毕业设计（论文）Z4120钻铣床造型设计1.doc

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1、江苏城市职业学院毕业论文Z4120钻铣床造型设计作 者：学 号：班 级：指导教师：杨旭东 江苏城市职业学院 二一二年四月江苏城市职业学院高职毕业论文Z4120钻铣床造型设计 作 者 指导教师 杨旭东 学 科 级 别 培养院系 机电工程系 学 科 专 业 机电一体化 学科类别 工 学 答辩委员会主席 评 阅 人 二一二年四月江苏城市职业学院第1章 摘要Z4120钻铣床是综合性铣床，主要是参照钻床的特点设计，除了实现钻孔外，还具有扩孔、铰孔、攻丝纹和铣削、镗削等多项作用。它的主要结构有电动机、底盘、滑套、导向套、托盘（支撑工件）、丝锥固定套、皮带轮、轴承套、拆卸套、管套等结合零件组成。根据专业的培

2、养目标要求，本次毕业设计应用计算机的辅助设计制造与管理技术应用软件（CAXA电子图版、CAXA实体设计、CAXA制造工程师、工艺图表、网络DNC、等）完成Z4120铣床的造型设计。主要的任务：Z4120钻铣床各个零件的三维实体设计、零件产品的实体装配；产品的装配工程图和零件的图。同时结合机械制造业信息化管理模式，制造业的信息化管理，即机械产品从立项-设计-生产加工-装配等环节信息化管理，创建机械产品设计与管理系统。此次的毕业设计主要目的是培养我们综合分析和解决本专业的一般机械工程技术问题的独立工作能力拓宽和深化我们的知识，同时业培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握机械设计的一般

3、步骤和方法，再就是培养我们正确的使用技术资料、国家标准手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，最重要的就是培养我们进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本态度和工作作风。本次毕业设计我主要是完成Z4120钻铣床的造型设计。并与同组其他人员设计的专题相协调。在本设计中，从开始对成型设备的选择、对机械成型的设计与制造制定几个必要的环节进行了设计。由于设计水平有限、时间仓促，此设计说明书中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师批评指正。关键词：Z4120钻铣床；CAXA实体设计；CAXA电子图版；网络DNC目 录第1章摘要V1绪论11.1概述 ：11.2

4、CAXA系列软件简介:11.2.1CAXA三维实体软件简介：12Z4120钻铣床造型设计32.1底座的造型设计32.2底座圆柱造型设计52.3固定工作面的造型设计:82.3.1固定工作面的造型设计82.3.2固定工作面的手柄造型设计112.4Z方向工作面的造型设计152.4.1X方向工作面的造型设计172.4.2X方向工作面的手柄造型设计182.5电机的造型设计232.6工作台的造型设计272.7钻铣床造型装配333结论35参考文献36作者简介371 绪论1.1 概述：Z4120钻铣床的造型设计，它主要运用了CAXA实体设计软件，来完成造型的。Z4120钻铣床造型的外形主要的结构有底座，主体，

5、等造型结构。我们将在CAXA实体设计环境中利用各种CAXA的功能例如三维球、拉伸向导、旋转特征、圆角过渡等等来完成这些设计。这篇论文Z4120钻铣床的造型说明书采用的软件是CAXA系列软件、抓图软件 、。 1.2 CAXA系列软件简介:1.2.1 CAXA三维实体软件简介：CAXA实体设计功能CAXA三维实体设计软件（下面简称为CAXA）是一门全中文可视化三维设计软件。它提供从二维到三维的创新设计，帮助完成产品的概念、外观、总体、结构和零部件设计等功能。CAXA具有友好的设计界面，和清晰简单的操作，我们不必学习大量的抽象概念和掌握变化多端的专门技能，就可以进行设计。CAXA实体设计具有可视化精

6、确零件设计、强大的装配设计、设计元素库及拖放式操作、提供丰富精确的设计工具、二维绘图层、智能渲染等主要功能特征。设计元素库及拖放式操作：CAXA的设计元素库包含数以百计的图素、预先设计好的零件、表面纹理以及其它资源。也可以将设计者设计的图素和零件保存在新设计元素中，从而对项目进行组织管理。二维绘图：将设计完成的三维零件和装配件输出成二维图，结合CAXA电子图板的功能生成符合国标的二维图纸。装配设计：通过施加约束与配合关系，采用拖放方式操作，使得零件装配就像搭积木一样方便，对装配、子装配、零件、装配特征、约束及辅助视图以记录树形式进行管理，可以完成装配件爆炸、剖切、干涉检查、运动仿真、最小间隙、

7、物性计算、零件列表等。精确的设计工具：CAXA提供了包括三维球、无约束装配、约束装配、智能尺寸、附着点、二维草图、设计环境栅格等多种丰富精确的设计工具。智能渲染和智能动画：CAXA提供了智能渲染和智能动画功能。设计者在创建1个三维零件后，可运用色彩、材质以及各种渲染技术和动画技术，以达到逼真的效果。下图则是用CAXA实体设计软件完成的Z4120钻铣床造型的效果图：2 Z4120钻铣床造型设计2.1 底座的造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计: 点击确定， 从左边图素拖一长方体，使鼠标指针在长方体上，双击长方体，右键拖动手柄，然后打开包围盒，编辑要设计Z4120

8、钻铣床造型底座的尺寸，本设计长宽高各为520、370、52。以上操作会得到一个与编辑尺寸相符的图形，再使用同样的方法拖出一长方体，放入上图上表面，同上编辑包围盒长宽高各为490、350、54的长方体，双击上图上表面，右击鼠标， 编辑草图截面，长440、宽330长方体， 出现编辑草图截面命令，并选择。 圆弧直径20的图形，点击完成草图。 托一长方体放于二图右侧，并拖动手柄使图美观，且上面和右面与原图对齐，两侧不得大于原图， 使用倒角功能选中所有带有毛角的棱角，使用相应的尺寸编辑，令钻洗床底座更加美观并使用方便，本设计倒角为2. 2.2 底座圆柱造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面，双击，打

9、开caxa实体设计，点击确定，从左边图素拖圆柱体，将圆柱体的包围盒编辑长度为166，宽度为166，高度为75，指定尺指定尺寸长度：效果如图所示。在左边的图素菜单中拖出一个圆柱放在外壳背面的左侧，单击准备倒圆角，把圆角的半径改为28，单击确定。中的完成如图造型，最后的效果图如图所示单击确定完成。然后单击准备除料造型，在准备的栅格上画出外形尺寸，如图单击中的完成造型。从左边图素拖一圆柱体，将圆柱体的包围盒编辑长度为115，宽度为115，高度为175，指定尺指定尺寸长度： 选择图标，拖入上图顶面，点击所选孔类圆柱体，然后右击点击拖动按钮，编辑包围盒长宽为82高度为175点击确定！ 显示如图拖动一长方

10、体放入上图侧面，编辑包围盒长宽高各为25、10、175. 打开拖入上图中，然后双击所选孔类长方体，点击点击空格使图标变暗，然后把鼠标指针指向中点，右击中点选择到终点下菜单的点到点，然后选择所选孔类长方体的两点，点击空格使图标恢复。再右击中点选择到终点下菜单的点到点 从左边图素拖一圆柱体放在上图侧面，双击所选圆柱体编辑包围盒为长宽高各为53、53、39. 然后点击三维球选中中心点点击放入上图左侧顶面中点上！然后右击下面拖动按钮编辑距离为40com.拖入 放入刚才所编辑的圆柱体上用同样的方法编辑包围盒长宽高各为30、30、50.并使用三维球把两图结合在一起（注意侧圆柱表面和底座左边约束平行）。 从

11、左边图素拖一圆柱体，将圆柱体的包围盒编辑长度为83，宽度为83，高度为500，指定尺指定尺寸长度： 从左边工具图素拖一齿轮，选择齿条修改系数使用圆环和圆柱体编辑上下齿轮滚动体把手！使底座和上下支柱完美设计出造型！2.3 固定工作面的造型设计:2.3.1 固定工作面的造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计: 点击确定，从左边图素 拖一长方体，使鼠标指针在长方体上，双击长方体，右键拖动手柄，然后打开包围盒，编辑要设计Z4120钻铣床造型固定工作面造型的尺寸，本设计长宽高各为266、42.、314。 双击42x266的面，右击此面编辑草图界面然后使用二维编辑器编辑此面

12、得出相应的图片，拉伸厚度为260，击完成造型！从图素里面拖出放入314x266平面中心处，编辑包围盒50*400*28，然后点击400按钮把尺寸编辑成390。这样能使42*266的面上留有10个的厚度，在 图素里面拖出放如上留有10com 厚度钢板，42*266平面上使此圆孔的直径为20com。从图素拖一自定义孔，孔直径6.35孔深度类型：盲孔，孔深度：25.4沉头深度3.175，沉头直径12.7，指定尺指定尺寸长度 同样方法得到另一个：如图所示2.3.2 固定工作面的手柄造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计: 点击确定，从左边图素 边图素拖一圆柱体，将长方体

13、的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为5，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体上一圆柱表面，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为30，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体上一圆柱表面，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为30，指定尺寸长度： 从左边图素拖一长方体上一圆柱表面，将长方体的包围盒编辑长度为15.960，宽度为3.00，高度为5.00，指定尺寸长度： 点击三维球，选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，把三维球放在上面的图形上点击空格，把三维球移动到本体的中间，然后点击空格如下选择中心点，把三维球移动到圆

14、环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴把光标放在三维球内部的手柄的右击，弹出一对话框，点击拷贝 在选择圆角过度从左边工具拖出自定义螺纹放在圆柱表面，如图所示：从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为10，指定尺寸长度： 从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为16，宽度为16，高度为10，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为20，宽度为20，高度为15，指定尺寸长度： 从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为16，宽度为16，高度为15，指定尺寸长度： 2.4 Z方向工作面的造型设计首先我们

15、要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计: 点击确定，从左边图素 拖一长方体，使鼠标指针在长方体上，双击长方体，右键拖动手柄，然后打开包围盒，编辑要设计Z4120钻铣床造型Z工作面造型的尺寸，本设计长宽高各为176、57、300然后双击176、57截面，右击鼠标点击编辑草图截面 点击完成造型 使用同样方法编辑57x300平面然后从图素里面拖出一放入所编辑的176x57平面槽内，并使用托至中间位置，编辑圆柱体的长宽高为35、35、25.再从图素里面调入放入圆柱上，并调制方向与176x57平面垂直 使用同样方法，编辑300x57槽内的圆柱体。Z方向工作面设计完成！2.4.1 X方向工

16、作面的造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计: 点击确定，从左边图素 拖一长方体，使鼠标指针在长方体上，双击长方体，右键拖动手柄，然后打开包围盒，编辑要设计Z4120钻铣床造型X工作面造型的尺寸，本设计长宽高各为20、440、168然后双击20x168截面，右击鼠标点击编辑草图截面 选中孔类长方体按F10调出三维球，并用三维球把孔类长方体移动到相应位置同样方法得到另一个：从左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为358，宽度为13，高度为16，指定尺寸长度：同样方法得到另两个：并用三维球移动到相应的位置2.4.2 X方向工作面的手柄造型设计首先我们要打

17、开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计: 点击确定，从左边图素 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为21，宽度为21，高度为5，指定尺寸长度： 再拖一圆柱体放刚圆柱体上编辑尺寸长度：长度为15，宽度为15，高度为400从左边工具拖出自定义螺纹放在圆柱表面，如图所示：点击Man编辑直径:15，长度：400，螺距：8，如图所示：从左边图素拖一圆柱体到圆柱另一表面上，将长方体的包围盒编辑长度为21.951，宽度为21.951，高度为5.0，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为40，宽度为40，高度为5.0，指定尺寸长度： 在选择圆角过度，如图所示：

18、从左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为2，宽度为14.79，高度为27.778，指定尺寸长度： 点击三维球，选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，把三维球放在上面的图形上点击空格，把三维球移动到本体的中间，然后点击空格如下选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴把光标放在三维球内部的手柄的右击，弹出一对话框，点击拷贝 拖一长方体然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图。在从图素中拖出圆柱体放到这个长方体的一边的中心上编辑相应的数据得到一个整体的图形，单击生成创建二维

19、草图在长方体上划出我们要的形状拉伸厚度为8，完成造型。从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为40，宽度为40，高度为5.0，指定尺寸长度： 同样方法画出另一边圆柱体；从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为16，宽度为16，高度为15，指定尺寸长度： 点击确定，从左边图素拖一圆柱体，编辑包围盒为直径150，高度为200，然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图。2.5 电机的造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计: 点击确定，从左边图素 在从图素中拖出圆柱体放到这个长方体的一边的中心上编辑相应的数据得到一个整体的:完成的

20、圆柱体效果如下 在编辑草面截图 单击完成造型。选中圆柱 选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，体，单击三维球 按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的 旋转轴，将 三维球放在圆柱体的中心，将刚才的草图进行环形阵列 效果如图所示。从左边的图素中拖出一个圆柱体编辑包围盒此用作电机的轴选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，用三维球将它移到圆柱体的中心如图所示。再从工具图素中拖出一个，修改齿轮参数调整它的齿数和直径，单击完成，齿轮如图所示。将此齿轮与电机的轴组装再一次利用三维球完成，单击选中齿轮，单击三维球右击三维球中心点点击中心点，再点击轴的端面圆

21、，完成的示意图如图所示继续在画电机的后盖，从左边的图素中拖出一个圆柱体编辑包围盒 ，直径为150 ，厚度为50。如下图所示再点击倒圆角按钮，单击，调整倒角半径为40 单击完成，效果如图所示再用三维球将电机后盖放到机体的后部 选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，效果如图所示再从右边的图素中拖出一个圆柱体用作固定装置 编辑包围盒 从中间打开一个直径25 的通孔，如图。此效果图用三维球将固定装置移到电机上，在用三维球阵列出四个通孔。装配在一起完成我们需要的电机。2.6 工作台的造型设计首先我们要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计:

22、 点击确定，从左边图素 从左边图素拖一长方体，将长方体的包围盒编辑长度为630，宽度为220，高度为150，指定尺寸长度： 在选择边倒角在选择边倒角效果图如图所示左边图素拖一长方体然后分别输入我们测量好的数据后，点击确定就可以，得到相应的图。在从图素中拖出圆柱体放到这个长方体一边的中心上编辑相应的数据得到一个整体的图形，单击放在长方体上，画出所需要的界面图拉伸厚度为92.完成造型。从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为50，宽度为50，高度为30，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为20，宽度为20，高度为15，指定尺寸长度：放到上以圆柱上 从左边图素拖一

23、圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为20，宽度为20，高度为15，指定尺寸长度：在放到第二个圆柱上 从左边图素拖一孔类长方体，将长方体的包围盒编辑长度为3，宽度为50，高度为3，指定尺寸长度：并用三维球移动到相应位置 选中孔类长方体，单击三维球选择中心点，把三维球移动到圆环的中心点，按空格键是三维球还原为蓝色，选择三维球的旋转轴，将三维球放在圆柱体的中心，将刚才的草图进行环形阵列效果如图所示。 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为31.593，宽度为31.593，高度为5，指定尺寸长度： 在选择边倒角效果如图所示。从左边图素拖一孔类圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为15，宽度为15，

24、高度为50，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为5，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为5，指定尺寸长度： 从左边图素拖一圆柱体，将长方体的包围盒编辑长度为30，宽度为30，高度为5，指定尺寸长度： 最终效果图如图所示2.7 钻铣床造型装配首先我们要打开实体设计的 操作界面双击左键打开caxa实体设计: 点击确定，从左边图素 首先点击装配，找到之前所设计的零件，一一把零件掉入！使用三维球把这些零件一一组装起来，3 结论毕业设计说明书的书写一次非常难得的理论与实际相结合的机会，这也是对我们大学

25、几年所学东西最终检验。本例Z4120钻铣床的造型设计，运用CAXA实体设计和CAXA电子图版等软件完成了前期零件建模与工艺图设计，并对机械零件的工艺性进行厂分析。通过这次对Z4120钻铣床的造型设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。虽然毕

26、业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种零部件的造型设计，各中不见的尺寸的编辑、大小，CAXA系类软件的各种功能，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求。这次的设计我们应用了CAXA系列计算机辅助设计与制造应用软件完成含有异性曲线的典型零件造型设计完成，完成机械产品计算机的辅助设计（完成三维造型设计）及简单的渲染设计，应用CAXA实体设计及网络DNC技术完成机械产品设计过程的文档管理。通过此次的设计，我们更熟练的掌握了CAXA实体设计的软件应用，了解常用的CAD/CAM的特点及应用，并综合运用了所学的

27、知识解决机械零件、机械产品的设计。这次的毕业设计是在我们组成员的共同努力下才得以完成的，老师给了我们很大的帮助。从这次对Z4120钻铣床的造型设计中我们学到了太多的东西：首先就考验我们做事要从大局出发，现整体的考虑事情，然后再分部的进行考虑每一步的步骤，中途遇到的困难千万不能急，更不能一遇到困难就退缩，而是想尽办法的去解决，这样以后我们再遇到事情时就不会慌了，这也是我们长大走向成熟的标志。在机械这个行业我们更需要有战胜困难的决心和毅力 ，因为这个行业会很苦很累所以我们必须要相信自己有这个能力能坚持到最后的胜利。参考文献1. 唐金松主编.简明机械设计手册.上海科学技术出版社，1992. 2. 蔡

28、颖，等。CAD/CAM原理与应用M.北京机械工艺出版社，20033. 王信义，计志孝，机械制造工艺学M.北京理工大学出版社，19904. 傅水根，机械制造基础M.北京清华大学出版社，19985. 李澄等主编.机械制图.北京：高等教育出版社，19976. 金问楷，机械加工工艺基础M。北京，清华大学出版社，19907. 兰建设，机械制造工艺与夹具M.北京：机械工艺出版社，20048. 刘权尔，等。机械制造工艺基础：互换性卷M.北京中国标准出版社，20019. 张玉琴，生产实习指南M.西安：陕西人民教育出版社，200110. 孙恒乐，机械设计优化基础M.哈尔滨：黑龙江科技技术出版社，198711. 蒋继宏，王效岳编绘.典型结构100例.中国轻工业出版社，2000.612. 黄毅宏，李明辉主编.机械制造工艺.机械工业出版社，1999.