測(cè)繪類畢業(yè)設(shè)計(jì)--蝶閥的結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)

1、<p>　　題目:蝶閥的結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　專業(yè)： </p><p>　　班級(jí)： </p><p>　　姓名： </p><p>　　學(xué)號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p><b>　　二零一五年六月 </b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為某指定蝶閥的結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括了蝶閥零件的二維平面圖繪制、三維造型、三維仿真、主要零件的工藝性分析及零件工藝設(shè)計(jì)等內(nèi)容。通過使用UG軟件對(duì)蝶閥的零件進(jìn)行建模，裝配以及三維

3、仿真。并且使用CAXA軟件繪制出了蝶閥的非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖，并繪制出了蝶閥的裝配圖，并根據(jù)設(shè)計(jì)的手壓閥的相應(yīng)零件圖進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：蝶閥 繪制 工藝 零件</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The graduation design for a certain specif

4、ied butterfly valve structure and process design. Its content includes the butterfly valve parts of 2 d layout drawing, 3 d modelling, 3 d simulation analysis of technology, the main parts and components technology desig

5、n, etc. By using UG software to butterfly valve parts modeling, assembly and 3 d simulation. And the use of CAXA software produced butterfly valve parts of non-standard parts diagram, and draw out the butterfly valve ass

6、embly drawing, and</p><p>　　Keyword: Butterfly valve, draw, process, parts</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要</b></p><p><b>　　英文摘要</

7、b></p><p>　　序言…………………………………………………………………………1</p><p>　　二、手壓閥的工作原理…………………………………………………………2</p><p>　　三 、三維建模軟件及平面繪圖軟件的選擇…………………………………3</p><p>　　（一）三維建模軟件……………………………………………

8、………………3</p><p>　　1.三維建模軟件的選擇及簡(jiǎn)要介紹………………………………………3</p><p>　　2.建模過程簡(jiǎn)要介紹………………………………………………………4</p><p>　　（二）平面繪圖軟件……………………………………………………………4</p><p>　　1.平面繪圖軟件的選擇及簡(jiǎn)要介紹……………………

9、…………………4</p><p>　　2.使用平面繪圖軟件畫圖的前期準(zhǔn)備……………………………………5</p><p>　　四、零件拆畫過程………………………………………………………………6</p><p>　?。ㄒ唬┰紙D狀況………………………………………………………………6</p><p>　?。ǘ└鶕?jù)原始裝配圖畫出建模草圖………………

10、…………………………8</p><p>　?。ㄈ┓治龈髁慵?，開始繪制平面圖與進(jìn)行三維建?！?</p><p>　　1.………………………………………………………………………8</p><p>　　2.………………………………………………………………………13</p><p>　　3.………………………………………………………

11、………………26</p><p>　　4.…………………………………………………………………30</p><p>　　5.………………………………………………………………………37</p><p>　　6.………………………………………………………………………39</p><p>　　7.……………………………………………………………………4

12、1</p><p>　　8.………………………………………………………………44</p><p>　　9.……………………………………………………………………46</p><p>　　10.……………………………………………………………………52</p><p>　　11.………………………………………………………………54</p>

13、;<p>　　12.………………………………………………………………58</p><p>　　五、……………………………………………………59</p><p>　?。ㄒ唬?2</p><p>　　1.………………………………………………22</p><p>　　2.……………………………

14、………………………………22</p><p>　?。ǘ?5</p><p>　　1.……………………………………………………………25</p><p>　　2.……………………………………………………………25</p><p>　　3.……………………………………………………………25</p>

15、<p>　　六、總結(jié)…………………………………………………………………………28</p><p>　　致 謝……………………………………………………………………………29</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………30</p><p><b>　　一、序言</b></p>&l

16、t;p>　　我所在專業(yè)是模具設(shè)計(jì)與制造，學(xué)習(xí)的課程主要包括模具數(shù)控加工技術(shù)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、沖壓模具設(shè)計(jì)與制造等有關(guān)模具的知識(shí)和機(jī)械制造的相關(guān)知識(shí)，機(jī)械制造技術(shù)是其主要支撐內(nèi)容之一。故本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖、公差配合、機(jī)械制造技術(shù)、AutoCAD、UG專業(yè)軟件等專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程和的前提下，對(duì)制定蝶閥零件進(jìn)行拆畫以及運(yùn)動(dòng)仿真，覆蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及零件制造的大部分知識(shí)，而零件制造為最為基本及重要的內(nèi)容之一。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是針對(duì)零件

17、制造知識(shí)及技術(shù)和機(jī)械基礎(chǔ)的綜合應(yīng)用和一次深入的學(xué)習(xí)，因此，它具有重要的意義。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要內(nèi)容包括零件的作用、組成了解、零件圖的裝配圖分析，從裝配圖中找尋出拆畫零件所需要的各個(gè)數(shù)據(jù)，分析公差，蝶閥的三維設(shè)計(jì)概念等。畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程從認(rèn)識(shí)、分析零件入手，繪制CAXA二維圖和進(jìn)行UG零件三維造型以熟悉零件的各表面和構(gòu)型特征，為零件的拆畫做準(zhǔn)備。</p><p>&l

18、t;b>　　二、蝶閥的工作原理</b></p><p>　　蝶閥是用圓形閥門作啟閉件，隨閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)來開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流體通道的一種控制閥。</p><p>　　蝶閥是由閥體、閥門、閥桿、閥蓋、齒桿等重要部件組成手壓閥是由閥體、彈簧、閥桿、手柄等重要部件組成。蝶閥的閥門安裝在管道的直徑方向，用鉚釘固定在閥桿上面。閥桿隨著齒桿的移動(dòng)，套在閥桿上的齒輪套與齒桿配合，使閥桿繞軸線

19、轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤形閥門繞著軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度0 ~90 之間，旋轉(zhuǎn)到90 時(shí)，閥門呈全開狀態(tài)。在這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，可以實(shí)現(xiàn)蝶閥的開啟、關(guān)閉及控制通道的大小。</p><p>　　三、三維建模軟件及平面繪圖軟件的選擇</p><p><b>　?。ㄒ唬┤S建模軟件</b></p><p>　　1．三維建模軟件的選擇及簡(jiǎn)要介紹&

20、lt;/p><p>　　隨著三維建模運(yùn)用越來越廣泛，我們也學(xué)習(xí)了很多款三維建模軟件，如UG、SolidWorks、CATIA等不同的三維軟件都各自擁有不同的特點(diǎn)和專屬領(lǐng)域，對(duì)于機(jī)械行業(yè)而言，以上三中軟件均受到廣泛使用。</p><p>　　UG是Unigraphics的縮寫，這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它

21、在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。</p><p>　　UG的開發(fā)始于1990年7月，它是基于C語(yǔ)言開發(fā)實(shí)現(xiàn)的。UG NX是一個(gè)在二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計(jì)思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對(duì)許多不同的應(yīng)用再利用。</p

22、><p>　　一個(gè)給定過程的有效模擬需要來自于應(yīng)用領(lǐng)域(自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué))及計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因?yàn)榻M合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知識(shí)。最終軟件的實(shí)現(xiàn)變得越來越復(fù)雜，以致于超出了一個(gè)人能夠管理的范圍。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密（adaptivemeshrefinement）和多重網(wǎng)格方法在過去的十年中已

23、被數(shù)學(xué)家研究，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展，特別是大型并行計(jì)算機(jī)的開發(fā)帶來了許多新的可能。</p><p>　　UG的目標(biāo)是用最新的數(shù)學(xué)技術(shù)，即自適應(yīng)局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行計(jì)算，為復(fù)雜應(yīng)用問題的求解提供一個(gè)靈活的可再使用的軟件基礎(chǔ)。</p><p>　　下面讓我來介紹下UG的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1) NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提

24、供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。</p><p>　　(2) NX 包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。大的利潤(rùn)。</p><p>　　(3) NX 優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè)應(yīng)用程序。</p><p>　　我所學(xué)專業(yè)屬于機(jī)械制造類，UG軟件的應(yīng)用十分廣泛，并

25、且有其優(yōu)越性，所以選擇UG軟件作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的三維建模軟件。在建模過程中，常見的命令均使用頻繁，鞏固了我對(duì)UG軟件掌握的熟練程度，同時(shí)也為以后走上工作崗位能更快的適應(yīng)工作崗位奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　2．建模過程簡(jiǎn)要介紹</p><p>　　該蝶閥由閥體、閥門、閥桿、閥蓋、齒桿、螺母、螺釘?shù)?3個(gè)零件組成，我先通過建模，把各個(gè)零件。裝配起來，再用模型作參考，畫出零件圖</p

26、><p><b>　　平面繪圖軟件</b></p><p>　　1．平面繪圖軟件的選擇及簡(jiǎn)要介紹</p><p>　　現(xiàn)如今平面零件圖的繪制軟件非常多，從我自己掌握的熟練程度方面考慮，我選擇CAXA作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的平面圖形繪圖軟件。</p><p>　　北京數(shù)碼大方科技股份有限公司(CAXA)是中國(guó)領(lǐng)先的工業(yè)軟件和服務(wù)公司

27、，是中國(guó)最大的CAD和PLM軟件供應(yīng)商，是中國(guó)工業(yè)云的倡導(dǎo)者和領(lǐng)跑者。主要提供數(shù)字化設(shè)計(jì)(CAD)、數(shù)字化制造(MES)、產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)和工業(yè)云服務(wù)，是"中國(guó)工業(yè)云服務(wù)平臺(tái)"的發(fā)起者和主要運(yùn)營(yíng)商。CAXA始終堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，自主研發(fā)二維、三維CAD和PLM平臺(tái)，是國(guó)內(nèi)最早從事此領(lǐng)域全國(guó)產(chǎn)化的軟件公司，研發(fā)團(tuán)隊(duì)有超過二十年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累，技術(shù)水平具有國(guó)際領(lǐng)先性，在北京、南京和美國(guó)設(shè)有三個(gè)研發(fā)中心，擁有超過1

28、50項(xiàng)著作權(quán)、專利和專利申請(qǐng)，并參與多項(xiàng)國(guó)家CAD、CAPP等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的定制工作。CAXA的產(chǎn)品擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品線完整:主要提供數(shù)字化設(shè)計(jì)(CAD)、數(shù)字化制造(MES)以及產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)解決方案和工業(yè)云服務(wù)。數(shù)字化設(shè)計(jì)解決方案包括二維、三維CAD，工藝CAPP和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM等軟件;數(shù)字化制造解決方案包括CAM、網(wǎng)絡(luò)DNC、MES和MPM等軟件;支持企業(yè)貫通并優(yōu)化營(yíng)銷、設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命

29、周期的協(xié)同管理。</p><p>　　2．使用平面繪圖軟件畫圖的前期準(zhǔn)備</p><p>　　第一步：圖層設(shè)置 </p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　第二步：文字樣式的設(shè)置</p><p><b>　　圖

30、3.2</b></p><p>　　第三步：標(biāo)注樣式設(shè)置</p><p>　　圖3.3 圖3.4 圖3.5</p><p>　　圖3.6 圖3.7 圖3.8</p><p>&l

31、t;b>　　零件拆畫過程</b></p><p><b>　?。ㄒ唬紙D狀況</b></p><p>　　原始圖紙為蝶閥裝配圖，該零件圖使用了主視、右視和俯視三個(gè)個(gè)視圖，選擇垂直于軸線的方向作為主視圖的投射方向，內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用半剖視圖表達(dá)，其他為表達(dá)清楚的采用局部剖視圖補(bǔ)充表達(dá)。</p><p>　　圖4.1手壓閥裝配圖&l

32、t;/p><p>　?。ǘ?分析各零件，開始繪制平面圖與進(jìn)行三維建模</p><p><b>　　1.閥桿</b></p><p>　　閥桿是閥門的重要部件，在和齒桿的移動(dòng)下，齒桿和套在閥桿上的齒輪配合，齒桿移動(dòng)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)閥桿繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，閥門固定在閥桿上，閥門一起轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)蝶閥的開啟、關(guān)閉、和調(diào)節(jié)作用。</p><p

33、>　　圖4.2閥桿主視圖 圖4.3閥桿俯視圖</p><p>　　用CAXA繪制出了閥桿的零件圖之后，我對(duì)零件圖進(jìn)行了尺寸標(biāo)注，進(jìn)一步的了解了閥桿的整體構(gòu)造，然后開始利用UG進(jìn)行零件的三維建模。</p><p>　　首先，用UG畫出閥桿的主體具體的操作步驟有插入圓柱，在需要的位置建立草圖，然后進(jìn)行拉伸求差，再插入球體求差。</p>

34、<p><b>　　圖4.4閥桿主體</b></p><p>　　圖4.5草圖 圖4.6拉伸求差</p><p>　　圖4.7 插入球體求差 圖4.8 圓孔的草圖拉伸</p><p><b>　　閥桿的螺紋</b></p>&

35、lt;p>　　圖4.9螺紋建立 圖4.10成型的螺紋</p><p><b>　　最后成型的閥桿</b></p><p><b>　　圖4.11閥桿</b></p><p><b>　　閥體</b></p><p>　　閥

36、體作為整個(gè)蝶閥的主體部件，起著底座的作用，同時(shí)也是與閥門一起配合，形成一個(gè)閥口的通道。我首先用CAXA畫出了閥體的簡(jiǎn)單三視圖，并進(jìn)行尺寸標(biāo)注。再對(duì)閥體的主視圖進(jìn)行了更加細(xì)致的測(cè)繪以及尺寸標(biāo)注，這也讓我對(duì)閥體這個(gè)零件有了初步的了解。下面是閥體的平面三視圖：</p><p>　　圖4.12主視圖 圖4.13左視圖</p><p><b&g

37、t;　　圖4.14 俯視圖</b></p><p>　　圖4.15 技術(shù)要求</p><p>　　閥體的零件圖繪制完成后，閥座零件在我腦海中已經(jīng)有了一個(gè)大概的印象，大致結(jié)構(gòu)我也了解的差不多，接著就是參考CAXA的閥體零件圖利用UG對(duì)閥體零件進(jìn)行三維建模了。建模的過程大概如下：</p><p>　　首先作一個(gè)這樣閥體整體形狀的草圖</p>&

38、lt;p><b>　　圖4.16草圖</b></p><p><b>　　然后進(jìn)行拉伸成型</b></p><p>　　圖4.17拉伸成型的閥體主體</p><p>　　接下來就是在相應(yīng)的位置建立草圖，然后拉伸：</p><p>　　圖4.18圓臺(tái)草圖 圖4.1

39、9圓臺(tái)的拉伸求和</p><p>　　圓臺(tái)的作用是方便于與上部的閥蓋結(jié)合安裝，孔位起著定位的作用</p><p>　　圖4.20底部凸臺(tái)草圖 圖4.21底部凸臺(tái)的拉伸求和</p><p>　　凸臺(tái)的主要作用則是方便與安裝和固定。</p><p>　　圖4.22型腔的草圖 圖

40、4.23型腔的拉伸求差</p><p>　　和圓臺(tái)的作用一樣的，起著定位的作用，與閥蓋配合</p><p>　　圖4.24側(cè)部草圖 圖4.25拉伸求差</p><p>　　這里主要是為了節(jié)約一定的材料</p><p>　　最后成型的閥體主體：</p><p><b&g

41、t;　　圖4.26閥體</b></p><p><b>　　3.閥蓋</b></p><p>　　畫完閥體之后，接下來就是畫閥蓋，因?yàn)殚y蓋和閥體之間是配合的，特別是閥蓋下面的凸臺(tái)，是和閥體的型腔之間有配合關(guān)系，需要凸臺(tái)和型腔是同心。那么凸臺(tái)在閥蓋上的相對(duì)位置和型腔在閥體上的相對(duì)位置就十分的重要。下面介紹我建立閥蓋的過程和結(jié)果：</p><

42、;p>　　首先用CAXA畫出了閥蓋的三視圖：</p><p>　　圖4.27閥蓋的主視圖和左視圖</p><p>　　圖4.28閥蓋的俯視圖</p><p>　　用CAXA畫出二維圖過后，對(duì)整個(gè)零件的尺寸清楚了，然后用UG進(jìn)行建模：</p><p>　　圖4.29草圖 圖4.30拉伸&

43、lt;/p><p>　　圖4.31草圖 圖4.32拉伸</p><p>　　插入兩側(cè)的凸臺(tái)，并且倒圓角</p><p><b>　　圖4.33凸臺(tái)</b></p><p>　　這個(gè)位置的型腔與齒桿配合</p><p><b>　　圖4

44、.34型腔</b></p><p>　　圖4.35插入的凸臺(tái)</p><p>　　凸臺(tái)是與閥體的圓形腔配合的。</p><p>　　臺(tái)階型腔，小的雨閥桿配合，大的與齒輪閥桿套配合</p><p><b>　　圖4.36</b></p><p>　　在上部作圓孔的草圖再拉伸成型孔：<

45、;/p><p>　　圖4.37草圖 圖4.38拉伸型孔</p><p>　　圖4.39草圖 圖4.40拉伸型孔</p><p>　　最后就得到了這樣一個(gè)模型：</p><p><b>　　圖4.41閥蓋</b></p&g

46、t;<p><b>　　4.齒桿</b></p><p>　　畫完了閥蓋就畫齒桿，因?yàn)辇X桿和閥蓋是直接配合的，在整個(gè)蝶閥零件中，齒桿的移動(dòng)才能帶動(dòng)閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)。所以說，這個(gè)齒桿也是整個(gè)蝶閥里面，非常重要的一個(gè)零件。下面介紹建立齒桿的過程和最后的結(jié)果：</p><p>　　圖4.42正視圖 圖4.43左視圖</p

47、><p><b>　　圖4.44俯視圖</b></p><p>　　表達(dá)出了這個(gè)零件的二維視圖，尺寸也很清楚了，那么開始用UG建立三維模型</p><p>　　由于齒桿的主題結(jié)構(gòu)是兩個(gè)直徑不一的圓柱，那首先就建立兩個(gè)圓柱，保證圓柱的大小和長(zhǎng)度。然后在相應(yīng)的位置，建立需要的草圖或者槽口。下面將建模步驟作詳細(xì)介紹：</p><p&g

48、t;<b>　　圖4.45主題圓柱</b></p><p><b>　　圖4.46倒斜角</b></p><p>　　圖4.47草圖 圖4.48拉伸求差</p><p>　　圖4.49草圖 圖4.50掃掠</p>

49、<p>　　注：此處的草圖只需要畫一個(gè)，然后陣列曲線就行了，然后掃掠這個(gè)步驟我是一個(gè)一個(gè)做的，因?yàn)闆]有具體的更方便的辦法，所以采取的是一種很繁瑣的方法，當(dāng)然還是得到了想要的結(jié)果，那就是后面出現(xiàn)的齒形桿狀，具體的步驟就不仔細(xì)介紹了。</p><p>　　圖4.51溝槽草圖 圖4.52拉伸溝槽</p><p><b>　　最后再建