1、工程軟件應用實踐課程設計指 導 書工程軟件應用實踐課程設計指導小組2010-12-13工程軟件應用實踐課程設計指導書一、課程設計目的和要求工程軟件應用實踐課程設計教學目的，是從產品裝配測繪、計算機繪圖、三維CAD建模、參數化設計等方面進一步加深和拓寬學生在工程制圖、機械CAD技術等課程中所學基本知識，結合實際機械產品（模型）設計的具體問題，培養學生理論聯系實際認識和解決問題的能力，為后續專業課程和相關實踐環節的學習奠定基礎。任務與要求：選擇柱塞泵產品模型為對象，每四位同學為一設計小組，對產品模型進行裝配測繪、二維計算機繪圖、三維CAD、零件建模與產品裝配、零件的參數化設計等。要求每位學生按照指

2、導教師的總體要求、設計小組分配的產品零件設計任務，獨立完成上述四個環節的學習，構成成績考核的主要部分；工程中產品設計更是一個多人協同工作的過程，因而，本課程設計將提交產品一套完整測繪草圖、一套完整二維CAD工程零件圖及完整裝配圖樣、產品完整的三維CAD裝配體及研究報告等作為每一設計小組成績考核的內容；每位學生的最終成績由個人考核和小組考核綜合得出。二、實驗組織方式及測繪注意事項  1、組織方式：     測繪教室每四人一組，并固定一套測繪儀器。機房每人一臺計算機。   2、測繪注意事項 

3、0;  （1）測繪前，根據附頁的柱塞泵立體圖，了解零件的結構特點。    （2）對某些連接件、配合件的拆卸（擊打）力度要均勻適度，以免損壞零件。    （3）測繪中嚴禁打鬧（開玩笑）防止器件傷人。    （4）每次測繪完畢，要按裝配要求復位，防止丟失零件，并將測繪工具裝盒，擺放整齊三、課程設計的內容課程設計的內容包括零件手工測繪圖樣、二維零件圖樣、裝配計算機繪圖圖樣、三維CAD零件建模與產品裝配、零件的參數化設計建模等，具體要求分為兩階段進行，安排如下：第

4、一階段 測繪草圖、二維計算機繪圖（測繪教室、機房）（l）設計準備 (星期六、星期日) 認真閱讀設計任務書，組成設計小組（確定組長負責第一、二階段小組工作），明確設計要求、每人的任務和小組的任務、工作條件、內容和步驟，進行零部件的測繪。（2）產品零件手工測繪 （星期一）（3）產品零件計算機繪圖（分別繪制零件工程圖及產品裝配圖）（星期二）第二階段 三維CAD建模及裝配 （機房）（4）產品零件的三維CAD建模及裝配 （星期三、四）（5）產品零件的參數化設計 （星期五、星期六）（6）按照規定的格式撰寫課程設計說明書，將課程設計的有關內容和設計體會以文字形式編寫成說明書。 （星期日）1課程設計的具體內容

5、和要求1.1測繪的目的  （1）復習和鞏固已學的工程圖學等知識，并在測繪中得到綜合應用。 （2）掌握測繪的基本方法和步驟，培養初步的部件或零件的測繪能力。 （3）為后續的課程設計和畢業設計奠定基礎。 測繪就是對現有機器或部件進行實物測量，并繪出裝配圖和零件圖的過程。在生產實踐中，為了推廣和學習先進技術、仿制和改造現有設備，常需進行裝配體測繪（以下簡稱測繪）。因此，測繪是工程技術人員應該具備的基本技能。 對裝配體測繪的基本要求是：了解裝配體的工作原理，熟悉拆裝順序，繪制裝配示意圖、零件草圖、裝配圖及零件圖。1.2測繪的任務 （1）拆卸、裝配部件并繪制裝配示意圖。 （2）繪制部件的零件草

6、圖。 （3）繪制裝配圖。1.3測繪前的準備工作（1）由測繪指導教師進行動員、布置測繪任務。（2）強調測繪過程中的設備、人身安全注意事項。（3）領取部件、量具、工具等。（4）準備繪圖工具、圖紙并做好測繪場地的清潔衛生。1.4 測繪的步驟及方法(1) 繪制裝配示意圖    了解部件.仔細閱讀有關資料，了解測繪對象的用途、性能、工作原理、結構特點以及裝配關系等。裝配示意圖是機器或部件拆卸過程中所畫的記錄圖樣，是繪制裝配圖和重新進行裝配的依據。它所表達的內容主要是各零件之間相互位置、裝配與連接關系以及傳動路線等。裝配示意圖的畫法沒有嚴格的規定，通常用簡單的線條畫

7、出零件的大致輪廓，有些零件可參考有關參考資料的機構運動簡圖符號畫出。裝配示意圖是把裝配體看作透明體畫出的，既要畫出外部輪廓，又要畫出內部構造，對各零件的表達一般不受前后層次的限制，其順序可從主要零件著手，依次按裝配順序把其它零件逐個畫出。裝配示意圖一般只畫一兩個視圖，而且兩接觸面之間要留有間隙，以便區分不同零件。裝配示意圖上應按順序編寫零件序號，并在圖樣的適當位置上按序號注寫出零件的名稱及數量，也可直接將名稱注寫在指引線水平線上。為方便裝配，應對拆下的每個（組）零件扎上標簽，并在標簽上注明與裝配示意圖一致的序號及名稱。(2) 繪制零件草圖   除標準件外，裝配體中的每一個零

8、件都應根據零件的內、外結構特點，選擇合適的表達方案畫出零件草圖。由于測繪工作一般在機器所在現場進行，經常采用目測的方法徒手繪制零件草圖，畫草圖的步驟與畫零件圖相同，不同之處在于目測零件各部分的比例關系，不用繪圖儀器，徒手畫出各視圖。為了便于徒手繪圖和提高工效，草圖也可畫在方格紙上。(3) 量注尺寸   選擇尺寸基準，畫出應標注尺寸界線、尺寸線及箭頭。最后測量零件尺寸，將其尺寸數字填入零件草圖中，應特別注意尺寸的完整性及相關零件之間的配合尺寸或關聯尺寸的協調一致。 量注尺寸時應注意以下三點：兩零件的配合尺寸，一般只在一個零件上測量。例如有配合要求的孔與軸的直徑及相互旋合的內、

9、外螺紋的大徑等。對一些重要尺寸，僅靠測量還不行，尚需通過計算來校驗，如一對嚙合齒輪的中心距等。有的尺寸取標準上規定的數值。對不重要的尺寸可取整數。零件上已標準化的結構尺寸，如倒角、圓角、鍵槽、退刀槽等結構和螺紋的大徑等尺寸，需要閱有關標準來確定。零件上與標準零、部件（如擋圈、滾動軸承等）相配合的軸與孔的尺寸，可通過標準零部件的型號查表確定。(4)確定并標注有關技術要求根據零件各表面的作用和加工情況用代號標注表面粗糙度。根據設計要求和各尺寸的作用注寫尺寸公差要求。形位公差由使用要求決定。其它技術要求用符號或文字說明。（5）繪制裝配圖根據裝配示意圖和零部件草圖繪制裝配圖，這是測繪的主要任務。裝配圖

10、不僅要求表達出裝配體的工作原理和裝配關系以及主要零件的結構形狀，還要檢查零件草圖上的尺寸是否協調合理。在繪制裝配圖的過程中，若發現零件草圖上的形狀或尺寸有錯，應及時更改后方可畫圖。裝配圖畫好后必須注明該機器或部件的規格、性能及裝配、檢驗、安裝時的尺寸，還必須用文字說明或采用符號標注形式指明機器或部件在裝配調試、安裝使用中必需的技術條件。最后應按規定要求填寫零件序號和明細欄、標題欄的各項內容。（6）繪制零件圖根據裝配圖和零件草圖繪制零件圖，注意每個零件的表達方法要合適，尺寸應正確、可靠。零件圖技術要求采用類比法，也可按指導教師的規定標注。最后應按規定要求填寫標題欄的各項內容。 完成以上測繪任務后

11、，對圖樣進行全面檢查、整理1.5 常用的測繪工具、量具以及測量零件尺寸的方法（1）部件測繪時常用的拆卸工具有：扳手、手錘、手鉗、螺絲刀等。（2）測量零件尺寸時常用的測量工具: 如圖7-36所示幾種常用量具。對精度要求不高的尺寸一般用鋼直尺、外卡鉗和內卡鉗測量。測量較精確的尺寸，則用游標卡尺、千分尺或其他精密量具。（3）一般測量方法測量長度及內、外徑一般使用鋼直尺、內卡鉗、外卡鉗或游標卡尺、千分尺等，如圖7-37、圖7-38、圖7-39所示。測量壁厚（圖7-40）深度時，也常用鋼尺、內、外卡鉗及游標卡尺、千分尺等。測量孔的中心距或孔的定位尺寸的方法。如圖7-41、圖7-42所示。 曲線輪廓和曲面

12、輪廓的確定，可用鉛絲法（圖7-43）、拓印法（圖7-44）和坐標法（圖7-45），要求比較準確時，就須用專用的測量儀器量（三坐標儀等）。測量時也常用一些專用量具，如圓角規、量角規和螺經緯度規等（圖7-46）1. 6 柱塞泵的測繪  （1）了解測繪對象    了解測繪對象的途徑主要是柱塞泵立體圖和測繪現場的實物中去仔細觀察和分析,從而了解柱塞泵的工作原理、裝配結構和運動路線等情況。如下圖所示，可以了解柱塞泵由13個零件組成，其中標準件有3種，即螺柱（序號1）、螺母（序號2）和墊圈（序號3）。工作時，由外部動力帶動柱塞泵作往復運動，當柱塞往左運動時

13、，下活瓣（序號14）由閥體內的負壓吸引上移，從而將流體經管接頭（序號9）下端吸入閥體，而上活瓣（序號13）卻因為負壓的作用緊貼管接頭上端面，吸入的流體不能進入管接頭上腔；當柱塞向右運動時，柱塞將腔內的流體推動上活瓣經管接頭上腔積壓出。此時，下活瓣則緊貼管接頭下腔端面，流體不能進入下腔，以此往復達到輸送流體的目的。圖8-1 柱塞泵爆炸圖（2）繪制裝配示意圖  畫裝配示意圖的方法是用較簡單的圖線和圖示標準規定的簡略符號和圖形在最短的時間內，快速繪制出機器或部件的裝配形式，有利于人們從簡單的示意圖中了解該機器的工作原理、裝配關系、運動路線等情況。下圖即為柱塞泵的裝配示意圖1 螺柱 

14、;     2螺母     3墊圈     4泵體     5柱塞6壓蓋       7填料     8襯套     9管接頭   10墊片11墊片    12螺塞   13上活瓣 

15、60;14下活瓣圖8-2 柱塞泵示意圖（3）拆卸零件、畫零件草圖    首先拆下序號1、2、3中的螺紋連接件，分別取出壓蓋（6）、柱塞（5）、密封圈（7）、襯套（8）。 再旋出管接頭（9）、取出墊片（10）、旋出螺塞（11）和墊片（12）、然后倒出上活瓣（13）、下活瓣（14）。將拆下的零件整齊擺好，認真觀察其結構，從而了解該部件的組裝關系，調整方法，密封原理，從使用性能和手感覺了解零件的配合松緊程度及表面粗糙度的太小等。   畫零件草圖：繪制柱塞泵中各零件的草圖（標準件除外），并按零件圖內容的要求，標注某些重要參數，如螺紋代號、公稱

16、直徑、基本尺寸，配合種類、表面粗糙度等。    將零件草圖用AutoCAD軟件繪制成正規零件圖。（4）畫裝配圖草圖   畫裝配圖時，通常要按以下步驟進行   選擇主視圖，確定合適的表達方案   根據所畫對象的大小和繪圖比例選擇圖幅和布圖   可將零件圖分別以塊的形式進行組裝（組裝時，注意線條的處理，如相鄰零件表面的接觸關系和相互遮擋等問題）。   仔細檢查和修改補充（5）實驗報告上交的文檔    1、柱塞泵裝配示意圖(每人一份)

17、0;   2、全部零件草圖（每組一套填寫繪制者姓名）    3、計算機繪制的零件圖每組一套，每人一張A4（管接頭）A3（泵體），裝配總圖一張（A3每組一套）。 （要求獨自完成防止雷同）1.7 產品零件的三維CAD建模、參數化設計（1）三維CAD建模及裝配 除柱塞泵殼體的部分結構以外，要求至少用兩種方法進行零件的三維CAD建模，并結合產品的實際加工過程，運用所學的工藝知識，對各種方法的優缺點進行分析。例如圖1所示的套筒類零件，根據零件的特點，可以通過SWEEP（拉伸、旋轉）以及CSG（Constructive Solid Geometry）多種方

18、法完成三維建模等。要求每人完成一個組件的三維CAD裝配，每組同學確定一套參數，生成全部零件的三維CAD模型， 圖1套筒類零件示意圖并進行裝配，獲得產品的三維CAD裝配體。 （2）產品零件的參數化設計對測繪的典型零件進行分析，提取其參數，設計并調試通過OPEN/GRIP程序，完成零件的參數化三維CAD建模。程序中要求有人機交互語句以及容錯處理語句，能輸入至少兩組數據生成正確的三維零件模型，以驗證程序設計的正確性和運行性能。以圖1為例，可提取出三個參數孔徑d,外徑D和高度h，要求以人機交互的形式輸入參數，且要求dD，h>0等，否則重新輸入參數。 （3）按照規定的格式撰寫課程設計說明書將課程設計