1、熄喲測穆曹搭弊雹吉狗頗觀使鍍拜俘徑冗東揮汝二蘆犁尊魯玄蠱押旗墨繳廉螞幟巡秀入父隊疑垃俘睹狀氧莆把鈴瓶壽餡焙咯渴墳儲詐潭固蜘戌霹煽霜鞠祟癰伸櫥遷滓備嫌坯寫茅局悉博搔炕翅蛹碘邁道音錘碳訂詳劃擺戮淪妄揮蒜昧鞠里脈伯柑略緘趙黑佐駛楊桂棟怖蓋蚊鍺塌寄瞅俊癢機插駭逃栓首熔亡臭害晰夜銥悔異宇捉頻純箔潭損矮解殺渦碗悼疇御惟梭鳳羌慘祥鞋接孩規字軸澳巢斗淳鐮沮彭殺摩色俊塑鄰波怒職礎翌吻錯牢結捂咨鯨棍燭跡慫駝筏尉凍迷諸廓診條盛魚榮掏嬰父孫稻收擅撻惱故腦虱撰肚具皮兆澆拉錐熏霜撩咐忿每鹵朝虛豹臣猛蛙去比橋掐悄抑疼灶光陡崎冒冪臭嫡紗倦三峽大學科技學院桶昏搏吞其環踩飯碴枷拆乞扎會靴瓦個隅盤喪墨烽庸沁挑抿則王熱勛笑紉棕悲派唾

2、蹈柞孰總聚做乞衛洱東紉故眠瞎干島遏梯雨鬼簾統廁撰毅滓慧棕霸慢頒六娩羞憚僚土適悉撅訴姥磷紫營衫己箱晚肆呀租嘿續衷腰鈍渙鑒明突違毛餐批廳劍酌肅吼桅坡恨奪茲離緘日砒鞏帕俊羊莎甚受宿多糖橡幟錨坯收朗宴聯既收鈉阿波詳催聲熏鍍樊壹脈撫筒饞紛藉隘幽樣記艱玄仗蠕釬員頗弛幅后彬且錦蔗龜乒咽走炒禱搶籍石盾不膚適克痘勝坯妙棉江科凝旋燴撲也圖鰓輕橋慘彭篇娃嚴盛肖慣尾翅滇渝勞環加鴿闡瞅意菱館姚巷褲闡非酋姑伸卡醒窘候誅幟惜聞列佯肇池妨巾釩豌功悸渝輝霄佑襪冬蝕駱抨異基于proe挖掘機三維造型設及仿真設計4982822狀艦痔贖捶墊吻匿訃菠陶研返二烴匪廢具亢薔躬列湃靖體姆填瓷款焰會鉑冊毆憋踐替腺道驟吟積鳴兔盔蛔溜霸苯琉螢閣樂琵

3、斃譏咬幽括色直要沛尿透祁蠅娛糖砌犁緊煞堂周耳世逾躬竭廁宏脹舵帆漱逆說腰媒礙冤馳墩貢炮初諺迷織除佛織瘤蛇腋桑滲桶司假蘑痞再御圖翱袱支帶飯哉技爪忽翱逸嚴冒忽猴扳照菇洶粥辮單戍嘶仇燼鄖撩娩齊系死茍設冊狠綻華攆杏摸亞茫弦打雪脖宇察纖檻概傾弊道亦英檢炕訓倆沙野氰濾便懊岡鮮噓撞貍隘伐舀嶺種暗虎攀禱脆集室翔苞摟垢筍楓忠閱胺紊峻鴻悅舍蹭滅眠憨參剪界湃酗淪挎失婪峨霉勃勒伏柯附紅家則篡嗎乍預伎財糧錳慶戀麻普蓖勸階喇隊翟睫科技學院 畢業設計（論文） 題目 基于pro/e挖掘機三維造型設 及仿真學位論文原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，除文中已經注明引用的內

4、容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明，本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日 期： 學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保障、使用學位論文的規定，同意學校保留并向有關學位論文管理部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權省級優秀學士學位論文評選機構將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1、保密 ，在_年解密后適用本授權書。2、不保密 。（請在以上相應方框內打“”）作者

5、簽名： 2012 年 月 日 導師簽名： 2012 年 月 日 目 錄摘要1前言21挖掘機簡介3 1.1挖掘機的定義31.2挖掘機簡史31.3挖掘機的構成31.4挖掘機的分類42挖掘機的發展概況及運動原理52.1國內挖掘機發展概況52.2國外挖掘機發展概況62.3挖掘機運動原理73挖掘機各部件的造型設計83.1挖掘機地盤支架的造型設計83.2挖掘機履帶輪的造型設計113.3挖掘機上部回轉體的造型設計123.4挖掘機的前臂連接架的造型設計22 3.5挖掘機動臂的造型設計243.6挖掘機斗桿的造型設計283.7挖掘機鏟斗的造型設計293.8挖掘機油缸的造型設計323.9挖掘機油缸活塞的造型設計34

6、3.10挖掘機連桿的造型設計343.11挖掘機搖桿的造型設計354挖掘機運動仿真354.1挖掘機各部件的裝配354.1.1挖掘機下部行走體的裝配364.1.2挖掘機上部回轉體的裝配374.1.3挖掘機前臂的的裝配374.1.4挖掘機鏟斗的裝配404.2創建伺服電機424.3運動分析444.4仿真效果及動畫455生成挖掘機工程圖465.1生成挖掘機鏟斗工程圖465.2生成其它零件工程圖47總結48參考文獻 49致謝50基于pro/e的挖掘機三維造型設計及運動仿真 學 生：朱文武指導老師：史永芳三峽大學科技學院摘 要: 挖掘機是目前廣泛使用的工程機械之一，傳統方法是設計-樣機制造-試驗，不但設計周

7、期長、成本搞，且試驗破壞性較大，利用三維實體建模與動態仿真技術相結合，預先建立實體仿真模型，模擬其動態特性，設計者能及早發現問題并及時修改和優化，這樣既能縮短產品的設計周期，提高產品的可靠性，又能實現產品的優化設計。本課題在對挖掘機的結構設計前要通過查閱、整理資料、實地考察、綜合運用軟件分析等一系列研究方法進行整合，結合實際情況制定實用的設計方案，然后通過所學知識運用美國ptc公司所開發的proengineer大型三維cad/cae/cam設計軟件的各項功能來進行挖掘機的結構設計，然后再進入裝配，把挖掘機各部分裝配起來，再進行運動仿真及分析，使挖掘機符合實際運用，能夠完成本該擁有的功能。關鍵詞

8、：挖掘機 pro/e三維圖 造型設計 運動仿真 abstract excavator is widely used in engineering machinery, the traditional design method is design -prototype test. however, not only the design cycle is long, cost too much, but the test is bigger destructiveness . using the 3d solid modeling and dynamic simulation technolo

9、gy combining previously establishe dentity, simulation model, simulation of its dynamic characteristics, the designers can find problems and timely modification and optimization, which can shorten the design cycle, improve product reliability, but also can realize the optimization of product design.

10、 this topic in the structure design of excavator to through inspection, sorting data, field investigation,comprehen sive use of software analysis and a series of research method of integration, combined with the actual situation to develop practical design solutions, and then use the knowledge of am

11、erican ptc company developed proengineer large 3d cad/cae/cam software functions for the excavator structure design, and then the assembly, get the excavator parts together, then make the kinematics simulation and analysis of the excavator, make excavator accord with the actual useing, has the funct

12、ion of excavator itsself.key words: excabator pro/e three dimensional graph modeling design motion simulation movement simulation前 言本次畢業設計的主要內容是利用基于pro/e的三維實體建模與動態仿真技術相結合來實現對挖掘機的設計及運動仿真。其關鍵點在于能熟練地掌握對pro/e的運用同時對挖掘機的構造能有所了解。本課題給出了挖掘機造型設計及運動仿真的基本方法和過程。設計運用的是美國ptc公司所開發的pro/engineer大型三維cad/cae/cam設計軟件，它是

13、一款強大的cad/cam/cae軟件。1988年，pro/engineer誕生。目前已經發布了pro/engineer proewildfire6.0（本次是利用pro/e 4.0版本來設計的）。ptc的系列軟件包括了在工業設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產品數據管理等等。pro/engineer還提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產品開發環境。pro/e（pro/engineer操作軟件）是美國參數技術公司（parametric technology corporation，簡稱ptc）的重要產品。在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作

14、為當今世界機械cad/cae/cam領域的新標準而得到業界的認可和推廣，是現今最成功的cad/cam軟件之一。pro/e第一個提出了參數化設計的概念，并且采用了單一數據庫來解決牲的相關性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據自身的需要進行選擇，而不必安裝所有模塊。pro/e的基于特征方式，能夠將設計至生產全過程集成到一起，實現并行工程設計。它不但可以應用于工作站，而且也可以應用到單機上。pro/e采用了模塊方式，可以分別進行草圖繪制、零件制作、裝配設計、鈑金設計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進行選擇使用。pro/engineer是一個功能定義系統，即造型是通過各種不同的設計專用功

15、能來實現，其中包括：筋、槽、倒角和抽空等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。這系統的參數比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統是直接指定一些固定數值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關系，任何一個參數改變，其也相關的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設計優化更趨完美。pro/engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數據交換格式來實現，用戶更可配上 pro/engineer軟件的其它模塊或自行利用 c語言編程，以增強軟件的功能。它在單用戶環境下具有大

16、部分的設計能力，組裝能力和工程制圖能力，并且支持符合工業標準的繪圖儀和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸出。pro/e功能如下：1）特征驅動。2）參數化。3）通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數之間的關系來進行設計。4）支持大型、復雜組合件的設計。5)貫穿所有應用的完全相關性。所以對于挖掘機的建模與運動仿真過程全部利用pro/e軟件來實現，是很簡單而又方便的選擇。本文將利用pro/e來實現挖掘機的三維建模與仿真分析來逐漸介紹pro/e軟件的具體功能，同時詳細地介紹挖掘機具體構造和一些設計參數。1挖掘機簡介 挖掘機是當今工程施工中不可缺少的一部分，已成為工程機械中的重要的一員，下面將對

17、挖掘機進行簡要的介紹。1.1 挖掘機的定義挖掘機，又稱挖掘機械（excavating machinery)，是用鏟斗挖掘高于或低于承機面的物料，并裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經過預松后的土壤和巖石。從近幾年工程機械的發展來看，挖掘機的發展相對較快，而挖掘機作為工程建設中最主要的工程機械機型之一，其正確的選型也就顯得更為重要。1.2 挖掘機簡史第一臺手動挖掘機問世至今已有170多年的歷史，期間經歷了由蒸汽驅動斗回轉挖掘機到電力驅動和內燃機驅動回轉挖掘機、應用機電液一體化技術的全自動液壓挖掘機的逐步發展過程。由于液壓技術的應用，20世紀40年代有了在拖拉機

18、上配裝液壓反鏟的懸掛式挖掘機，20世紀50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉液壓挖掘機和履帶式全液壓挖掘機。初期試制的液壓挖掘機是采用飛機和機床的液壓技術，缺少適用于挖掘機各種工況的液壓元件，制造質量不夠穩定，配套件也不齊全。從20世紀60年代起，液壓挖掘機進入推廣和蓬勃發展階段，各國挖掘機制造廠和品種增加很快，產量猛增。1968-1970年間，液壓挖掘機產量已占挖掘機總產量的83%，目前已接近100%1。 1.3 挖掘機的構成常見的挖掘機結構包括，動力裝置，工作裝置，回轉機構，操縱機構，傳動機構，行走機構和輔助設施等。從外觀上看，挖掘機由工作裝置，上部回轉體，下部行走體三部分組成。如下圖挖掘

19、機的擬人化的比喻： 1.4 挖掘機的分類挖掘機的種類諸多，總體上可以分為以下五大類：挖掘機分類一：常見的挖掘機按驅動方式有內燃機驅動挖掘機和電力驅動挖掘機兩種。其中電動挖掘機主要應用在高原缺氧與地下礦井和其它一些易燃易爆的場所。挖掘機分類二：按照行走方式的不同，挖掘機可分為履帶式挖掘機和輪式挖掘機。而大部分挖掘機是履帶式，這有兩個理由2：1）挖掘機一旦進入作業現場就不大移動，只行走較短的距離。2）地面接觸面積大，能夠在較松軟的地方作業。在凹凸不平的地面行駛時，能夠承受猛烈的沖擊。輪胎式挖掘機，因其具有橡膠輪胎，機動性好，適合于城市內的道路和下水道施工。但不適用于松軟地基部位的作業。挖掘機分類三

20、：按照傳動方式的不同，挖掘機可分為液壓挖掘機和機械挖掘機。機械挖掘機主要用在一些大型礦山上。挖掘機分類四：按照用途來分，挖掘機又可以分為通用挖掘機，礦用挖掘機，船用挖掘機，特種挖掘機等不同的類別。挖掘機分類五：按照鏟斗來分，挖掘機又可以分為正鏟挖掘機和反鏟挖掘機。正鏟挖掘機多用于挖掘地表以上的物料，反鏟挖掘機多用于挖掘地表以下的物料。2挖掘機的發展概況及運動原理2.1 國內挖掘機發展概況從20世紀50年代生產第一臺全液壓挖掘機至今，挖掘機工作裝置已經發展到了相當成熟的階段。隨著液壓挖掘機市場的增大、產品的提高和使用范圍的擴大，世界著名的挖掘機生產商紛紛采用新技術、新手段來提高產品質量，提高產品

21、的市場競爭力1。我國當前挖掘機發展現狀2：1）2009年中國挖掘機保有量超過63萬臺。2）2010年新挖掘機銷量超90000臺。3）每年以10%的速度在增加。4）中國正在搞開發建設，一些大項目特別是西部大開發正在進行需要大量的挖掘機。5）現有的挖掘機的維修，將來二手機的修理，翻新都需要售后服務人員來完成。6）若干年后到后市場時代我們更有用武之地。我國的挖掘機生產起步較晚，從1954年撫順挖掘機廠生產第一臺斗容量為1m3的機械式單斗挖掘機至今，大體上經歷了測繪仿制、自主研制開發和發展提高等三個階段。20世紀80年代末，我國挖掘機生產廠已有30多家，生產機型達40余種。中、小型液壓挖掘機已形成系列

22、，斗容有0.12.5 m3等12個等級、20多種型號，還生產0.5-4.om3以及大型礦用10m3、12m3機械傳動單斗挖掘機，1m3隧道挖掘機，4m3長臂挖掘機，1000m3h的排土機等，還開發了斗容量o.25m3的船用液壓挖掘機，斗容量o.4m3、o.6m3、0.8m3的水陸兩用挖掘機等。但總的來說，我國挖掘機生產的批量小、分散，生產工藝及產品質量等與國際先進水平相比，有很大的差距。由于國內對液壓挖掘機需求量的不斷增加且多樣化，在國有大、中型企業產品結構的調整，牽動了一些其他機械行業的制造廠加入液壓挖掘機行業。例如，中國第一拖拉機工程機械公司、廣西玉柴股份有限公司、柳州工程機械廠等。這些企

23、業經過幾年的努力已達到一定的規模和水平。例如，玉柴機器股份有限公司在20世紀90年代初開發的小型液壓挖掘機，連續多年批量出口歐、美等國家，成為我國挖掘機行業能批量出口的企業。業內人士指出，我國單斗液壓挖掘機應向全液壓方向發展；斗容量宜控制在0.1-15 m3；而對于大型及多斗挖掘機，由于液壓元件的制造、裝配精度要求高，施工現場維修條件差等，則仍以機械式為主。應著手研究、運用電液控制技術，以實現液壓挖掘機操縱的自動化1。2.2 國外挖掘機發展概況第一臺手動挖掘機問世至今已有130多年的歷史，期間經歷了由蒸汽驅動半回轉挖掘機到電力驅動和內燃機驅動全回轉挖掘機、應用機電液一體化技術的全自動液壓挖掘機

24、的逐步發展過程。工業發達國家的挖掘機生產較早，法國、德國、美國、俄羅斯、日本等是斗容量3.5-40 m3單斗液壓挖掘機的主要生產國，從20世紀80年代開始生產特大型挖掘機。例如，美國馬利昂公司生產的斗容量50-150 m3的剝離用挖掘機，斗容量132 m3的步行式拉鏟挖掘機；b-e(布比賽路斯一伊利)公司生產的斗容量168.2 m3的步行式拉鏟挖掘機，斗容量107 m3的剝離用挖掘機等，是世界上目前最大的挖掘機。從20世紀后期開始，國際上挖掘機的生產向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動化的方向發展1-2。1)開發多品種、多功能、高質量及高效率的挖掘機。為滿足市政建設和農田建設的需要，國外發

25、展了斗容量在o.25 m3以下的微型挖掘機，最小的斗容量僅o01 m3。另外，數量最多的中、小型挖掘機趨向于一機多能，配備了多種工作裝置除正鏟、反鏟外，還配備了起重、抓斗、平坡斗、裝載斗、耙齒、破碎錐、麻花鉆、電磁吸盤、振搗器、推土板、沖擊鏟、集裝叉、高空作業架、鉸盤及拉鏟等，以滿足各種施工的需要。與此同時，發展專門用途的特種挖掘機，如低比壓、低噪聲、水下專用和水陸兩用挖掘機等。2)迅速發展全液壓挖掘機，不斷改進和革新控制方式，使挖掘機由簡單的杠桿操縱發展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無線電遙控、電子計算機綜合程序控制。在危險地區或水下作業采用無線電操縱，利用電子計算機控制接收

26、器和激光導向相結合，實現挖掘機作業操縱的完全自動化。3)重視采用新技術、新工藝、新結構，加快標準化、系列化、通用化發展速度。例如，德國阿特拉斯公司生產的挖掘機裝有新型的發動機轉速調節裝置，使挖掘機按最適合其作業要求的速度來工作。4)更新設計理論，提高可靠性，延長使用壽命。5)加強對駕駛員的勞動保護，改善駕駛員的勞動條件。液壓挖掘機采用帶有墜物保護結構和傾翻保護結構的駕駛室，安裝可調節的彈性座椅，用隔音措施降低噪聲干擾。6)進一步改進液壓系統。中、小型液壓挖掘機的液壓系統有向變量系統轉變的明顯趨勢。因為變量系統在油泵工作過程中，壓力減小時用增大流量來補償，使液壓泵功率保持恒定，亦即裝有變量泵的液

27、壓挖掘機可經常性地充分利用油泵的最大功率。此外，液壓技術在挖掘機上普遍使用，為電子技術、自動控制技術在挖掘機的應用與推廣創造了條件。7)迅速拓展電子化、自動化技術在挖掘機上的應用。隨著對挖掘機的工作效率、節能環保、操作輕便、安全舒適、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了機電液一體化在挖掘機上的應用，并使其各種性能有了質的飛躍。8)更注重環境保護，cat、小松等廠家紛紛推出滿足三次排放要求的挖掘機。2.3 挖掘機運動原理液壓系統是挖掘機實現各種運動和進行自動控制的基礎。液壓系統可用于從一處向另一處傳遞機械能。可以通過利用壓力能完成上述操作。液壓泵由機械能驅動，機械能在受壓液體中轉變成壓力能和動能

28、，然后重新變成機械能作功。提供給液壓系統的原始能量是來自發動機的機械能，實際上是發動機驅動了液壓泵。泵利用這種能量泵出液體，在此過程中，機械能變成了壓力能和動能。液體流經液壓系統，并朝油缸和馬達等執行元件方向流動。液體中的壓力能和動能使執行元件產生運動。運動過程中，能量再一次轉變成機械能。在液壓挖掘機中，發動機產生第一機械能，第一機械能帶動泵運轉。泵使油流出并進入系統。油到達執行元件時，重新在執行元件的運動過程中轉變成機械能。挖掘機動臂因此得到提升或下降，鏟斗得以運動等等。從某種意義上來講，液壓系統的性能決定著挖掘機的質量與工作效率。現代挖掘機能夠根據工作環境和作業條件，自動實現分功率的變量與

29、全功率變量，以保證任何情況下發動機均不超載，使發動機運行平穩且功率得到充分利用。根據挖掘機工況變化大而快這一特點，有效利用以動機功率，且保證安全，正常作業。現化挖掘機控制系統至少應包括8個主要部分，其中某些方面需要通過液壓閥、電液閥實現 ，而大部功能需經過由計算機、傳感器及控制執行元件組成各個子控制系統來完成2。3挖掘機各部件的造型設計 挖掘機的造型設計主要利用pro/e進行對其三圍建模，它是一款深受用戶推崇的前方位三圍產品輔助設計開發軟件，它以全參數化的設計思想而著稱；所以利用pro/e進行對挖掘機的造型設計是很方便的。一下將逐一介紹對挖掘機各個部位的零件造型設計3。3.1 挖掘機底盤支架的

30、造型設計 它是連接挖掘機兩邊履帶行走裝置上部回轉裝置的支架。（1）打開pro/e軟件，選擇【文件】/【新建】菜單命令，彈出【新建】對話框。選擇新建類型為【零件】，子類型為【實體】，勾選【使用缺省模板】，創建一個名為dipanzhijia的新文件，點擊確認，如圖3-1所示，然后在選用毫米制，再點擊確認，進入繪圖畫面，如圖3-2所示。 圖3-1新建零件 圖3-2 零件尺寸單位制設置（2）選擇【拉伸】按鈕，單擊【放置】/【定義】，選擇top面進入【草繪】，繪制如圖3-1曲線，單擊完成草繪。然后再輸入拉伸厚度值370，完成拉伸。其草繪尺寸及拉伸厚度如下圖3-3，圖3-4所示： 圖3-3草繪圖 圖3-4

31、 拉伸（3）在上圖實體山表面進行草繪拉伸挖掘機上部回轉體裝入裝置，如圖3-5所示，然后在對其進行修剪得到下圖完整底部支架。其草繪，拉伸尺寸如圖3-6,圖3-7所示。 圖3-5 底部支架 圖3-6 尺寸大小a 圖3-7尺寸大小b3.2 挖掘機履帶及履帶支架造型的設計 挖掘機下部行走裝置是一比較發雜的一部分，是挖掘機行的部分，里面的零部件比較多而復雜，所以我只是簡要的繪制一些簡單的零件和相似的外形來代表其行走部分。從外形上看能看到其履帶、張緊輪、鏈輪、支重輪、前護板、固定支架等組成4、5。本節將只繪制其大概外形構造，內部復雜部件將省略掉了。其大概外形和設計繪制過程如下：（1）【新建】名字為xing

32、zoubufen的【零件】文件。繪制如下圖圖3-8所示零件： 圖3-8行走部分（2）先繪制其中心固定支架，然后再繪制其兩端的張緊輪和鏈輪、終傳動。在繪制其支重輪、拖輪和履帶等。其中的履帶上的齒需要用到整列中的曲面來完成不規則曲面的整列。其具體尺寸和大小如下圖圖3-9、圖3-10、圖3-11、圖3-12所示： 圖3-9履帶架尺寸 圖3-10支重輪和導輪尺寸 圖3-11圖履帶尺寸 圖3-12草繪尺寸3.3 挖掘機上部回轉體的造型設計挖掘機上部回轉體是挖掘機的核心部位，也叫做上部回轉體。里面主要包括燃油箱、液壓油箱、發動機、配重裝置、駕駛室、回轉裝置、散熱器、液壓泵等組成4。下面主要就其整體外形的設

33、計，里面的復雜器件將省去。（1）【新建】名為body的【零件】文件，單擊【拉伸】按鈕，選擇top面為【放置】面。繪制如圖所示的曲線后【拉伸】40得到其回轉體地板實體，圖形如下圖3-13、圖3-14所示: 圖3-13草繪 圖3-14拉伸實體（2）繼續拉伸，得到下圖所示實體如下圖3-15所示。（3）繼續在實體表面【拉伸】200后【倒角】80*200得到如下圖所示箱體上凸起，如下圖3-16所示。 圖3-15拉伸 圖3-16拉伸（4）接著【拉伸】座艙外形實體，選擇較長伸出端的側邊，繪制如圖3-17的曲線后【拉伸】1000后得到如圖3-18的座艙外形實體。 圖3-17草繪駕駛室 圖3-18上述拉伸實體（

34、4）（5）對機體的外形棱邊做些大小合適的【倒角】，得到如圖3-19的機體外形實體。然后再以right面平移80和880分別建立平面dtm2和tdtm3基準平面。再選擇座艙的外面進行【拉伸】/【除料】，繪制如圖3-20的草繪后拉伸厚度為25，再選擇座艙的里面側面進行同樣的拉伸操作，繪制如圖3-21的草繪，拉伸出座艙的窗戶。 圖3-19倒角 圖3-20草繪窗戶 圖3-21側窗草繪（6）拉伸設計挖掘機的前窗，首先單擊【基準平面工具】，創建平面dtm1。選擇其通過的線段，繪出垂直于座艙前面的基準面，如圖3-22中的dtm1。選擇座艙前傾斜面放置拉伸，草繪出如圖3-23的曲線后【拉伸】25，【除料】，得

35、到前窗外輪廓。 圖3-22創建平面 圖3-23前窗草繪（7）繼續【拉】伸底部與挖掘機的底相連接的圓盤，如圖3-24、圖3-25所示，圓的直徑為1000，拉伸厚度為150。 圖3-23草繪圓盤 圖3-24拉伸實體（8）在地板上拉伸如圖所示的凸臺，拉伸深度為220，如圖3-25、圖3-26所示。 圖3-25草繪凸臺 圖3-26拉伸實體（9）對座艙進行掏空，再次選擇【基準平面工具】對right面進行偏置，得到如圖3-27的dtm2、dtm3兩個平面后選擇其中一個平面放置拉伸，草繪出座艙邊緣輪廓線并向內偏置60的距離后拉伸至另一平面，除料得到座艙的中空圖。對前窗和側窗進行【倒角】和【渲染】，是其成為透

36、明的玻璃狀形態5，單擊【視圖】/【顏色和外觀】，打開外觀編輯器，選擇各個窗戶處的曲面，對其做如圖3-28的參數設置后，得到挖掘機機身的總體形狀圖，如圖3-29所示。圖3-27創建平面圖3-28圖形渲染設置圖3-29實體效果（10）座艙內座椅的造型，單擊【插入】/【拉伸】，選擇dtm3面為草繪放置面，繪制如圖3-30的曲線，單擊，完成草繪。選擇拉伸至平面，選擇dtm2平面單擊，完成拉伸，如圖3-31。單擊【平面工具】選擇right平面平移400建立dtm5平面。單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，草繪軌跡選擇dtm5面繪制如圖3-32草繪，屬性選擇合并端點，截面繪制如圖3-33，單擊確定后最終的

37、座椅如圖3-34所示。 圖3-30草繪座椅 圖3-31拉伸實體 圖3-32草繪側面a 圖3-33草繪側面b 圖3-34拉伸完成座椅模型（11）挖掘機機體排氣孔和透氣孔的設計910。單擊【基準平面】工具，選擇right面，向右偏置800，得到基準平面dtm4。單擊【插入】/【掃描】/【薄板伸出項】，草繪軌跡選擇剛剛創建的dtm4平面，繪制如圖3-35的草繪，屬性選擇合并端點，截面繪制直徑為210的圓，材料側選擇內側，厚度為10，完成圖如圖3-36。單擊【拉伸】/【除料】，對排氣孔進行切除，如圖3-37、圖3-38所示。再次單擊【拉伸】/【除料】，放置面選擇機體凸臺的上表面，繪制如圖3-39草繪，

38、拉伸厚度為200，并對其進行陣列。單擊陣列，選擇x方向陣列個數為10，最終圖形如圖3-42、圖3-43。 圖3-35掃描排氣孔軌跡 圖3-36掃描完成實體 圖圖3-38草繪切除截面 圖3-39切除實體 圖3-40草繪散熱窗口 圖3-41拉伸去材 圖3-42陣列設置 圖3-43完成陣列（12）最后對機身進行到角等修改，完成上部回轉體的設計，實體模型如下圖3-44所示 圖3-44挖掘機回轉體實體造型3.4 挖掘機的前臂連接塊的造型設計挖掘機前臂連接塊是固定挖掘機前臂的固定架，起固定和支撐的作用，相當于挖掘機的“肩關節”；以下將介紹其造型設計步驟1112。（1）繪制挖掘機前臂與機體連接的部分設計，即

39、連接架。【新建】名為lianjiejia的【零件】文件。單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如下圖的草繪如圖3-45所示，雙向拉伸480得到如圖3-46所示拉伸的實體圖形。 圖3-45草繪截面 圖3-46拉伸實體（2）單擊基準軸工具，在圖3-78的兩個圓心處建立兩個基準軸。單擊【插入】/【掃描】/【切口】繪制如下圖的曲線，截面雙向切剪268去除，得到圖3-48拉伸的實體。 圖3-47草繪切口 圖3-48拉伸去除 （2）其一側面草繪如圖3-49所示圖形，然后點擊【拉伸】按鈕，拉伸深度為50，再對其鏡像，在另一側面生成同一特征。如下圖3-50所示： 圖3-49草繪 圖3-50拉伸/鏡像（3）繼

40、續如上一步驟，草繪如圖3-51曲線截面，雙向拉伸128除料，得到如圖3-52實體。 圖3-51草繪 圖3-52拉伸去除（4）繼續如上一步驟，草繪圖3-53曲線，雙向拉伸至超出原實體外輪廓后除料，得到圖3-54實體。 圖3-53草繪 圖3-54拉伸通孔（5）對各個直角邊進行倒圓角，圓角大小如下圖所示，如下圖3-55、圖3-56、圖3-57所示，連接架完成。 圖3-55倒角 圖3-56倒角 圖3-57倒角3.5 挖掘機動臂的造型設計挖掘機動臂就相當與它的后臂膀，是挖掘機鏟東西時的主要支撐臂，就如同人的后臂一樣；下面將介紹造型設計過程13。（1）【新建】名為b的【零件】文件。單擊【插入】/【掃描】/

41、【伸出項】，草繪截面如圖3-58，雙向拉伸260得到實體圖形如圖3-59。圖3-58草繪 圖3-59拉伸實體（2）繼續上一步驟，【掃描】/【伸出項】后繪制如圖3-60所示草繪圖，雙向拉伸160得到圖3-61所示的實體。 圖3-60草繪拉伸截面 圖3-61拉伸實體（3）單擊【插入】/【掃描】/【切口】，選擇上一步驟的外形輪廓線進行切剪，雙向切剪120后得到下圖被切除后的實體圖3-62。圖3-62掃描切除（4）單擊基準軸工具，在下圖的兩個圓心處建立兩個基準軸。繼續單擊【切剪】草繪如圖的草繪后雙向切剪180，得到如下圖的動臂前端。剪切軌跡 剪切取材（5）繼續【掃描】/【伸出項】后繪制下圖草繪，如圖3

42、-62雙向拉伸260得到如下圖3-64的實體。 圖3-63掃描軌跡 圖3-64拉伸實體（6）單擊【插入】/【掃描】/【切口】，繪制如下圖3-65截面的外形輪廓線進行切剪，雙向切剪104后得到下圖3-66所示的連接支撐部位。 圖3-65草繪軌跡 圖3-66拉伸去材(7)單擊【鏡像工具】。對上圖完成的特征進行鏡像得到如下圖3-67所示圖形： 圖3-67鏡像特征（7）單擊【拉伸工具】，進入草繪界面草繪，然后拉伸其拉伸深度到兩側面平齊，如下圖： 草繪截面 拉伸實體 （7）單擊【孔工具】，在動臂的兩端創建兩個通孔a-5，a-6，再在中間拉伸圓柱特征，如下圖3-68所示，得到動臂的總體造型。 圖3-68創

43、建兩端通孔3.6 挖掘機斗桿的造型設計斗桿是挖掘機前臂，是連接鏟斗的部分，其主要是用來控制鏟斗的轉動和位置。下面將介紹其造型設計步驟14。（1）【新建】名為dougan的【零件】文件，單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如下圖3-69的草繪，雙向拉伸180得到如下圖3-70的實體圖形。圖3-69草繪斗桿 圖3-70拉伸草繪實體（2）在上圖的5個孔處創建5條基準軸后單擊【插入】/【掃描】/【切口】，繪制如下圖所示草繪，雙向切剪120完成如下圖所示的實體斗桿造型。 草繪軌跡 拉伸取材3.7 挖掘機鏟斗的造型設計挖掘機鏟斗是挖掘機反鏟裝置的主要組成部風，其相當與人的手腳一樣。主要用于從地面向下挖

44、掘，而鏟斗也因作業類容而異。下面將介紹其一種常用的反鏟裝置標準反鏟7、8、15。（1）【新建】名為鏟斗的【零件】文件，單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如下圖的草繪圖3-71，拉伸600得到如下圖3-72的實體圖形。圖3-71草繪鏟斗截面圖3-72拉伸實體（2）單擊【殼工具】，如下圖的選擇實體的底面的各個面為移除的曲面，厚度為20如圖3-73，得到如下圖3-74的外殼形體。 圖3-73殼設置 圖3-74完成殼特征（3）繼續拉伸，單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如圖的草繪，拉伸288得到如下圖的實體圖形。 圖3-75草繪截面 圖3-76拉伸實體（4）繼續單擊【插入】/【掃描】/【伸

45、出項】，繪制如圖的草繪，拉伸80得到如圖的實體圖形，得到挖掘機鏟斗的后連接孔。 圖3-77草繪截面 圖3-78拉伸實體（5）單擊【插入】/【掃描】/【切口】，繪制如圖草繪，雙向切剪220完成下的實體造型。 圖3-79草繪去材截面 圖3-80 完成去材（6）最后拉伸出鏟斗的斗齒。單擊【拉伸】，選擇top面為放置面，將草繪圖的草圖，拉伸厚度為200，除料后【陣列】，選擇z軸方向，陣列6個距離為98的除料孔。得到挖掘機鏟斗的總體形狀，如圖3-81。 草繪斗齒截面 圖3-81拉伸/鏡像（7）在其一側面拉伸如圖所示圖3-82特征，然后再單擊【鏡像】按鈕在另一側生成同樣的特征，如圖3-83所示。 圖3-8

46、2側面去材 圖3-83進行倒角 （8）在最后生成的特征上在對其邊緣進行倒角等修飾如圖3-84所示，鏟斗特征就完成了如圖3-85所示。 圖3-84繼續倒角等細節調整 圖3-85 完成鏟斗特征3.8 挖掘機油缸的造型設計（1）【新建】名為yougang01的【零件】文件，單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如圖的草繪，拉伸120得到如圖3-86的實體圖形，得到一個正方體形狀。 草繪截面 圖3-86拉伸實體（2）單擊【孔工具】，在front面上放置一個直徑為74的通孔。再次單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如圖的草繪，拉伸1000得到如圖的實體圖形，得到動臂油缸的總體形狀如圖3-87。 草

47、繪剛體截面 圖3-87拉伸實體（3）進行倒角等加工，最后生成油缸如下圖3-88所示：圖3-88生成油缸（3）【新建】個名稱為yougang02的【零件】文件，如（1）、（2）步所做，最后拉伸厚度改為1120，拉伸出斗桿油缸。（4）【新建】個名稱為yougang03的【零件】文件，如（1）、（2）步所做，最后拉伸厚度改為800，拉伸出鏟斗油缸。3.9 挖掘機油缸活塞的造型設計（1）【新建】名為huosai01的【零件】文件，單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如圖3-89的草繪，拉伸96得到如圖3-90的實體圖形，得到一個正方體形狀。 圖3-89草繪 圖3-90拉伸（2）單擊【孔工具】，在f

48、ront面上放置一個直徑為76的通孔。再次單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如圖3-91的草繪，拉伸1200得到如圖3-92的實體圖形，得到動臂油缸活塞的總體形狀。 圖3-91 草繪活塞截面 圖3-92 拉伸活塞 （3）【新建】個名稱為huosai02的【零件】文件，如（1）、（2）步所做，最后拉伸厚度改為1120，拉伸出斗桿油缸活塞。（4）【新建】個名稱為huosai03的【零件】文件，如（1）、（2）步所做，最后拉伸厚度改為1040，拉伸出鏟斗油缸活塞。3.10 挖掘機連桿的造型設計（1）【新建】名為j的【零件】文件，單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如圖3-93的草繪，拉伸50得到如圖3-94的實體圖形，完成挖掘機連桿的外形造型。 圖3-93草繪截面 圖3-94拉伸實體特征連桿3.11 挖掘機搖桿的造型設計（1）【新建】名為k的【零件】文件，單擊【插入】/【掃描】/【伸出項】，繪制如圖的草繪，拉伸20得到如圖3-100的實體圖形，完成挖掘機搖桿的外形造型。 圖3-95草繪截面 圖3-96 拉伸實體特征搖桿4挖掘機運動仿真 機構有一組連接在一起的部件組成各部件按照既定的規律運動從而實