数字化技术项目综合训练总结报告

数字化技术项目综合训练

总结报告

目录

训练模块一：零件功能分析与有限元分析 (3)

1.1训练目的 (3)

1.2具体任务与要求 (3)

1.3训练过程、内容与结果 (4)

1.4训练小结 (8)

训练模块二：三维建模和工程图处理 (9)

2.1训练目的 (9)

2.2具体任务与要求 (9)

2.3训练过程、内容及结果 (10)

2.4训练小结 (15)

训练模块三：工艺设计 (16)

3.1训练目的 (16)

3.2具体任务与要求 (16)

3.3训练过程、内容与结果 (17)

3.4训练小结 (33)

训练模块四：零件数控加工程序编制 (34)

4.1零件数控加工宏程序编制 (34)

4.1.1训练目的 (34)

4.1.2具体任务与要求 (34)

4.1.3训练过程、内容与结果 (35)

4.1.4训练小结 (39)

4.2零件数控加工计算机辅助编程 (40)

40

4.2.2具体任务与要求 (40)

4.2.3训练过程、内容与结果 (41)

4.2.4训练小结 (46)

训练模块五：数控机床操作及其零件数控加工 (46)

5.1训练目的 (46)

5.2具体任务与要求 (47)

5.3训练过程、内容和结果 (48)

5.4训练小结 (49)

训练模块六：零件加工质量检测 (50)

6.1训练目的 (50)

6.2具体任务与要求 (50)

6.3训练过程、内容和结果 (51)

6.4训练小结 (51)

项目综合训练心得体会 (52)

参考文献 (53)

致谢 (54)

训练模块一：零件功能分析与有限元分析

1.1训练目的

通过本次训练，了解UG/NX软件的有限元分析功能块。学习创建零件的有限元分析方法，通过对零件进行功能分析，然后进入UG的高级仿真模块，对零件进行网格划分，对零件模型受力分析，初步掌握UG有限元分析用于解决工程实际问题方法。

1.2具体任务与要求

1.2.1有限元分析的主要概念：

有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟，将真实物理系统分割为简单而互相作用的单元，从而用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统的一种方法。

1.2.2有限元方法能解决的问题

在工程技术领域内，经常会遇到两类典型的问题：

第一类问题，可以归纳为有限个已知单元体的组合。例如，材料力学中的连续梁、建筑结构框架和桁架结构。把这类问题称为离散系统。

第二类问题，通常可以建立它们应遵循的基本方程，即微分方程和相应的边界条件。例如，弹性力学问题，热传导问题，电磁场问题等。由于建立基本方程所研究的对象通常是无限小的单元，这类问题称为连续系统。

1.2.3有限元的基本思路

有限单元法的基本思想是将问题的求解域划分为一系列的单元，单元之间仅

靠节点相连。单元内部的待求量可由单元节点量通过选定的函数关系插值得到。由于单元形状简单，易于平衡关系和能量关系建立节点量的方程式，然后将各单元方程集组成总体代数方程组，计入边界条件后可对方程求解。

1.2.4有限元的基本构成

节点：就是考虑工程系统中的一个点的坐标位置，构成有限元系统的基本对象。具有其物理意义的自由度，该自由度为结构系统受到外力后，系统反应。

元素：元素是节点与节点相连而成，元素的组合由各节点相互连接。不同特性的工程系统，可选用不同种类的元素。

自由度：上面提到节点具有某种程度的自由度，以表示工程系统受到外力后的反应结果。

1.3训练过程、内容与结果

在几组零件工况分析题里面，根据老师安排，我选的是对单件两点联动压块分析。夹紧力Q=100kg，材料为45钢。下图中是摆动式浮动夹头。

图1-1

1.3.1需求分析

由上图可以看出，压块的上表面受到的是圆柱传递下来的载荷Q的部分力，

这样上表面就是类似地受到均布载荷，而在压块的下表面，两个接触面受到的是指向圆心的压力。由于没有压块的具体尺寸，初定压块最大直径为200mm，受到均布载荷部分的长度为180，载荷为960N，则算出q=5.4N/mm。其他两个接触处受到的力分别为F1 、F2。根据受力角度以及综合压块上下表面的受力情况，总结简化出压块的受力图如图1-2所示：

图1-2有限元分析零件受力简图

计算过程如下：

竖直方向上受力，F1+F2=q*OC

对A点求力矩，q*OA2/2 –q*AC2/2 +F2*AB=0

经计算得，F1=394N ，F2=578N

在压紧工件的过程中，压块上接触圆弧面是固定的，下下接触圆弧面中的做圆弧面是固定，右圆弧面可单方向移动；由于销轴固定压块在圆柱推缸上，因此销轴孔的内表面也是固定的，这就构成了压块有限元分析的边界条件。

1.3.2训练过程

在老师的指导下，先对分析零件进行工作环境以及受力情况的分析，进而是自己拟定尺寸，在NX里面进行三维模型的构造，由于NX4.0版本较低，做出的有限元分析无法导出相关报告，所以必须将模型用NX7.5打开进行有限元的分析，在进行网格划分，材料附属，载荷选择，边界条件设置之后开始有限元分析，将得到的数据与材料的许用数据比较，对模型数据进行修改，直至符合工作条件和材料属性要求。

1.3.3关键技术

1.在NX构建三维模型，见图1-3。在三维模型构建过程中运用到草图绘制、扫描特征中的拉伸命令，成形特征中的键槽命令。