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1、機械工程自動化專業(yè)《現(xiàn)代機械CAD方向課程設計》大綱
一、設計目的和要求
目的:
1.通過課程設計實踐,樹立正確的現(xiàn)代的機械設計思想,培養(yǎng)綜合運用《機械設計》、《現(xiàn)代設計方法學》、《機械工程設計學》、《自動機械設計》、《機械優(yōu)化設計》課程和《機械CAD》、《CAD/CAM基礎》、《有限元分析》、《可靠性設計》等其他先修課程的理論與生產(chǎn)實際知識來分析和解決用計算機技術(shù)對現(xiàn)代機械的進行完整設計時所涉問題的能力。
2.學習用計算機技術(shù)進行現(xiàn)代機械設計的一般方法,掌握計算機輔助現(xiàn)代機械設計的一般規(guī)律和所需技術(shù)和軟件。
3. 用計算機進行現(xiàn)代機械設計基本技能的訓練:例如計算(Mat
2、lab)、分析(UG/Scinario、有限元分析、機構(gòu)運動分析、結(jié)構(gòu)分析和參數(shù)化設計模塊)、修正、繪圖(UG/Drafting/Assembly/FreeForm)、查閱資料和手冊、運用標準和規(guī)范。
4.有條件的話,可熟悉現(xiàn)代機械設計中涉及的計算機技術(shù)(計算機輔助制造UG/Manufacturing)和其他流行CAD軟件(ANSYS、ADAMS、Pro/E)的使用操作,全面掌握現(xiàn)代計算機輔助機械設計的整個過程。
要求:
1.能從機器功能要求出發(fā),制訂或分析設計方案,合理地選擇電動機、傳動機構(gòu)和零件。
2.能按機器的工作狀況用Matlab分析和計算作用在零件上的載荷,合理選擇
3、零件材料,正確計算零件工作能力和確定零件主要參數(shù)及尺寸。
3.能考慮制造工藝、安裝與調(diào)整、使用與維護、經(jīng)濟性和安全性等問題,對機器和零件進行結(jié)構(gòu)設計。
4.繪圖表達設計結(jié)果,圖樣符合國家制圖標準,尺寸及公差標注完整、正確,技術(shù)要求合理、全面。
5.掌握使用計算機進行設計計算和使用計算機進行結(jié)構(gòu)設計并繪制裝配圖(UG/Assembling)、零件圖(UG/Drafting)的方法。
6.進行有限元分析(UG/Master FEM+)、機械運動動態(tài)分析(UG/Motion)和機械結(jié)構(gòu)分析(UG/Structures)并對整個裝置進行針對性分析并取得合理的改進。(宋體、五號)
二、設計
4、學時和學分
學時:三周; 學分:1.5
三、設計的主要內(nèi)容
《現(xiàn)代機械CAD方向課程設計》設計題目常以一般用途的機械裝置為主,也可選做其他設計題目,其工作量相當于C6140機床的主傳動部分設計。
每個學生應相對獨立完成:確定機器或傳動裝置的總體方案,選定電動機和傳動機構(gòu),并完成其運動學和動力學計算;進行傳動零件以及軸、軸承、鍵聯(lián)接、聯(lián)軸器的設計計算,選擇有關零、部件的類型和規(guī)格;結(jié)合設計計算,穿插進行主要零件的結(jié)構(gòu)設計;用繪圖機器或傳動裝置的總體結(jié)構(gòu)設計并綜合考慮其潤滑與密封等問題;進行軸的精確校核計算;用計算機繪圖軟件(Ug或Pro/E)繪制正式裝配圖和零件圖;用有
5、限元分析模塊(UG/Master FEM+)、機械運動動態(tài)分析模塊(UG/Motion)和機械結(jié)構(gòu)分析模塊(UG/Structures)對整個裝置進行分析并取得合理的改進,整理、撰寫設計計算說明書;總結(jié)設計,準備答辯等內(nèi)容。
設計題目可僅給機器所需實現(xiàn)的功能,由學生自行設計傳動方案;亦可給定傳動方案,由學生分析后進行設計。
四、設計的進行方式
設計過程總計3--4周。其中安排一次機床或成熟機械裝置裝拆實驗和觀摩模型實物展覽室,進一步增強學生的感性認識;安排10--16學時集中講課,講解各軟件及其模塊的使用要點;其他時間采取集體輔導與個別指導相結(jié)合的指導方式。
其中講課、實驗、輔
6、導穿插在各階段進行,學生在具有工作站計算機的教室集中進行。
學生應提交的設計成果有:
機器或部件正式計算機裝配圖1張(UG/Assembling),A0圖紙。
零件工作圖2張(UG/Drafting),A2、A3或A4圖紙。通常為關鍵軸、關鍵零件工作圖。
有限元分析效果圖1張(UG/Master FEM+)
機械運動動態(tài)分析圖1張(UG/Motion)
機械結(jié)構(gòu)分析圖1張(UG/Structures)
根據(jù)各個分析對某個零部件的修正圖1張(UG/Drafting)
設計計算說明書一份,說明書應包括:確定裝置總體方案,運動學、動力學計算(Matlab 程序),關鍵零件的設計計算,
7、軸、軸承、鍵聯(lián)接的校核計算(Matlab 程序)等內(nèi)容。
五、設計的時間安排
1. 方案設計(含選電動機、傳動裝置的運動學、動力學計算)(1天);
2. 傳動件設計(0.5--1天);
3. 裝配草圖設計(2.5--4天);
4. 裝配工作圖設計(3.5--4.5天);
5. 零件工作圖設計(0.5天);
6. 有限元分析效果圖(2天)
7. 機械運動動態(tài)分析圖(1.5--2天)
8. 機械結(jié)構(gòu)分析圖(1.5--2天)
9. 某個零部件的修正圖(0.5--1天)
10. 編寫設計計算說明書(0.5--1天);
11. 答辯(1天)。
六、設計的考核方式
8、
現(xiàn)代機械CAD課程設計完成后應進行答辯,對設計進行總結(jié)。指導教師應引導同學對機械CAD設計、分析和修正過程中的問題進行研討,并對現(xiàn)代計算機輔助機械設計的整個過程中所用技術(shù)進行全面論述直至得出正確答案。同時考察同學的理論設計能力和運用現(xiàn)有計算機技術(shù)解決問題的能力。
課程設計成績應根據(jù)上交設計成果的質(zhì)量、平時成績和答辯成績綜合評定。并按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格評出成績,成績單獨記。達及格以上者,獲得3--4個學分。
大綱撰寫人:何雪明、姜大志、孫明、俞經(jīng)虎、曲平
大綱審核人:何雪明、姜大志、孫明、俞經(jīng)虎、曲平