三维数字建模实训报告

福建信息职业技术学院

机电工程系

计算机辅助设计与制造

三维数字建模课程设计

实训报告

指导教师：林茂用

学生：李火炼

班级：设计1211

二O一四年十一月十日

目录

第一章绪论

第二章课题题目

第三章蒸汽机样机建模

第四章蒸汽机样机装配

第五章蒸汽机样机运动仿真第六章总结

摘要

蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽推动活塞在气缸之内做反复运动，通过连杆带动飞轮旋转，将往复运动变为圆周运动，而飞轮反过来又带动换向阀，改变活塞两次的进气与排气关系，实现机械自动换向，来维持机器连续运行。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展，但同时经济的发展反过来又向蒸汽机提出了更高的要求，如要求蒸汽机功率大、效率高、重量轻、尺寸小等。尽管人们对蒸汽机作过许多改进，不断扩大它的使用范围和改善它的性能，但是随着汽轮机和内燃机的发展，蒸汽机因存在不可克服的弱点而逐渐衰落。如果想把它以实物的方式保存下来已不合适宜，而且现在是一个数字化时代很多东西都用数字化的形式展现，基于这个原因我们想以蒸汽机为例，用UG建模形式将他展现在人们的面前。而不同于教科书或图片上描述的那样，这样能给人以真实的感受。让这些时代的瑰宝以其真实的形态在历史的长河中展示自己而不被遗忘或被遗失。

关键词：蒸汽机、设计、建模、装配仿真

第一章绪论

三维数字建模课程设计是计算机辅助设计与制造专业综合运用所学知识进行产品的数字化设计教学的最后一个重要环节。

其目的是：

1．综合运用所学知识，理论联系实际，解决工程实际问题。

2．充分利用三维软件进行产品设计，构件建模、产品装配、机构运动仿真。

3．对产品的关键部件进行位移、力、速度、加速度分析，列出分析结果。

4．学习数字化设计的一般的方法和进行方式，为进一步创新设计提供借鉴。

计算机辅助设计与制造专业培养学生计算机绘图与三维建模技能（CAD技能），面向机械、模具、轻工、汽车、家电、航空等行业各部门从事产品结构设计与开发、数据测量及处理、三维造型、计算机图形处理、钣金CAD、逆向工程、辅助检测、计算机辅助数控编程及产品质量控制、技术管理等相关工作，就业前景十分宽广，具有较好的职业迁移以及职业发展机会。

主要面对的工作岗位群包括：

1）计算机辅助设计绘图员：能利用计算机辅助工程软件进行机械产品数字化设计与制造，能设计与绘制产品的二维工程图、三维工程图，具备熟练的机械产品成图技术；

2）产品结构设计辅助工作：能利用机械设计与结构设计知识结合计算机辅助设计技能进行机电类产品模具、钣金结构设计以及出图工作；

3）产品造型、工业设计相关工作：能利用常规和先进的工具、仪器以及设备（如常规测量工具、三坐标测量机、扫描仪、数码摄像机等）进行机电类产品外形的正向和逆向设计，产品数据测量及处理，并能对产品工业设计质量进行常规分析；

4）计算机辅助制造相关工作：能运用CAM工程软件或CAM工程集成软件进行计算机辅助制造相关工作；能为机械加工制造提供前期的数据；

5)计算机辅助工艺设计管理工作：能利用机械加工工艺基础知识与CAPP软件应用，进行机械产品的工艺设计与管理的相关工作；

6）机电类其他工作：质量检测以及机械设备维修、管理、销售等工作。

经过3-5年以上的工作主要的升迁工作岗位群：企业一线的技术骨干、结构设计工程师、辅助制造工程师、高级绘图员等相关工作岗位。

第二章课题题目

2.1蒸汽机样机设计与仿真

一、实习目的

1、进一步提高PROE 基础模块进行机械三维制图及产品造型的能力。

2、进一步巩固机械制图与绘图，读图与识图能力。

3、加强学生团队协作能力，及自学能力

二、实习内容、方法步骤：

技术参数：蒸汽机活塞直径、蒸汽机的效率、输出功率、气缸内允许最大工作压强、飞轮的线速度如表一：

总输出P P =η

V F p ⋅=功率

A =

F p 压强 60

1000⨯⋅⋅=n

d V π

将序号8参数带入以上公式可得2400mm =A , mm d 306=。

因此可以知道蒸汽机活塞的面积要大于2400mm ，飞轮的直径要大于mm 306

第二章 蒸汽机样机零件三维建模

零件图到工程图的绘制与标注及Auto CAD 格式的转变。通过零件图，分别绘

制工程图。注意工程图的标注，表格等细节.如下各图:

第四章蒸汽机样机装配2. 完成零件装配。将以上各个零件图进行装配,

第五章蒸汽机样机运动仿真

第六章总结

小结与实习体会：

在短短的几天实训时间里，感觉自己的绘图水平有了一定的提高。以前画图感觉就是很慢，提高不了效率，通过这次实训，我学到了很多，知道了常用到命令，也体会到了输入命令的快捷与方便，这不仅巩固了自己以往所学的知识,更加培养了自己的动手能力,让我深深地体会到了作为一名从事本专业模具师应有的严谨的工作态度。

通过实训，我知道了Proe的很多用处，也对Proe了解深刻了点。在这次实训中，我们主要是画CAD技能二级（三维数字建模师）考试样题—工业产品类，还有工程图的绘制，在绘制工程图时候，麻烦的就是标注，Proe暂时还没有一套好的标注系统，所以操作起标注时会比较麻烦。在学习绘制工程图的时候，有简单的，当然也有复杂的部分。在一个星期时间

里，我画了两次，每次画图时间都有缩短，画的正确率也在提高，第一次画的有几处错误，速度也很慢；在第二次中，速度有明显提高，对图纸也熟悉了点，也发现出第一次绘图的错误，并及时的改正了自己所知道到错误；到考试的时候，对图形就熟悉了，画起来也简单，一直画下来，很快就画好了，在接下来的时间，有空还是要去多练练绘图，掌握熟练的绘图技巧,通过这次试训,我学会了很多,,对三维设计有了更深的了解!

参考文献

1、《机械设计课程设计》，孙岩等主编，北京理工大学出版社。

2、《机械设计课程设计》，银金光等主编，中国林业出版社社。

3、《机械制图》教材

4、《机械设计基础》教材

5、《工程力学》教材

6、其它机械类专业课程教材