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（图纸+论文）立式环缝自动焊接机虚拟设计（全套完整）

设计”，在弹出的程序编辑对话框中按照如下方式输入程序零件的列表此处插入程序此处插入程序内部特征标识点击“文件”“保存”，系统会询问是否将所做修改体现到当前模型中，点击“是”“当前值”。至此，系统程序已经创建完毕。创建齿轮本体。点击“插入”“拉伸”，选择面为草绘面，面为向上面。草绘圆，直径取任意值，拉伸长度也取默认值。点击“工具”“关系”，弹出参数关系对话框，在“查找范围”中选择“特征”，在模型树中选择刚才创建的拉伸特征。在关系输入框中输入“”和“”两个关系式。点击“确定”“编辑”“再生”“当前值”。如图.和图.。经过轴线创建基准平面，与面的夹角取默认的。创建夹角的关系，点击“工具”“关系”，选择“特征”，点击刚才创建的基准平面，将“”输入关系对话框，电击“确定”“编辑”“再生”“当前值”，生成与面成的个基准平面。如图.。图.拉伸圆柱体图.定义齿轮本体参数图.创建镜像基准平面在齿轮本体端面上画曲线，以端面为草绘面，为向上面。点击“工具”“关系”，在弹出的关系设置对话框中选择“特征”，点选刚才创建的曲线，在关系对话框中输入，其中分别为中心线角度圆弧弧度及圆弧半径的参数符号。但考虑到仿真运动时需定义螺母沿螺旋线的槽机构运动，所以在螺旋扫描切材料前必须先将螺旋曲线做出，而螺旋曲线创建需要定的技巧，所以丝杠的创建具有定的代表性。绘制丝杠二维截面，用旋转加材料做出丝杠外圆柱面如图.和图.利用螺旋扫描功能创建螺旋曲面,必须与圆柱面相交如图.选择螺旋曲面和整个丝杠外圆柱面,点击“编辑”“相交”，软件自动创建螺旋曲面和外圆柱面的交线，即螺旋线利用螺旋扫描在外圆柱面上切出牙形，同时其螺距应与螺旋曲面螺距相同倒角并隐藏螺旋面螺旋线后，丝杠零件如图.。图.绘制丝杠外圆二维截面图.丝杠外圆柱面创建图.创建螺旋曲面图.丝杠零件.参数化齿轮建模在立式焊机的结构设计中，很多地方需要用到齿轮传动，所以，如何创建具有严格渐开线齿廓的齿轮三维模型，成了大难题。在很多资料中，齿轮的创建是以圆弧线代替渐开线，我们认为这样的建模思路是不严谨且不科学的。为此，我们专门开发了参数化齿轮建模方法，只需要创建个标准齿轮，其余只需要输入模数齿数压力角等参数，软件即能自动生成新的齿轮三维模型。齿轮本身有很多种类，由于此次自动焊接机的仿真过程中只用到直齿轮，同时也是受时间的约束，我们只对直齿轮做了参数化设计。下面用较为详细的篇幅，来说明我们是如何创建这些齿轮模型的。在立式环缝自动焊接机的结构设计中，很多地方需要用到齿轮传动，所以，如何创建具有严格渐开线齿廓的齿轮三维模型，成了大难题。在很多资料中，齿轮的创建是以圆弧线代替渐开线，我们认为这样的建模思路是不严谨且不科学的。为此，我们专门开发了参数化齿轮建模方法，只需要创建个标准齿轮，其余只需要输入模数齿数压力角等参数，软件即能自动生成新的齿轮三维模型。齿轮本身有很多种类，由于此次自动焊接机的仿真过程中只用到直齿轮，同时也是受时间的约束，我们只对直齿轮做了参数化设计。下面用较为详细的篇幅，来说明我们是如何创建这些齿轮模型的。首先，在记事本中创建如下三段程序并保存程序.程序气电立焊的焊接位置垂直或接近于垂直方向，电孤轴线方向与母材熔深方向成直角，熔化的焊丝金属堆积叠加，熔池不断水平上移形成焊缝，其熔深产生所需热量的传递方式与其他电弧焊有所不同。气电立焊焊接电弧产生的热量主要流向三个方向熔化焊丝熔化母材滑块吸收。．母材坡门截面积控制。它是影响熔深的主要参数之，熔深反映了坡口两侧母材的熔化量，直接决定焊接质量。增加坡口截面积就增加了焊接线能量，增加熔深熔深的大小南熔池过热金属的过热度即温度梯度决定影响熔池熔融金属过热度的因素也就是影响熔深大小的因素。．线能量控制。般电弧焊焊接线能量气电立焊焊接时，采用等速送丝大电流密度较高的电弧电压，其送丝速度等于熔化速度正比于向坡口填充金属的速度，经推导可得焊接线能量为焊丝熔化系数，为坡口截面积。增加电弧电压可增加焊接线能量。．冷却速度控制。当焊接规范和坡口参数确定后，焊丝和母材吸热可以认为是不变的，而强制成形的铜滑块吸热，则随冷却介质水变化较大。水温度和流量对吸热影响很大，低水温和大流速带走的热量远大于高水温低流速的情况，所以在焊接厚板时应减少水流量焊接薄板时可增加水流量通过调节水流量来调节熔池的冷却速度可有效控制熔深大小。由于气电立焊熔池与普通未受约束的焊接熔池状态不同，熔深的形成方式和影响熔深的因素也不同。两种厚板焊接工艺如表所示。表典型焊接工艺参数板厚焊根间隙焊丝数丝速电流电压焊速线能量.几种实用的焊接材料。．目前国内用量较大的是神户制钢公司生产的和型药芯焊丝，具有电弧稳定飞溅小气渣保护好焊缝质量稳定等特点。使用时，应在焊缝背面配用御型陶瓷衬垫，在衬垫表面覆盖层玻璃布，可使衬垫与钢材紧密相贴，防止跑渣。在衬垫的背面还有块钢板，便于在装配衬垫时用钢楔子将衬垫与钢板压紧，避免陶瓷衬垫破碎。．自保护自动立焊焊丝般采用林肯公司药芯焊丝。自动立焊工艺大都在露天或高空场合施工，在有大风的情况下，自保护焊可以不受风的影响而停止施工。立式,自动,焊接,虚拟,设计,毕业设计,全套,图纸摘要气电立焊是由普通熔化极气体保护焊和电渣焊发展而形成的种熔化极气体保护电弧焊方法,焊接效率及焊接质量均较高,主要应用于船舶的外壳板的中厚板焊接，也可应用于相应尺寸的桥梁箱式梁腹板及大型储罐侧板的中厚板的焊接。为了提高快速响应能力，必须实现快速虚拟设计。本论文首先介绍了气电立焊机，包括它的原理特点工艺特点，并介绍了其设备和用途，详细介绍了船体气电自动立焊机。其次，我们完成了丝杆的三维建模。另外，为了应对繁多的齿轮传动，我们专门开发了参数化齿轮建模方法，完成了参数化齿轮建模。综合运用软件软件软件，我们完成了轴承三维模型的创建。利用的零件族表功能，我们完成了大量标准件的三维建模，诸如轴承螺栓垫片螺帽等等。然后，我们在中进行机构运动仿真，介绍些具有代表性的装配过程，这些装配过程用到了些实用的装配技巧。我们介绍了基本装配约束，多个螺栓的重复性装配，链条的阵列化装配，装配件中的改名操作，轴组件的装配。最后，我们进行了机构运动虚拟设计。把各个零部件通过装配模块组装成个完整的机构后，在中直接启动机构运动分析模块，定义机构中的连接，设置伺服电机，分析运行机构，观察机构的整体运动轨迹和各零件之间的相对运动，进行运动仿真举例，最终能将机构运动录制成格式的动画。关键词气电立焊三维建模虚拟设计仿多个螺栓的重复性装配.链条的阵列化装配.装配件中的改名操作.轴组件的装配机构运动虚拟设计.机构运动虚拟设计功能概述机构运动虚拟设计功能概述机构运动虚拟设计功能的般步骤.连接定义.定义伺服电机.创建运动分析.运动仿真举例定义链条运动定义丝杠传动结论与展望致谢参考文献绪论.本课题的研究内容和意义气电立焊是年代发展起来的种熔化极气体保护电弧垂直对接焊方法，采用药芯焊丝作熔化极，用能自动控制的上升系统带动焊枪进行连续焊接，在水冷滑块的强制成型作用下以气体保护实现单面焊双面次成型。图.气电立焊在焊接前，首先在焊接接头的坡口反面安装固定铜滑块，坡口正面安装块可随焊枪起运动的水冷滑块。焊接时，药芯焊丝和母材被电弧熔化形成熔池，并被限制在前后两块水冷滑块及未熔化的母材之间，这样，熔池上部受到及熔渣的保护，药芯焊丝熔化后产生的部分熔渣渗入到熔池与两块水冷滑块的接触面之间，对熔池起保护作用，同时也避免了铜滑块被熔池熔化产生的粘连，保证了焊接接头的质量。熔池下部被水冷铜滑块冷却凝固形成焊缝。随着焊缝的形成，送丝机构的小车和正面的铜滑块沿垂直导轨自动向上移动，并保持距熔池的相对位置不变，以保证焊接过程的稳定。.国内外的发展概况气电立焊是由普通熔化极气体保护焊和电渣焊发展而形成的种熔化极气体保护电弧焊方法。目前气电立焊焊接材料主要采用金属芯药芯焊丝，其特点是生产效率高成本低。气电立焊属于窄间隙焊，与其它窄间隙焊的主要区别是焊缝次成型，而不是多道多层焊。所以其焊接效率及焊接质量均较高，主要应用于船舶的外壳板的中厚板焊接，也可应用于相应尺寸的桥梁箱式梁腹板及大型储罐侧板的中厚板的焊接。目前通过船级社认可的气电立焊药芯焊丝全部为国外厂商，而国内研究生产的焊丝常常出现焊接力学性能不稳定的情况，不能满足国内客户的需求。所有气电立焊药芯焊丝的使用全都依赖进口，而国内目前应用最多的是日本神钢生产的和两种气电立焊药芯焊丝。过去我国对气电立焊的设备主要依赖进口，并被广泛应用于石油天然气的储油罐建设这些设备，虽然性能良好但价格昂贵，国内些中小企业无力购买，受进口设备和国内药芯焊丝技术不过关的制约，其应用范围和发展受到限制。所以，开发拥有我国自主知识产权的气电立焊设备，以解决困扰我国众多企业的焊接问题，成为当务之急。为了提高快速响应能力，气电立焊企业首先应能迅速捕捉复杂多变的市场动态信息，并及时作出正确的预测和决策，以决定新产品的功能特征和上市时间。明确了新产品的开发项目以后，实现快速虚拟设计就成为重要的环。工程设计的重要性是不言而喻的。据统计，工程设计的费用虽然只占产品最终成本的小部分不到，但往往决定了它的以上的制造成本，而且还决定性地影响产品的性能和交货期。现代机械产品由于用户的要求越来越高，产品结构日益复杂，科技含量愈来愈高，从而使得产品的开发周期同趋延长。如何解决好产品市场寿命缩短和新产品开发周期长的尖锐矛盾，已经成为决定企业成败兴衰的生死攸关问题。产品开发周期包括设计试制试验和修改等系列环节，除了设计以外的后几个环节可以统称为试制定型阶段。由此可知，实施虚拟快速设计，至少有如下优点及时交货，争先抢占市场，因缩短制造时间和消除各种浪费而降低制造成本，因加快产品更新换代而向市场大量提供质量更高价格更低的高性能产品。其结果就大大提高了企业的综合竞争力和持续发展的生命力。本文主要采用软件对气电立焊及进行快速虚拟设计，该软件有如下特点全相关的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的些功能提前发挥其作用。基于特征的参数化造型使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如设计特征有弧圆角倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。装配加工制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数不但包括几何尺寸，还包括非几何属性，然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。数据管理加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了独特的全相关功能，因而使之成为可能。装配管理的基本结构能够使您利用些直观的命令，例如“啮合”“插入”“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。易于使用菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。我们最终选择作为虚拟设计软件,主要是由于其在机构运动仿真功能方面强大的功能易操作性和直观性。同时，在大型组件的创建过程中，的单数据库参数化建模和全相关性将使零