是美国UGS公司研制的一套由设计到制造的一体化三维软件,是新一代的产品造型系统。本章所有操作界面,设计流程以及模型均在NX 3.0环境中进行。 1.2实训1——机械零件实体模型建立 1.2.1问题描述 零件设计是机械设计的基础,通过对零件进行实体设计,可以使设计过程更加直观,并尽量多地获取零件的体信息。零件实体建模的基本技术是基于特征的,任何零件的建立都离不开特征的建立,而参数化绘制是创建各种零件特征的基础,贯穿整个零件建模过程。熟悉掌握特征截面的参数化草图绘制技术,进而由截面草图生成零件特征的操作技术,是进行 三维 设计 的基图1-1 轴、键和半联轴器的实体模型 本功。本章以机械设计中常用零件轴,键,半联轴器的设计为例,简要说明在NX 3.0环境中进行零件设计,装配体设计和工程图设计的建模过程。 1.2.2实训目的 熟悉NX 3.0的操作界面,了解个功能面板;了解用NX 3.0进行零件三维实体建模的设计过程,初步实验用NX 3.0进行计算机辅助机械设计的强大功能。

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