可鍛鑄鐵管路連接件模塊畢業(yè)設計開題報告

畢業(yè)設計(論文)開題報告題目：基于ProE的重型機械標準件庫開發(fā)–可鍛鑄鐵管路連接件模塊院（系）機電工程學院專業(yè)機械設計制造及其自動化班級姓名學號導師2015年3月15日

畢業(yè)設計（論文）題目背景、研究意義及國內外相關研究情況。1.1題目背景可鍛鑄鐵管路連接件作為典型的重型機械標準件目前已被廣泛地應用于眾多領域的重型機械產品中，實際中針對它們的設計建模工作被設計人員反復開展，但由于其類型品種繁多，因此傳統(tǒng)人工設計建模費時費力，效率低下。針對重機領域產品中所廣泛應用的可鍛鑄鐵管路連接件這類標準件，如果能夠利用三維CAD系統(tǒng)PROE開發(fā)建立便于調用檢索的三維可鍛鑄鐵管路連接件標準件庫則可以從根本上解決上述人工設計建模效率低下的問題。這不僅可以提高重型機械產品的設計效率和質量，而且可減少設計人員的重復勞動，對縮短重型機械產品開發(fā)周期意義明顯。1.2國內外CAD技術發(fā)展歷程CAD技術起步于50年代后期,60年代，隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展，在計算機屏幕上繪圖變?yōu)榭尚?，CAD技術開始迅速發(fā)展。CAD技術以二維繪圖為主要目標的算法一直持續(xù)到70年代末期，CAD開始實用化，以后的CAD技術作為一個分支而相對獨立、平穩(wěn)地發(fā)展。在CAD技術約50年的發(fā)展歷史中，共經歷了四次重大的技術革命.（1）第一次CAD技術革命—“貴族化”的曲面造型系統(tǒng)70年代，法國達索飛機制造公司的開發(fā)者們，在二維繪圖系統(tǒng)CADCAM的基礎上，開發(fā)出了三維曲面造型系統(tǒng)CATIA。此時CAD軟件價格極其昂貴，因此被稱為“貴族化”的曲面造型系統(tǒng)。（2）第二次CAD技術革命—生不逢時的實體造型技術有了表面模型，CAM的問題可以基本解決。但由于表面模型技術只能表達形體的表面信息，難以準確表達零件的其他特性?；趯τ贑AD/CAE一體化技術的探索，SDRC公司于1979年發(fā)布了世界上第一個完全基于實體造型技術的大型CAD/CAE軟件—I-DEAS。(3)第三次CAD技術革命—一鳴驚人的參數(shù)化設計技術正當實體造型技術逐漸普及之時，CAD技術的研究又有了重大進展。那就是參數(shù)化實體造型方法。該方法具有以下特點:基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關、尺寸驅動設計修改。80年代中期，PTC公司推出最早的參數(shù)化軟件Pro/Engineer。進入90年代，參數(shù)化技術變得比較成熟起來，充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設計上的簡單易行的優(yōu)勢。因而參數(shù)化技術的應用主導了CAD發(fā)展史上的第三次技術革命。(4)第四次CAD技術革命—更上層樓的變量化技術參數(shù)化技術的成功應用，使它在90年代前后幾乎成為CAD業(yè)界的標準。但參數(shù)化技術亦尚有一些不足之處。變量化造型的技術特點是保留了參數(shù)化技術基于特征、全數(shù)據(jù)相關、尺寸驅動設計修改的優(yōu)點，但在約束定義方面做了根本性改變。它的成功應用，為CAD技術的發(fā)展提供了更大的空間和機遇。率先使用變量化技術的軟件是SDRC公司推出的I-DEASMasterSeries軟件。變量化技術驅動了CAD發(fā)展的第四次技術革命。從CAD技術的發(fā)展歷程可以看出，CAD技術一直處于不斷的發(fā)展和探索之中。沒有那一種技術是常青樹，正是這種此消彼長的互動和交替，造就了今天CAD技術的興旺與繁榮，促進了工業(yè)的高速發(fā)展。CAD技術在我國CAD技術的研究和開發(fā)工作起步相對較晚，自80年代開始，CAD技術應用工作才逐步得到了開展。在參數(shù)化技術方面我國仍處在不斷完善二維圖形參數(shù)化技術階段。國內有自主版權的CAD軟件如高華CAD、電子圖板CAXA、開目CAD等軟件技術含量相對較低，它們主要面向國內市場，提供操作簡便的二維工程圖設計平臺，在設計的參數(shù)化及軟件的可靠性方面都需進一步提高。值得注意的是，經過多年的投入和推廣，我國CAD技術己經廣泛應用在機械、電子、航空、建筑等行業(yè)，應用CAD技術起到了提高企業(yè)的設計效率、優(yōu)化設計方案、減輕技術人員的勞動強度、縮短設計周期、加強設計的標準化的作用。近年來，我國CAD技術的研究也有了長足的進步。1.3標準件庫的發(fā)展現(xiàn)狀一些優(yōu)秀的三維CAD軟件如UG,solidedge等都未提供標準件庫。目前成功開發(fā)的一些標準件庫，大部分都是基于AutoCAD的二位標準件庫，其中有些是專用的，如模具標準件庫等，一些三維標準件庫一般也是針對專門的系統(tǒng)，可移植性不強，而且這些標準件庫存在一些問題：(1)不同系統(tǒng)開發(fā)的標準件庫由于對標準件沒有統(tǒng)一的描述形式，不能進行信息的交換，造成了資源的極大浪費；(2)包括的信息不完整，多數(shù)只描述標準件的幾何特性，而不包括材料，性能等級等技術信息；(3)在建庫方法上，多采用建立圖庫的方法，即把預先定義好的圖形放入圖庫中，需要時重新調用。由于標準件的數(shù)量成千上萬，這樣做勢必造成資源的浪費，所以我們需求一種對標準件信息的統(tǒng)一描述，包括盡可能多的信息，減少不必要的浪費。而標準件庫的標準化是CAD標準化的一項重要內容。德國早在1971成立標準件的中性表達標準化技術委員會，至今已制定70余個具體標準件的事物特性表。至1990年，已編制出具體標準件的DIN4001系列標準近30個。德國標準化協(xié)會DIN在這方面比較成熟，形成了較為完整的標準件庫體系，應用這個標準體系能夠建立CAD系統(tǒng)可訪問的標準件庫，為設計人員提供盡可能完整的標準件，通用件信息。1.4研究意義本論文的研究目的在于解決以下關鍵問題:(1)參數(shù)化建模參數(shù)化技術是當前CAD技術重要的研究領域之一.參數(shù)化設計一般是指設計對象的結構比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸關系。參數(shù)的求解較簡單，參數(shù)與設計對象的控制尺寸有顯式的對應，設計結果的修改受到尺寸驅動.參數(shù)化設計技術以其強有力的草圖設計、尺寸驅動修改圖形功能，成為初始設計、產品建模及修改系列設計、多方案比較和動態(tài)設計的有效手段。因此，如何充分地運用參數(shù)化技術進行零件的參數(shù)化建模來提高各種零件的建模效率是本文研究的重點。運用參數(shù)化建?？梢酝耆慵淖詣踊?，而所要提供的只是一些基本的設計參數(shù)。從而減少設計過程中的大量重復性的工作，大大提高工作效率。(2)模板的開發(fā)定制采用Pro/Engineer進行三維建模中，模板是建模的基礎，它能將相關的信息傳遞給根據(jù)模板創(chuàng)建的文件。通過模板創(chuàng)建的文件具有統(tǒng)一的界面、格式，符合相同的標準，如系統(tǒng)單位、零件精度、模型文件的參數(shù)及參數(shù)值等。在一定程度上可以提高設計效率。(3)標準零件庫的創(chuàng)建在機械設計中標準件的數(shù)量日益增多，這主要是因為采用標準件給產品的設計、制造、裝配帶來了很大的方便。設計人員如果能從CAD系統(tǒng)的標準件庫中獲得滿足設計要求的標準件，則可大大減少重復勞動，提高設計效率，從而縮短新產品的研制周期，所以，提供標準件庫或者提供開發(fā)標準件庫的工具是CAD系統(tǒng)的一個重要組成部分，也是評價CAD系統(tǒng)的一個重要指標。在設計過程中，如果缺少標準件庫，在調用每一個標準件時，就需要像別的非標零件一樣，重新建模。而標準件的頻繁調用，大大降低了裝配效率，造成了時間和精力上的浪費。2.本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施。(1)依據(jù)新版重型機械標準，完成可鍛鑄鐵管路連接件的類型結構分析。(2）運用AutoCAD繪制各類可鍛鑄鐵管路連接件的2D結構圖并制作對應的JPG圖表文件（表1）。依據(jù)標準規(guī)定的結構尺寸數(shù)據(jù)，運用Access建立可鍛鑄鐵管路連接件的結構參數(shù)和尺寸數(shù)據(jù)庫。(3）運用ProE完成各類可鍛鑄鐵管路連接件的參數(shù)化建模，基于標準規(guī)定的結構尺寸參數(shù)實現(xiàn)模型的參數(shù)化驅動。(4）基于3中建立的可鍛鑄鐵管路連接件模型利用Pro/E族表創(chuàng)建可鍛鑄鐵管路連接件三維模型庫。(5）基于可鍛鑄鐵管路連接件的尺寸數(shù)據(jù)庫和三維模型庫開發(fā)對應的交互檢索和自動建模程序。3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作。（1）依據(jù)標準規(guī)定的結構尺寸數(shù)據(jù)，運用Access建立可鍛鑄鐵管路連接件的結構參數(shù)和尺寸數(shù)據(jù)庫。（2)運用ProE完成各類可鍛鑄鐵管路連接件的參數(shù)化建模，基于標準規(guī)定的結構尺寸參數(shù)實現(xiàn)模型的參數(shù)化驅動。（3)基于3中建立的可鍛鑄鐵管路連接件模型利用Pro/E族表創(chuàng)建可鍛鑄鐵管路連接件三維模型庫.（4)基于可鍛鑄鐵管路連接件的尺寸數(shù)據(jù)庫和三維模型庫開發(fā)對應的交互檢索和自動建模程序.4.完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）。第1周-第3周，查閱資料，寫開題報告。第4周-第6周，針對各類型可鍛鑄鐵管路連接件，運用AutoCAD繪制其結構圖，制作jpg格式的圖文件。利用關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Access建立可鍛鑄鐵管路連接及結構尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)庫。第7周-第8周，運用ProE系統(tǒng)完成各類型可鍛鑄鐵管路連接件的參數(shù)化建模,建立可鍛鑄鐵管路連接件的三維模型庫。第9周-第13周，基于ProE系統(tǒng)，運用VC6.0設計開發(fā)可鍛鑄鐵管路連接件三維標準件庫交互檢索及自動造型程序。第14周-第18周，完成畢業(yè)論文和論文答辯。表1型式形狀及主要參數(shù)A彎頭彎頭A1(有14種)主要參數(shù)：a,z.內外絲彎頭A4（有12種）主要參數(shù);a,b,z.異徑彎頭A1（有12種）主要參數(shù);a,b,z1,z2.異徑內外絲彎頭A4（有4種）主要參數(shù);a,c,z1.45°彎頭A1/45°（有7種）主要參數(shù);a,z.45°內外絲彎頭A4/45°（有7種）主要參數(shù):a,b,z.B三通三通B1（有14種）主要參數(shù);a,z.異徑三通B1（有25種）主要參數(shù);a,b,c,z1,z2,z3.中大異徑三通B1(有10種)主要參數(shù);a,b,z1,z2.中小異徑三通B1（有34種）主要參數(shù);a,b,z1,z2.側小異徑三通B1（有17種）主要參數(shù);a,b,c,z1,z2,z3C四通四通C1（有11種）主要參數(shù);a,z,異徑四通（有7種）主要參數(shù);a,b,z1,z2.D短月彎短月彎D1（有8種）主要參數(shù);a,z.內外絲短月彎D4（有8種）主要參數(shù);a,b,z.E單彎三通雙彎彎頭單彎三通E1（有7種）主要參數(shù);a,c,z,z3.雙彎彎頭E2（有7種）主要參數(shù);a,z.中小異徑單彎三通E1（有12種）主要參數(shù);a,b,c,z1,z2.z3.側小異徑單彎三通E1（有1種）主要參數(shù);a,b,c,z1,z2.z3.異徑單彎三通E1（有3種）主要參數(shù);a,b,c,z1,z2.z3.異徑雙彎彎頭E2（有5種）主要參數(shù);a,b,z1,z2.G長月彎長月彎G1（有11種）主要參數(shù);a,z.內外絲月彎G4（有12種）主要參數(shù);a,b,z.外絲月彎G8（有7種）主要參數(shù);b.45°月彎G1/45°（有9種）主要參數(shù);a,z.45°內外絲月彎G4/45°（有10種）主要參數(shù);a,b,z.M外接頭外接頭M2（有14種）左右旋外接頭M2R-L（有7種）主要參數(shù);a,z1.異徑外接頭M2（有32種）主要參數(shù);a,z2.內外絲接頭M4（有5種）主要參數(shù);a,z.異徑內外絲接頭M4（有13種）主要參數(shù);a,z.N內外螺絲內接頭內外螺絲N4（Ⅰ型7種，Ⅱ型22種，Ⅲ型10種）主要參數(shù);a,b,z.內接頭N8（有11種）左右旋內接頭N8R-L（有3種）主要參數(shù);a,異徑內接頭N8（有19種）主要參數(shù);a,P鎖緊螺母鎖緊螺母p4(有10種)主要參數(shù);a,s.T管帽管堵管帽T1（有12種）主要參數(shù);a外方管堵T8（有12種）主要參數(shù);b,s帶邊外方管堵T9（有12種）主要參數(shù);c,s內方管堵T11（有4種）主要參數(shù);d,s.U活接頭平座活接頭U1(有10種)主要參數(shù);a,z1.內外絲平座活接頭U2（有8種）主要參數(shù);b,z2.錐座活接頭U11（有12種）主要參數(shù);a,z.內外絲錐座活接頭U12（有10種）主要參數(shù);b,z2.UA活結彎頭平座活接彎頭UA1(有7種)主要參數(shù);a,c,z1,,z2.內外絲平座活接彎頭UA2（有7種）主要參數(shù);b,c,z1.錐座活接彎頭UA11（有8種）主要參數(shù);b,c,z1,z2.內外絲平座活接彎頭UA12（有8種）主要參數(shù);b,c,z1.墊圈（有13種）主要參數(shù);D,d.Za側孔彎頭側孔三通側孔彎頭Za1(有4種)主要參數(shù);a,z.側孔三通Za2(有4種)主要參數(shù);a,z.5.參考文獻[1]童秉樞，吳志軍，李學志等著，機械CAD技術基礎第三版，北京大學出版社，北京.[2]趙群.可鍛鑄鐵管路連接件新舊標準間的差異.機械工業(yè)標準化和質量2014.[3]孫江宏，段大高，黃小龍著.Pro/Engineerwildfire入門與實際教程。北京：中國鐵道出版社，2004,7.[4]李世國，李強著.Pro/Engineerwildfire中文版范例教程.北京;機械工業(yè)出版社。2004.1[5]云杰媒體工作室編著.Pro/Engineerwildfire裝配設計，北京，北京大學出版社，2004.7[6]吳海華，曾夢雄著，基于Pro/Engineer的三維標準件庫研究與實現(xiàn)，機械設計，第20卷第9期，2003.9.[7].丘宏揚，張明超，謝嘉生.Pro/E標準零件庫建立.模具工業(yè)，2003，（1）：11-13.[8].蔣曉.基于Pro/Engineer的標準件庫建立.機械設計與制造，2003，（3）：15-16.[9].黃圣杰，張益三，洪立群.Pro/Engineer2001高級開發(fā)實例.北京：機械工業(yè)出版社，2002.[10].王芳，高競.基于Pro/E機床夾具三維標準件庫的研究與實現(xiàn).西安工業(yè)大學學報，第25卷第4期，2005.8.[11].康蘭.基于Pro/Engineer參數(shù)化標準件和常用件圖庫的研究和開發(fā).機械設計與制造,2004.4.[12].張繼春，Pro/Engineer二次開發(fā)實用教程.北京.北京大學出版社.2003.[13].賴朝安，李振南，孫延明.Pro/Engineer二次開發(fā)的關鍵技術.機械設計與制造工程.[14].齊舒創(chuàng)作室.VisualC++6.0開發(fā)技巧及實例剖析，清華大學出版社.1999.11.[15].梁普選.VisualC++6.0程序設計與實踐.清華大學，北京交通大學出版社.2005.7.[16].KruglinsKiDavidJ,WingoSoot,ShepherdGeorge.VisualC++6.0技術內幕.北京:北京希望電子出版社.2001.[17].Jean-ClaudeLation.SolidModelingwithConsraintisandParameterizedFeatresInformationVisualzation.1998.3.[18].PTC.Pro/toolkituser`sGuide.USA:PTC.2004.基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網絡水表的設計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)