计算机三维造型及创意设计讲解

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1、计算机几何造型及三维可视化创新设计 (计算机三维造型及创意设计) 1 进一步巩固和提高机械制图的基本理论知识 2 加强手工绘制零件草图能力的培养 3 加强应用计算机三维绘图软件 4 培养创新意识及创新设计能力 5 培养自主学习能力和团队协作精神 训练目的 主题词： 减速器，三维建模，工程图，创意设计，ppt交流 任务：分为两个阶段 第一阶段：熟悉软件 1 测绘减速器零件草图、画装配示意图； 2 利用三维建模软件,进行减速器零件建模、装配、并创建工程图。 第二阶段：创意设计 1 根据题目要求，进行三维可视化创意设计； （包括草图、建模、装配、工程图） 2 写出创意设计报告，制作PPT演示文稿，进

2、行交流。 1、自由分组，每组四人，再分两个小组； 2、测绘减速器两人小组成员分工 （1）测绘减速器箱体与输入轴部分的零件； （2）测绘减速器箱盖与输出轴部分的零件。 每人绘制减速器装配示意图，完成各自负责的零件草图（2图纸）， 并进行三维造型；然后，集合小组成员建立的整套零件模型，每人独自完成 减速器三维装配并生成装配体工程图，箱体或箱盖零件工程图； 3、创意设计四人组分工与合作 根据布置的题目主题，进行小组创意设计，每人分工完成其中至少5个 零件的草图（3#图纸），并分别进行零件建模；集合小组所有模型，小组一 起完成装配模型，并生成分解图、工程图； 4、写出小组设计报告word 文档，小组制

3、作PPT交流的演示文稿，小组 Poweroint展示、答辩； 基本任务与要求 最终提交如下作业 1 手工图纸作业 减速器装配示意图,个人负责的减速器零件草图、创意设计中的零件 草图； 2 电子图作业 个人负责的减速器零件三维模型及其工程图、创意设计零件三维模型 及其工程图； 减速器三维装配模型及其工程图、创意设计三维装配模型及其工程图 ； 3 电子文档 设计报告； （小组统一） PPT演示文稿. （小组统一） 上 午下 午 1周 星期一讲课 准备绘图工具、买图纸及实验指导书绘制装配示意图 星期二绘制零件草图绘制零件草图（标注技术要求） 星期三上机 1-4 306测绘零件草图 星期四上机 1-2

4、 306测绘零件草图 星期五上机 1-2 306测绘零件草图 2周 星期一测绘与设计装配草图测绘与设计装配草图 星期二上机 1-4 306绘制箱体或箱盖正式零件图 星期三上机 1-2 306创意设计查资料，讨论方案 星期四绘制零件设计草图绘制零件设计草图 星期五绘制零件设计草图上机 5-6 306 3周 星期一上机 1-4 306上机 星期二上机 1-4 306上机 星期三上机 1-2 306完成设计报告，制作幻灯片 星期四小组交流小组交流 星期五小组交流交全部作业（图纸作业、电子作业） 时间及进程安排如下 一 测绘减速器 根据减速器部件,进行拆卸、测量，并分析其结构组成、工作原理 ，画出零件

5、草图，再整理绘制成零件图、装配图。 测绘的方法和步骤： 1 1 了解和分析部件了解和分析部件 齿轮是一种局部结构被进行标准化的常用件，一般用来传递 动力、变速、变向。 减速器是利用齿轮的传动原理，以小齿轮为主动轮，大齿轮为 从动轮来进行变速的一种通用机械部件。 圆柱齿轮减速器，一般用作低速工作机械的动力输入前端设备 ，把电动机的高速运动转变为工作机所需的低速运动。 一级圆柱齿轮减速器三维模型 一级圆柱齿轮减速器 实物模型 在拆卸过程中可进一步了解部件中各零件的装配关系、结构和作用。 2 2 拆卸零件拆卸零件 分离式一级圆柱齿轮减速器的结构组成： 箱体、箱盖对合，圆柱销定位，螺栓联接； 传动轴输

6、入轴输入轴为高速轴，输出轴为低速轴； 输入轴上小齿轮为主动轮，输出轴上大齿轮为从动轮，传动齿轮 的润滑为稀油润滑； 传动轴支承轴承，脂润滑，有挡油环、调整环、透盖、闷盖（端 盖）密封或遮挡粉尘、飞溅的稀油； 油标观测油面，透气装置，放油塞。 拆卸箱盖之后的减速器内部 完全 拆卸分离的减速器组成零件 装配示意图是在部件拆卸过程中所画记录图样，主要是避免拆 卸零件后重新装配发生困难，并且可作为画装配图的依据。 画装配示意图时，可以不需表示零件的详细结构，也不受前后 零件的限制，所以可用简单线条画出零件的大致轮廓，尽可能将所 有零件集中在一个视图上，如有必要，也可补充其它视图。 3 3 画装配示意图

7、画装配示意图 减速器装配示意图 4 4 画非标准件零件草图画非标准件零件草图 标准件只需确定其规格，注出规定标记，不需画草图。 画非标准件草图时，所采用的表达方法与零件图一致，视图画好后 ，应根据零件图尺寸标注的基本要求标注尺寸，先引出全部尺寸界限和 尺寸线，然后逐个测量填写。 对于零件的材料、 热处理、表面粗造度、尺寸精度等技术要求 ，可以根据零件的作用，参照类似的图纸资料，用类比法加以确定。 对标准结构，如螺纹、键槽等，要查表取相应的标准值，齿轮还必须进行一 系列运算。 对有些尺寸要注意协调，如齿轮传动的轴孔中心距应与齿轮的中心距一致。 零件的配合尺寸应与相配的零件的相关尺寸协调。 注意：

8、 箱体零件图 箱盖零件图 传动轴零件图 齿轮零件图 5 零件的材料和毛坯 重要零件：如轴、齿轮，材料选用35、45优质碳素结构钢，毛坯 为锻件，调质处理，齿部高频感应淬火，保证心部有较好的韧性，局部表 面有较高的硬度和耐磨性。 次要零件：轴套、调整环、挡圈，可选用普通碳素结构钢Q235A。 箱体、箱盖、端盖：为基础支撑件，要求有较好的耐磨性、吸振性， 材料一般选用灰铸铁HT100HT200，毛坯为铸件，退火或时效处理。 垫片、密封圈、防护装置，可以采用毛毡、纸板、塑胶、石棉、玻璃 等材料。 *箱体一般为铸件，批量生产。 对于单件小批生产，为缩短生产周期，降低生产成本，可以采用焊接 钢板制造，即

9、为焊接件。 对于需要减轻重量的场合，可选用有色金属合金，如航空发动机箱体 ，可以采用镁、铝合金制造。 6 零件的结构、尺寸和基准 1） 零件的结构和表达 零件按结构特点分为典型的四类： 轴套类长度大于直径的回转体零件 一般在车床、磨床上加工 盘盖类长度小于直径的回转体零件 一般在车床、磨床、铣床上加工 叉架类为一些不规则的杆状零件 一般在铣床、钻床上加工 箱体类是机器部件的支撑件，结构复杂 一般在铣床、刨床、镗床上加工 每一类零件都有各自的结构特点、加工方法，也各自具有一定的 表达方案和尺寸基准。 (1）符合零件的加工位置； (2）符合零件的工作位置； (3）尽量反映零件的形状特征。 主视图选

10、择主视图要考虑： 轴、轮盘类回转体的主视图一般选择轴线水平放置; 箱体、叉架类的主视图一般按工作位置来确定。 其他视图是对主视图表达的补充，应相互配合，各有侧重，避免重 复表达或表达不足。 2）尺寸标注和基准选择 （1）确定长宽高三个方向上的主基准 考虑主要回转体轴线、主体对称线或对称面、安装底面 、重要端面。 （2）完整、正确、清晰地依次标注出各尺寸 首先标注重要尺寸，如箱体轴承孔中心距的尺寸。 其次标注其它一般尺寸 （3）检查、校核尺寸 注意：（1）对称中心为基准时的对称标注方法； （2）小孔结构及孔位尺寸的定位标注； （3） 尺寸链不允许封闭。 尺寸标注包括定形尺寸、定位尺寸、总体尺寸三

11、种。 7 零件图技术要求 尺寸精度：尺寸公差代号，或上下偏差 如：工作轴颈和支承轴颈尺寸误差控制、轴承孔的尺寸误差 控制、孔心距尺寸误差控制。 形状精度：直线、平面、圆柱、曲线等形状公差 如：对合面的平面度误差控制、轴承孔的圆度误差控制。 位置精度：平行、垂直、同轴、对称、定位公差 如：两传动轴轴承孔中心线的平行度误差控制、同一轴上两 轴承孔中心线的同轴度误差控制、键槽的对称度误差控制。 轴肩、孔肩，对轴、孔中心线的垂直度误差控制。 表面粗糙度：微观几何量误差的控制，也即加工表面的质量控制。 轮廓算术平均偏差Ra的数值：考虑加工方法 不重要表面，粗加工，12.5 6.3 一般工作表面，半精加工

12、，6.3 3.2 重要工作表面、配合面，精加工，1.6 0.8 不加工表面，要标注不加工符号。 如：轴颈非配合表面为12.5 对合面3.2 与轴承配合处1.6, 0.8 齿轮孔3.2 8 8 根据零件草图和装配示意图拼画装配图根据零件草图和装配示意图拼画装配图 根据零件草图进行pro/E三维建模,再根据装配示意图 和各组成零件三维模型建立装配模型. (1) 独立进行负责测绘的零件的三维建模； (2) 集合小组同学建立的三维模型； (3) 每个同学独立进行减速器装配，并生成工程图。 减速器的装配结构 过对合面剖切的俯视图 装配图的画法： 按工作位置考虑主视图,局部剖视表达油标油面指示、透气装置、

13、放 油孔、螺栓连接等几个部分。 *注意油池油面的位置，要能保证齿轮工作齿部的润滑。 主视图 俯视图从对合面处剖开,采用拆卸画法，注意接触和非接触表面的画 法，注意端盖定位配合处的画法，非配合处间隙要画出。 俯视图 左视图主要表达外形，适当剖视局部不可见部分。 左视图 可以适当增加其它辅助视图，如局部视图，以补充表达不清楚的 部位. 其它视图 两种油标结构：观测油面的高度 9 装配图技术要求 标注必要的尺寸: 性能规格尺寸:中心距 700.08mm 安装尺寸: 定位销、螺栓连接尺寸孔位尺寸 80,145,158,74,34,16,74,23. 配合尺寸:各孔轴配合处直径 62,30,32,47,

14、20. 总体尺寸: 230,215,171. 轴承外圈与箱体孔: J7（J7/h6） 轴承内圈与轴: m6（ H7/m6） 端盖与箱体孔: J7/e9 配合代号、齿轮啮合副工作精度要求、机器试车要求，可用符 号或文字说明。 孔轴配合处，在直径尺寸之后标注配合代号: 齿轮与轴: H7/k6 *与标准件配合时,只注 非标准件公差带代号. *根据功能要求,低精度件可以降 低精度等级，并允许采用非基准 制配合. *工艺等价原则,孔轴异级配合. 轴套与轴：E9/m6 一般在标题栏附近，用文字写出不能用符号 表示的装配技术要求: 明细栏： 零件编号、名称、材料、数量、标准件标准代号。 标题栏： 零件名称、

15、材料、数量、设计、制图、时间。 所有非标准件可以统一编号，如： 单级减速器 DJJSQ00为装配图代号， 零件图依次为 DJJSQ01、 DJJSQ02 在装配图中和零件图中的代号要统一标出 10 装配图标题栏和明细栏 三 计算机三维创意设计 主题和内容 采用第五届大学生机械创新设计大赛题目 主题：幸福生活-今天和明天 内容：休闲娱乐机械和家庭用机械的设计和制作 内容界定：家庭用机械指“对家庭或宿舍内物品进行清洁、整理 、储存和维护用机械”，休闲娱乐机械指“机械玩具或在家庭、校园、社 区内设置的健康益智的生活、娱乐机械”。 特别说明： (1) 健身体育器材不属于本届主题内容，如跑步机等。 (2

16、) 本设计环节的目的主要在于 培养学生利用现代设计方法进 行创意制图的团队设计，重在创新思维和设计过程，不要求对所设计的 方案、结构进行验证。 思路： 观察生活，运用学过的知识（如机械原理），去分析和认 识生活之中现有的机械，并进行一些改进设计； 或者，根据生活中的某项需求，进行创新设计，设计一个 机械或机器来实现某个预定的功能。 例如： 购物小车，单轮自行车，清扫机，吸尘器，可变可调拖把，风扇。 。 多功能床、桌子、椅子、沙发、收藏箱。 轻巧的健身玩具，比如握力器之类。 滑板车，滑雪板，溜冰鞋。 仿生玩具，如机器人、飞行器、动物类。 方法和步骤： 1 市场调研 商场，娱乐场所，宾馆，家庭，玩具店，幼儿园。 2 查询资料 图书馆，书店，翻书，上网。 3 选题做方案设计 选定题目，做原理方案、零件方案。 4 绘制草图 分任务各人负责一部分 5 建模 分任务各人负责一部分 6 装配 小组集合模型装配