第4章 零件信息描述与输入
solidwsorks第四章 钣金零件设计.ppt
12.冲压除料
在零件上生成冲压除料。本工具的操作方法与凹坑操 作完全相同，只是生成的特征底面是贯穿的。
13.冲压
建立部件的冲压特征。本工具的操作方法与凹坑操作完 全相同，只是生成的凹坑形状不同。
二、钣金属性设置
单击“工具”菜单中的“选项”命令，打开选项对话框。
选项对话框中包含了“颜色”、“一般”、“文件定 位”、“用户信息”、“视角”、“部件属性”和“内 部零件”7个选项卡。其中“部件属性”选项卡用于钣 金设计环境的设置，其余选项卡为Solid Edge环境界面、 文件信息等通用设置工具。
第四章 钣金零件设计
一、钣金模块介绍
钣
金
特
征
工 具
平凸轮 法孔二折 倒凹 板缘廓 向 次弯 角坑
条
凸 缘
除 料
折、 弯展
、、 结气
、 放 样
\
除 料
开 合窗 、 边、 恢 角冲弯复压 Nhomakorabea板
弯
除
折
料
、
冲
压
1.平板
生成一个平面的基特征或零件特征。平板操作步骤 与零件设计中的拉伸基本相同，仅在最后一步定义板材 厚度时不同。拉伸的厚度由用户通过选择延伸方法确定， 而钣金零件的厚度由系统默认值控制。
内部侧面
外部侧面
11.气窗
在零件上开气窗： 拾取拟创建气窗的平面，并完成坐标系的构建。在轮廓小窗口中绘制一条代
表气窗宽度的直线，关闭回到绘图区。此时条形菜单上“深度设置”按钮呈按下 状态，按提示移动光标确定气窗深度。完成后，条形菜单上的“高度设置”按钮 呈按下状态，在“距离”文本框中输入数值确定气窗高度，即可完成气窗创建， 气窗的深度和高度，与气窗的宽度、板材厚度有密切的关系，任何尺寸不符合要 求，系统均会给出提示。
4-零件建模基础
第4章零件建模基础【本章提要】本章将详细介绍实体特征的生成方法，使读者熟悉特征工具栏的应用及操作方法。
重点让读者掌握拉伸、旋转、扫描、放样特征的生成，以及特征管理器的结构组成和操作方法。
本章内容包括：●基础特征●应用特征●特征变换4.1基础特征基础特征包括拉伸、旋转、扫描、放样等4个特征造型工具，由于大部分基础特征是基于草图的，因此又将其称为基于草图的特征。
Solidworks将零件空间中出现的第一个实体特征称为基体，而在此基体上添加的其他特征称为凸台，其中凸台必须与基体相连。
对特征建模时，需要更多地关注特征和多实体之间的关系。
另外，为了准确地建立轮廓和轨迹，需要借助于空间中的一些辅助几何对象，在Solidworks中称为参考几何体，也括基准面、基准点、坐标系。
在零件文件中创建的第一个特征为基体特征，这个特征决定了模型的整体状态，一般有拉伸凸台、旋转凸台、扫描、放样等。
建立基本特征一般有如下几个步骤：(1)选择绘制草图的基准面，或者建立必要的参考基准。
(2)绘制草图。
(3)建立相应的特征。
创建第—个基体特征后，建造模型的其余工作主要是在已有的基体上添加更多的特征，这些特征可能是基于草图的特征，例如拉伸、旋转，也可能是工程应用特征，例如圆角、抽壳。
在Solidworks常用的特征如表4-1所示。
表4-1 常用特征说明4.1.1拉伸特征拉伸特征是将草图沿着直线方向拉伸产生实体的特征造型方式，适用于箱体类零件和一般非回转类零件的基本形体造型。
下面通过一实例操作来说明拉伸特征命令的运用方法及技巧。
具体的操作步骤为：(1)单击草图工具栏中的“草图绘制”按钮，选择“上视基准面”作为草图绘制平面，拾取原点为中心点，绘制一个半径为25的圆。
(2)单击“拉伸凸台/基体”按钮或者选样菜单“插入”/“凸台”/“拉伸”命令，在控制区内出现“拉伸”属性管理器，图形区出现一个拉伸实体预览，如图4-1所示。
图4-1 “拉伸”属性管理器及拉伸实体预览(3)在“从”区域的“开始条件”列表框中选择“草图基准面”选项。
《机械CADCAM》课件第4章
1) 层次关系 机械产品是由具有层次关系的零部件组成的系统，表 现在装配次序上，就是先由零件组装成子装配体(部件或子 部件)，再参与整机的装配。产品零部件之间的层次关系可 以表示成如图4.2所示的树结构。在图中，边表示父结点与 子结点之间的所属关系，结点表示装配件的具体描述。
图4.2 产品结构的装配层次关系
4.2.3 装配树
1．装配树的概念图4.5 曲柄传动装配结构 由装配模型的结构的层次关系可知，机械产品是由具有 层次关系的零部件组成的系统。一个复杂机器是由多个部件 所组成的，每个部件又可继续划分为下一级的子部件，依此 类推，直至零件。这种装配模型的层次关系可以用装配树的 概念清晰地加以表达。整个装配模型构成一个树状结构，顶 层为整个装配体(树根)，下一层依次为相应的子装配体 (Subassembly)或零件。这种树状层次被称为装配描述树或装 配树。
6．装配资源信息 装配资源信息是指与产品装配工艺过程具体实施相关 的装配资源的总和，主要指装配系统设备的组成与控制参 数。装配资源信息包括装配工作台与设备的选择、装配夹 具与工具的类别和型号，以及它们各自的有关控制参数如 形状、尺寸、比例、大小等。这些信息用于构造虚拟的装 配工作环境，是实施产品数字化预装配必不可少的内容。
2) 装配关系 装配关系是零件之间的相对位置和配合关系的描述， 它反映零件之间的相互约束关系。装配关系的描述是建立 产品装配模型的基础和关键。根据机械产品的特点，可以 将产品的装配关系分为三类：几何关系、连接关系和运动 关系，如图4.3所示。
图4.3 装配关系
几何关系主要描述实体模型的几何元素(点、线、面)之 间的相互位置和约束关系。几何关系分为四类：贴合、对 齐、相切和点面接触。
2) 部件 装配模型中的子装配体或零件统称为部件。部件可以是 一个零件，也可以是由一系列零件装配而成的零件组合，在 装配模型的逻辑上附属于上层体系。部件可以嵌套，即部件 中还可含有子部件。部件既可以在当前的装配文件中创建或 驻留，也可以在外部装配模型文件中创建和驻留，然后引用 到当前文件中。
SolidWorks培训-零件第四章铸件或锻件建模
使用复制和粘贴特征
简单的草图特征和某些应用特征可以被复制然后粘贴到一个平面上，多 草图特征，例如扫描和放样不能被复制，像拔模这样的应用特征也 不能复制，而圆角和倒角可以被复制。
通过复制粘贴形成的特征，与原始特征之间没有关联。特征及其草图都 可以被单独修改。
侧视图方向。 9. 创建拉伸特征使用‘成形到下一面’终止条件时，草图将拉伸到
在它的路径上遇到的下一个特征表面。
Confidential Information
头部特征的设计意图
零件的头部部分是一个草图特征，该特征使用直线和切线弧绘制草 图轮廓，然后向两个方向拉伸，并且拔模斜度和拉伸长度相等。头部 特征是零件的关键特征，他包括用于其它零件定位用的腔槽和孔。
15. 使用该草图进行切除拉伸命令，使用‘到离指定面指定的距离’的 终止条件建立。
‘到离指定面指定的 距离’终止条件： 是从一个基准面、 面、或者曲面甚至 是特征的草图平面 开始测量到一个指 定的距离来放置拉 伸的终止位置。
Confidential Information
剪裁草图几何体
Confidential Information
Confidential Information
鼠标中建的功能
➢参考三重轴：可以用来改变视图的方向。选取一个轴能 够控制其旋转。
选取 选取不垂直于屏幕的轴 选取垂直于屏幕的轴
Shift+选取轴 Alt+选取轴 Ctrl+Alt+选取轴
结果 轴线的方向将垂直于屏幕 轴线的方向顺时针旋转180° 以90°的增量绕轴顺时针旋转视图 以方向键增量旋转视图 以方向键增量逆时针旋转视图
头部特征的设计意图
机械CADCAM建模技术及辅助设计教学PPT
5.3 特征建模技术
特征建模的概念
实体模型不足：仅含实体几何信息，缺少功能、工艺、管理等信息 。 特征：从工程对象概括和抽象出来的具有工程语义的功能要素。 特征建模：通过特征及其集合来定义、描述零件模型的过程。
特征建模对设计对象具有更高的定义层次，易于理解和使用，能为设 计和制造过程各环节提供充分的工程和工艺信息。
如：长方体V=8、E=12、F=6，则8－12+6=2。
封闭多面体分割成B个独立多面体： V – E + F – B= 1
如B=6、V=9、E=20、F=18，则9 – 20 + 18 – 6=1。
有孔洞形体： G为穿透孔数，L为所有面上内环数 V – E + F – L=2（B – G）
如下图c ，则：16-24+11-1=2 (1-0)
可生成三视图、透视图和轴侧图。
不足：缺少面、体信息，易产生多义性，不能消隐、不能剖视、
不能进行物性计算和求交计算等.
线 框 建 模 的 数 据 结 构
2.表面（曲面）建模
原理：通过对物体各个面的描述进行三维建模的方法。 数据结构：顶点表、棱边表、面表三表结构。 特点：可消隐、剖面图生成、渲染、求交、刀轨生成等作业。 不足：缺少体信息，不便进行物性计算和分析。
特点：无二义性，最终实体与基本体素先后拼合顺序无关，造型简
单，易于实现，可方便转换成其它表示方法。
缺点：没有详细几何信息，必须转化为其它形式才叉树 结构
2、边界表示法（B-rep）
通过面、环、边、顶点的几何和拓扑 参数来表示实体。
矩形体B-Rep表示法
特征建模是实现CAD/CAM集成化和智能化的关键技术。
软件工程第四章结构化需求分析
型。
结构化分析模型
系统模型从以下不同的角度表述系统：
从外部来看，它是对系统分析上下文或系统环
境建模； 从行为上看，它是对系统行为建模； 从结构上看，它是对系统的体系结构和系统处 理的数据结构建模。
实例分析：图书馆系统
借书者 1 借书记录 包含 1 预约 M 书目
1
借/还/续借
M
图书 N
预约记录
实例分析：图书馆系统
实体：图书、借书者、管理员、借书目录、 预约记录、书目 属性给出如下：
借书者：借书者编号、姓名、性别、借书数、
最大借书数、罚金金额、有限期 图书：图书号、书目号 书目：书目号、书名、作者、出版社、丛书名、 收藏数、在馆数、预约数 借书记录：图书号、借书者编号、借出日期、 应还日期、续借次数 预约记录：书目号、借书者编号、预约日期
数据字典
数据字典是分析模型中出现的所有名字的一个 集合，并包括有关命名实体的描述 数据字典有以下两个作用：
它是所有名字信息管理的有效机制 作为连接软件分析、设计、实现和进化阶段的开发
机构的信息存储
数据字典应该由四类元素的定义组成：
数据流 数据流分量 数据存储 处理
实例分析：POS机系统
1 销售记录 1 付款 包含 M 商品 N 描述
N
1
商品描述
支付记录
实例分析：POS机系统
实体有销售记录、支付记录、商品、商品 描述 关联：
销售包含一组商品； 每个商品都有相应的描述信息； 每个支付对应一个销售。
实体的属性：
机械制造基础第四章习题及答案
第四章习题与答案4-1试述RP的基本过程。
答：快速成形的基本过程是：首先设计出所需零件的计算机三维曲面或实体模型,即数字模型、CAD模型，然后根据工艺要求，按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元，通常在Z向将其按一定厚度进行离散(习惯称为分层)，把原来的三维CAD模型变成一系列的二维层片；再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动生成数控代码；最后由成形机制造一系列层片并自动将它们连接起来，得到一个三维物理实体。
这样就将一个复杂的三维加工离散成一系列二维层片的加工，大大降低了加工难度，并且成形过程的难度与待成形的物理实体形状和结构的复杂程度无关，这也是所谓的降维制造。
4-2 RP技术具有哪些优越性和特点？答：1）技术高度集成。
2）自由成形制造。
3）产品的单价几乎与批量无关，特别适合于新产品的开发和单件小批量零件的生产。
4）由于采用非接触加工的方式，没有工具更换和磨损之类的问题，可做到无人值守，无须机加工方面的专门知识就可操作。
5）无切割、噪音和振动等，有利于环保。
6）整个生产过程数字化，与CAD模型具有直接的关联，零件可大可小，所见即所得，可随时修改，随时制造。
7）与传统方法结合，可实现快速铸造，快速模具制造，小批量零件生产等功能，为传统制造方法注入新的活力。
4-3 SLA成形方法的优点有哪些？答：1）精度高；2）成形速度较快；3）扫描质量好；4）系统工作相对稳定。
4-4试述常用RP技术的工作原理。
答：SLA工艺是利用液态光固化树脂的光聚合原理工作的；SLS工艺是利用粉末状材料成形的；分层实体制造（Laminated Object Manufacturing）快速成形技术是薄片材料叠加工艺；熔融沉积成形是一种不以激光作为成形能源,而将各种丝材加热熔化的成形方法。
1。
第四章 机器人本题基本结构
3．升降立柱下降不卡死(不自锁)的条件计算 偏重力矩是指臂部全部零部件与工件的总重量对机身回转轴的 静力矩。当手臂悬伸为最大行程时，其偏重力矩为最大。故偏重力 矩应按悬伸最大行程且最大抓重时进行计算。 根据静力学原理可求出手臂总重量的重心位置距机身立柱轴的
距离L，亦称做偏重力臂，如图4.3所示。
图4.3 机器人手臂的偏重力矩
4．陶瓷 陶瓷材料具有良好的品质，但是脆性大，不易加工成具有长孔 的连杆，与金属零件连接的接合部需特殊设计。 5．纤维增强复合材料
这类材料具有极好的E/比，而且具有大阻尼的优点，但存在
老化、蠕变、高温热膨胀以及与金属件连接困难等问题。 6．粘弹性大阻尼材料 增大机器人连杆件的阻尼是改善机器人动态特性的有效方法。
图4.2 回转与俯仰机身
二、机身驱动力(力矩)计算 1．垂直升降运动驱动力的计算 作垂直运动时，除克服摩擦力之外，还要克服机身自身运动部 件的重力和其支承的手臂、手腕、手部及工件的总重力以及升降运
动的全部部件惯性力，故其驱动力Pq可按下式计算：
Pq Fm Fg W
式中：Fm为各支承处的摩擦力(N)；Fg为启动时的总惯性力(N)； W为运动部件的总重力(N)；对于式中的正、负号，上升时为正，
一、臂部的典型机构
1．臂部伸缩机构 行程小时，采用油(气)缸直接驱动；行程较大时，可采用油(气 )缸驱动齿条传动的倍增机构或步进电动机及伺服电动机驱动，也 可采用丝杠螺母或滚珠丝杠传动。 为了增加手臂的刚性，防止手臂在伸缩运动时绕轴线转动或产 生变形，臂部伸缩机构需设置导向装置，或设计方形、花键等形式 的臂杆。常用的导向装置有单导向杆和双导向杆等，可根据手臂的 结构、抓重等因素选取。
FN1h WL
FN1 FN 2 L W h Nhomakorabea要使升降立柱在导套内下降自由，臂部总重量W必须大于导
计算机辅助制造(CAM)
（4）辅助码考虑了工艺信息描述；
（5）比CUOSO系统详尽，应用广泛。
6.3.5 常用机械加工零件分类编码系统
3、KK—3零件分类编码系统
是一个十进制21位代码的整体结构系统。 （表3－10～11）
特点：（1）横向分类排在前7位便于设计使 用；功能名作标志，便于检索；
（2）结构和工艺并重，基本考虑了加 工顺序；
（3）采用混合结构，增加分类标志容 量，但不会增加分类环节；
6.3.5 常用机械加工零件分类编码系统
3、KK—3零件分类编码系统
是一个十进制21位代码的整体结构系统。 （表3－10～11）
特点：（4）横向环节多，结构复杂，三要素 完全组合，便于记忆和应用；
• 数据通信交换方式 线路交换方式、存储交换方式（报 文交换、分组交换）
• 通信控制规程 基型规程和高级规程
第6 计算机辅助成组技术
6.1基本原理
理论基础是相似性， 核心是成组工艺。把尺 寸、形状、工艺相近似 的零件组成一个个零件 族（组），按零件族制 定工艺进行生产制造， 可扩大批量，减少品种， 提高效率。
5、专业软件
AutoCAD、UG II 、I—DEAS Master Series、CADDS 5、Pro/ENGINEERING、CATIA 等
6、文字处理及办公自动化软件
Wordstar、Wordstar for Windows、WordPefect、CCED等。
2.3 数据库系统
• 2.3.1 数据库概念
置、装卸 装置和仓库。
6.2.2 成组工艺的生产组织形式
6.2.2 成组工艺的生产组织形式： • 独立的成组加工机床和成组加工柔性
计算机辅助设计与制造 教案
《计算机辅助设计与制造》教案讲课：范青目录第一章概述 (1)第一节CAD/CAM的基本概念 (2)第二节CAD/CAM的发展历史 (3)第三节CAD/CAM的发展趋势 (4)第四节我国CAD/CAM的发展状况 (6)思考题 (7)第二章 CAD/CAM系统 (8)第一节CAD/CAM系统的基本组成与分类 (9)第二节CAD/CAM系统的典型硬件 (11)第二节CAD/CAM系统的软件系统 (12)思考题 (13)第三章计算机辅助图形处理 (14)第一节图形的几何变换 (15)第二节图形的消隐技术 (17)第三节图形的裁剪技术 (19)第四节图形的生成方法 (21)思考题 (23)第四章 CAD/CAM建模技术 (24)第一节建模的基本概念与要求 (24)第二节线框建模 (25)第三节曲面建模 (28)第四节实体建模 (30)第五节特征建模 (31)思考题 (34)第五章计算机辅助工程分析 (35)第一节概述 (36)第二节有限元法 (37)第三节优化设计 (38)第四节仿真技术 (39)思考题 (41)第六章计算机辅助工艺设计 (42)第一节CAPP概述 (43)第二节CAPP中零件信息的描述和输入 (46)第三节CAPP的类型 (47)思考题 (49)第七章数控编程和仿真 (50)第一节概述 (51)第二节ATP语言编程技术 (54)第三节图形交互式自动编程技术 (57)第四节MasterCAM数控加工编程 (59)第五节数控加工仿真 (61)思考题 (63)第八章计算机辅助质量系统技术 (64)第一节概述 (65)第二节计算机辅助质量系统 (66)第九章计算机辅助生产管理与运行控制 (67)第一节概述 (68)第二节物料需求计划管理 (70)第三节企业资源计划简介 (73)第十章 CAD/CAM技术的新发展 (74)第一节CAD/CAM集成系统 (75)第二节计算机集成制造系统（CIMS）简介 (77)第三节并行工程、智能化与虚拟现实技术 (78)第一章概述学习目标：概括了解CAD/CAM技术的产生发展；通过对传统的设计制造过程的分析，理解CAD/CAM系统的基本功能和工作过程；掌握CAD/CAM的基本概念；了解CAD/CAM技术应用领域和发展前景。