高压线圈全自动绕线机主体设计

题目： 高压线圈全自动绕线机主体设计 姓 名： 指导教师： 专 业： 毕 业 设 计（论文）I摘要本文设计的是一种用于某些电感线圈、环形变压器、继电器线圈、步进电机线圈等不同规格的线圈进行精确绕线的智能机器。其设计开发涉及零部件的制造工艺流程、PLC的应用、伺服电机的选择、液晶显示与触摸屏控制的人机平台。本文重点阐述了绕线机主体结构中主轴箱的结构设计，传动方案的选择确立、装配图及非标准零件图的描绘，并对主轴等零件进行了强度校验。应用 Solidworks 三维造型软件对所有零件进行了三维造型，并完成零部件的虚拟装配，并对主轴箱体进行了干涉检验。设计的主轴箱是全自动绕线机的核心部件，为确保绕线机的设计质量奠定了坚实的基础，为绕线机的平稳运行提供了保障。关键词： 绕线机，五轴联动，主轴箱，线圈IIABSTRACTThis design is accurate routing of intelligent machines that are used in coils of different specifications , such as some coil , toroid, relay coil, step motor coils. The design and development related to parts of the manufacturing process, PLCs application, the choice of the servo motor, LCD display and touch screen control of the machine platform.This article focuses on the winding machine spindle box in the structural design of the main structure, the choice of transmission scheme and assembly drawings and non-standard part drawings, and the spindle and other parts of the strength check. Software of three-dimensional modeling is Solidworks. The virtual assembly and spindle box intervened test are completed. Headstock design is a core component of automatic winding machine , that ensure the quality of winding machine and laid a solid foundation for the smooth operation of winding machines to provide a guarantee.Key words: Winding machine, Five-axis, Headstock, CoilIII目 录摘要 IABSTRACTII第一章：全自动绕线机简介 11.1 全自动绕线机历史背景及发展趋势.11.2 全自动绕线机设计意义及价值.3第二章：总体设计 42.1 设计时应注意的问题42.2 传动方案的比较与选择42.3 主轴的强度计算5第三章：主轴箱零件设计与造型 73.1 造型软件的介绍73.1.1 三维造型软件 Solidworks.73.1.2 绘图软件 AutoCAD.103.2 造型流程与示例.123.2.1 Solidworks 三维造型 .123.2.2 工程图绘制 17第四章：主轴箱装配造型 19第五章：总结 25致 谢 26参考文献 271第一章：全自动绕线机简介1.1 全自动绕线机历史背景及发展趋势自九十年代初期以来，随着国内经济的迅速发展，对外开放政策的推行，使我国有机会不断学习和借鉴国外的先进技术，随后国内少数几家变压器企业引进了几台国外先进的绕线设备，但由于价格昂贵，对国内多数变压器企业来说难以承受，变压器行业迫切需要提供性能优良、价格相对低廉的国产绕线设备。经过一段时间的研究实验，国内一些企业开始自主生产销售绕线机，从手动到半自动再到全自动，从单轴到多轴，前进的脚步从未停止。全自动绕线机是近几年才发展起来的新机种，为了适应高效率、高产量的要求，全自动机种一般都采用多头联动设计，国内的生产厂家大多都是参照了台湾等地的进口机型的设计，采用可编程控制器作为设备的控制核心，配合机械手、气动控制元件和执行附件来完成自动排线、自动缠脚、自动剪线、自动装卸骨架等功能，这种机型的生产效率极高，大大的降低了对人工的依赖，一个操作员工可以同时照看几台这样的设备，生产品质比较稳定，非常适合产量要求高的加工场合。但是，这种机型由于集成了数控、气动、光控许多的新技术，所以价格小则几万元高则十几万元，价格也使得许多的用户望而叹步，另外由于功能要求决定了该设备的零部件采用了大量非标准件和定制件，所以一旦出现故障相对的维修过程将会很复杂，周期也会比较长。不过它的先进性和高产量还是吸引了客户。随着输变电事业的发展，变压器生产工艺的不断改进和变压器产品质量的进一步提高，变压器行业对变压器线圈质量提出了更高的要求。变压器线圈绕制不紧，变压器的抗突发短路能力就会降低，直接影响变压器质量，而变压器线圈绕制的松紧程度主要取决于绕线设备的性能。为了满足国内变压器行业的需求，促进行业的技术进步，我们决定投入技术力量和经济力量，借鉴国外的先进经验，结合我国国情开发研制性能优良、价格低廉的全自动绕线。绕线机整体组成分机械部分和电气控制两大部分，其系统机械运动主要是主轴卷绕运动和排线运动并且主轴卷绕运动与排线运动是完全独立的两运动。其中主轴卷绕运动，即线圈骨架随主轴旋转运动，使漆包线在骨架上绕制; 排线运动，即漆包线沿骨架轴向连续运动或者点动运动，使漆包线能按要求均匀绕制在骨架上，其工作原理是伺服电机接2收到来自 PLC 控制系统的信号后，完成设定的转速旋转，通过二级同步带传动带动主轴旋转，同时滚珠丝杆结构控制 xyz 方向的移动，使线嘴装置匀速在一个规定的范围中往复布线，并且决定绕线质量的关键是系统主轴运动与排线运动的协调。绕线机主要由机架、绕线主轴机构、排线机构、制动机构、插排机构、张力机构以及控制系统等组成。它们分工不一，功能不小，各司其职。绕线机的机架是机器的骨骼，设计时需考虑重心高度、空间的布置、机器的稳定等问题，现如今，人性化设计融入各行各业，机架的设计也需要更合理。绕线主轴机构由三相交流伺服电机带动同步带及中间轴转动，通过二级传动保证绕线两侧主轴转动等速及同步，通过加工及装配精度保证线模具同心，从而保证绕线的质量。绕线机排线进给机构的驱动通常采用步进电动机作为驱动源，可采用经联轴器驱动滚珠丝杆旋转或采用步进电动机经同步齿型带驱动滚珠丝杆旋转的两种方式。本文采用步进电动机经联轴器驱动滚珠丝杆的形式，由于在步进电动机轴与滚珠丝杆之间采用柔性连接，对步进电动机座定位面的要求和滚珠丝杆与导向杆件的装配要求相应降低，使箱体孔加工容易，运动更加顺畅。为了达到设计要求，有针对性地进行了改进，采用复合排线法，大大地改进了整机性能，提高了产品质量。排线机构的换向控制成为控制绕制面品质的关键问题，可通过软件控制异步电机在换向时速度与时间的匹配，不会造成压叠或松散等现象。更换不同的绕线夹具可绕制不同规格的线圈，为满足生产需要可灵活设计夹具，通过参数设置以及程序的调换从而达到很好的排线效果。在绕制细微漆包线和贵重金属细丝时，由于线径比较细，如果张力太大，就会断丝或将线拉长，使线圈的直流电阻增大。如果张力太小，就会出现乱排线现象，绕制品质下降。该设备的放线张力器固定于滚珠丝杆的排线杆上，采用毛毡压紧方式控制张力。在实际生产中，可在重要工艺环节增加张力装置以控制张力的大小，保证排线整齐，无压叠，无松散，通过细致调节完全可以满足不同线径需求。全自动绕线机发展趋势：智能化：(1)自动上料、运转、下料、循环 (2)自动清洁 (3)张力自动调节 (4)自动报警、停止动作、断电 (5)主轴能自动锁定 (6)显示工作状态、步骤 (7)显示绕线圈数 (8)自动显示本步骤及下步骤 X/Y/Z/S 轴坐标位置及旋转的角度人性化：3(1)触摸屏技术,操作界面简洁明了 (2)危险部位均有挡板及提示 (3)碍手部位均采用圆弧过渡处理专业化：(1)产品本身专业化：专业生产绕线机，得到国内外同行一致认可(2)产品设计专业化：专业的设计的队伍，经验丰富，团队合作精诚团结(3)产品生产专业化：绕线机零部件、原材料生产产品的专业化，品质更保证(4)产品销售的专业化：生产企业、OEM 企业、销售公司之间的专业化多元化：（1）产品适用范围广泛，只需更换治具夹头（2）产品系列多样，各种优惠套餐不一高精密性：(1) X/Y/Z/X2 直线移动精度 +/- 0.001mm(2) S 轴正逆任意设定 0.1(3) 日本进口高精度 THK 直线移动导轨和丝杠(4) 日本进口高精度 NSK 高速轴承(5) 日本进口高精度 SMC 气动元件(6) 日本进口高精度 UNITA 皮带外观： （1）色彩搭配更潮流、更时尚，更像是一件精美的工艺品、装饰品（2）电缆线捆扎严密，内蕴其中，不影响视觉效果1.2 全自动绕线机设计意义及价值随着输变电事业的发展，变压器生产工艺的不断改进和变压器产品质量的进一步提高，变压器行业也对变压器线圈质量提出了更高的要求。变压器线圈是变压器的核心。变压器线圈质量的好坏直接影响着变压器产品的质量和性能。使用优质的全自动绕线机，不仅使得生产出来的高压包线圈绕制均匀美观、电阻值稳定，而且大大提高了效率和精度，触摸屏设计人性化界面，对实现绕线机的科学实用、方便快捷、经济和谐又迈出了一步。面对日益高涨的人工工资、原材料价格的不断上浮、管理阶层的投入越来越多、同行之间的价格战愈演愈烈，迫使经营者们斥资购买效率高、速度快、便于管理的机器投4入生产。这在一定程度上解放了生产力，提高了生产力，改善了生产关系，促进了科技的进步。第二章：总体设计2.1 设计时应注意的问题(1) 要有足够的刚度和稳定性。(2) 运动要灵活，导向性要好。(3) 结构布置合理紧凑，便于拆卸和维修。(4) 中间轴调整得当，皮带的张紧力调节要到位。（5）留足布线空间。2.2 传动方案的比较与选择传动一般分为机械传动、流体传动、电力传动三类。在机械传动和流体传动中，输入的是机械能，输出的仍是机械能，在电传动中，则把电能变为机械能或把机械能变为电能。机械传动中分为摩擦传动与啮合传动，而摩擦传动中又分为摩擦轮传动、挠性件摩擦传动和摩擦式无级变速传动，啮合传动中又分为齿轮传动、蜗杆传动、挠性啮合传动和螺旋传动，齿轮传动中又分为定轴齿轮传动、非圆齿轮传动，蜗杆传动分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动，挠性啮合传动中包括了链传动和同步齿形带传动，螺旋传动中包括滑动螺旋传动、滚动螺旋传动、静压螺旋传动。摩擦传动的特点是靠接触面间的正压力产生摩擦力进行传动，外廓尺寸较大，由于弹性滑动的原因，其传动比不能保持恒定。但结构简单，制造容易，运行平稳，无噪音，借助打滑能起安全保护作用；齿轮传动的特点是靠齿轮的啮合来传递运动和动力，外廓尺寸小，传动比恒定或按照一定函数关系作周期性变化，功率范围广，传动效率高，制造精度要求高，否则冲击和噪声大；蜗杆传动的特点是传递交错轴间运动，工作平稳，噪声小，传动比大，但传动效率低，单头蜗杆传动可以实现自锁；挠性啮合传动具有啮合传动中的一些特点，可5实现远距离传动的特点；螺旋传动主要用于变回转运动为直线运动，同时传递能量和力，单头螺旋传动效率低，可自锁；流体传动和电力传动应用的范围较小一些，流体传动分为气压传动、液压传动、液力传动，特点是速度、转矩均可无级调节，具有隔振、减震和过载保护措施，操作简单，易实现自动控制，效率较低，需要一些辅助设备，如过滤装置。密封要求高，维护要求高；电力传动可实现远距离传动，易控制。传动类型的选择需要综合考虑以下因素：1、工作机和执行机构的工况；2、动力机的机械特性和调速性能；3、对传动的尺寸、质量和布置方面的要求；4、工作环境条件，如在工作温度较高、潮湿、多粉尘、易燃、易爆的场合，宜采用链传动、闭式齿轮传动、蜗杆传动，不能采用摩擦传动；5、经济性，如工作寿命，传动效率，初始费用、运转费用和维修费用等；6、操作和控制方式；其他要求，如现场的技术条件（能源、制造能力等） 、标准件的选用及环境保护等 2。同步带是以钢丝为抗拉体，外面包覆聚氨酯或橡胶而组成。它的横截面为矩形、其工作面具有等距横向齿的环形传动带。带轮轮面也制成相应的齿形，工作时靠带齿与轮齿啮合传动。由于带与带轮无相应滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同步带传动。它具有如下优点：（1）传动比恒定; (2) 结构紧凑（3）由于带薄而轻、抗拉体强度高，故带速可达 40m/s，传动比可达 10，传递功率可达 200KW；（4）效率较高，约为0.98，因而应用日益广泛。它的缺点是带及带轮价格较高，对制造、安装要求高 25。链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递动力。与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；中心距较大时其传动结构简单。链传动的主要缺点是：瞬时链速与瞬时传动比不是常数，因此传动平稳性较差，工作时有一定的冲击和噪声 24。介于绕线机主轴旋转要求正逆任意设定 0.1，执行机构只执行旋转运动，且主轴所受力仅限径向力，主轴箱的空间范围也起到了一定的约束作用。综上所诉，传动系统采用同步带传动。62.3 主轴的强度计算 24已知：电机功率 1KW，转速在 6000-12000 转/分，带与带轮间的摩擦系数 =0.3，包角 =170 （ 2.97rad） ，带轮的外径为 24mm，内径为 10mm，皮带的宽为 18mm，厚度为 1.9mm，带的弹性模量 E 取 300MPa，每米带长的质量 q=0.04求最大应力 max解：V= = =15.072 m/s260 1200023.14120.00160F= = =66.35 N1000 1000115.07=2.44=1+1=1+1=1( 1+2)+2=10.0180.002(66.352.441.44+0.0415.072)+2130024=28.38 MPa = 343MPa所以，强度校验合格。7第三章：主轴箱零件设计与造型3.1 造型软件的介绍3.1.1 三维造型软件 SolidworksSolidWorks 三维实体建模软件是美国 SolidWorks 公司的产品。自 1993 年 PTC 公司技术副总裁与 CV 公司副总裁成立 SolidWorks 公司，并于 1995 年成功推出 SolidWorks 软件以来，SolidWorks 软件已经历十多年的历史，版本不断更新，功能日益强大。SolidWorks 是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统，提供了强大的零件建模、装配建模、钣金建模、二维工程图、运动仿真和有限元分析等设计功能，并集成和兼容了所有 Windows 系统的卓越性能，具有出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。1997 年，法国达索公司以 3.1 亿的高额市值将 SolidWorks 全资并购。并购后，SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司。功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 软件的三大特点。Solidworks 软件功能强大，组件繁多。 Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是 SolidWorks 的三大特点，使得 SolidWorks 成为领先的、主流的三维 CAD 解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、8易学易用。 在强大的设计功能和易学易用的操作（包括 Windows 风格的拖/ 放、点/击、剪切/ 粘贴）协同下，使用 SolidWorks ，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。 Solidworks 软件特点：1.全动感用户界面只有 SolidWorks 才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。 “全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了界面的零乱。 崭新的属性管理员用来高效地管理整个设计过程和步骤。属性管理员包含所有的设计数据和参数，而且操作方便、界面直观。 用 SolidWorks 资源管理器可以方便地管理 CAD 文件。SolidWorks 资源管理器是唯一一个同 Windows 资源器类似的 CAD 文件管理器。 特征模版为标准件和标准特征，提供了良好的环境。用户可以直接从特征模版上调用标准的零件和特征，并与同事共享。 SolidWorks 提供的 AutoCAD 模拟器，使得 AutoCAD 用户可以保持原有的作图习惯，顺利地从二维设计转向三维实体设计。 2.配置管理配置管理是 SolidWorks 软件体系结构中非常独特的一部分，它涉及到零件设计、装配设计和工程图。配置管理使得你能够在一个 CAD 文档中，通过对不同参数的变换和组合，派生出不同的零件或装配体。 3.协同工作SolidWorks 提供了技术先进的工具，使得你通过互联网进行协同工作。 通过 eDrawings 方便地共享 CAD 文件。eDrawings 是一种极度压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的特殊文件。 通过三维托管网站展示生动的实体模型。三维托管网站是 SolidWorks 提供的一种服务，你可以在任何时间、任何地点，快速地查看产品结构。 SolidWorks 支持 Web 目录，使得你将设计数据存放在互联网的文件夹中，就象存本地硬盘一样方便。 9用 3D Meeting 通过互联网实时地协同工作。3D Meeting 是基于微软 NetMeeting 的技术而开发的专门为 SolidWorks 设计人员提供的协同工作环境。 4.装配设计在 SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体，SolidWorks 的性能得到极大的提高。 SolidWorks 可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。 用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。 镜像部件是 SolidWorks 技术的巨大突破。镜像部件能产生基于已有零部件（包括具有派生关系或与其他零件具有关联关系的零件）的新的零部件。 SolidWorks 用捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。 5.工程图SolidWorks 提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。 从三维模型中自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注。 增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。 使用 RapidDraft 技术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作，以加快工程图的操作，但保持与三维零件和装配体的全相关。 用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。 6.继续改善设计功能SolidWorks 2010 大幅改善了工程图绘制功能，尺寸标注的操作将更为简洁。这包括对多段文字可通过拖拽进行合并、多尺寸标注自动实现等间距布局、零件明细表和公差尺寸标注的灵活编辑等。在装配图中，新版本提供了零部件详细信息的可视化功能，重量、材质、是否外购件、价格等参数还可直接导入 Excel 进行输出。 103D 建模工具中增加了盆腔中段平面和相切平面的草图绘制功能，简化了高复杂度模型设计。装配环境下允许进行零部件的精确镜面复制、运动干涉检查和参数化应力分析。随上一版本推出的 SpeedPak 技术也得到进一步增强，该功能可在保持图形完整细节与关联性的同时降低计算机内存使用率，从而无需调用大量内存便可高效地创建和使用大型装配体及工程图。 此外，对直接导入的实体模型进行编辑是一个非常重要的新特性，这将大幅减少调用旧有设计时的工作量。用户界面看起来使用了 Instant3D 技术的标尺，直接拖拽即可修改。编辑工具将修改产生的新特征记录于特征树中，因此能轻而易举地将导入模型恢复成原始状态。 7.全新环保评估工具不同于针对 CAD 的增强功能，在 SolidWorks 2010 中还新增一个用于评估设计对环境影响的工具，这是同类软件所没有的。该工具的研发代号为“Sage”，以 PE International公司的一款环境影响量化工具 GaBi 为基础。GaBi 用于量化材料、工艺、产品和基础结构的环境性能，包含十万多种影响模式，它能从温室气体、能源、最显著的环境影响、生命周期成本和社会影响等多个不同角度评估可持续性。 “Sage”以一个仪表板的形式出现在用户界面底部。出于降低不良环境影响的考虑，设计师和工程师可在“Sage”中创建“ 基准”设计，然后将每个新设计与其相比较。当设计师选择不同的材料、工艺或设计方法时，仪表板上反映出的影响会随之改变。 例如，设计目标碳排放量为 100 吨，分析结果可能显示 50%源于选材，40%源于制造工艺，10% 源于报废后的处理。如果采用影响较小的材料，就可以减少碳排放量。 “Sage”软件还可生成各种报告，供深入分析使用。 就像设计验证工具 Simulation 一样，深度集成的 “Sage”将帮助工程师在设计过程中对环保指标做出考量，这能大幅减少因环保不达标而导致的返工。CEO Jeff Ray 曾表示，SolidWorks 会持续在绿色环保方面的投入，SolidWorks 2010 无疑将是标志性的一步，这也是对去年创新日活动的主题“绿色设计激发未来” 的延续。3.1.2 绘图软件 AutoCADAutoCAD 是由美国 Autodesk 欧特克公司于二十世纪八十年代初为微机上应用 CAD技术（Computer Aided Design，计算机辅助设计）而开发的绘图程 序软件包，经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。 11AutoCAD 具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。AutoCAD 具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率由 320200 到 20481024 的各种 图形显示设备 40 多种，以及数字仪和鼠标器 30 多种，绘图仪和打印机数十种，这就为 AutoCAD 的普及创造了条件。 AutoCAD 软件具有如下特点： (1)具有完善的图形绘制功能。 (2)有强大的图形编辑功能。 (3)可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。 (4)可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。 (5)支持多种硬件设备。 (6)支持多种操作平台 (7)具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从 AutoCAD2000 开始，该系统又增添了许多强大的功能，如 AutoCAD 设计中心（ADC） 、多文档设计环境（MDE） 、Internet 驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使 AutoCAD 系统更加完善.AutoCAD 基本功能1、平面绘图能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。 AutoCAD 提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可 帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。 2、编辑图形AutoCAD 具有强大的编辑功能，可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。 （1）标注尺寸。可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。 （2） 书写文字。能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。 （3） 图层管理功能。图形对象都位于某一图层上，可设定图层颜色、线型、线宽等特性。 123、三维绘图可创建 3D 实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。 （1） 网络功能。可将图形在网络上发布，或是通过网络访问 AutoCAD 资源。 （2） 数据交换。AutoCAD 提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。 （3）二次开发。AutoCAD 允许用户定制菜单和工具栏，并能利用内嵌语言Autolisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX 等进行二次开发3.2 造型流程与示例3.2.1 Solidworks 三维造型以下暂举例 J-000914-00 中间轴轴承座板绘制全过程（1）打开 Solidworks，进入操作界面，新建零件图，绘制草图如下图 3-1 所示：图 3-1 草图绘制（2）拉伸，输入厚度，完成拉伸，如下图 3-2 拉伸实体所示：图 3-2 拉伸实体13（3）选择绘图面，绘制草图，如下图 3-3 绘制草图所示：图 3-3 绘制草图（4）拉伸切除，完全贯穿，如下图 3-4 拉伸切除所示：图 3-4 拉伸切除14（5）异性孔向导，选择 GB，选择 M61.0，切换至位置，点击一个位置，智能尺寸，规定一个位置，点击确定，如下图 3-5 打螺纹孔所示：图 3-5 打螺纹孔（6）阵列一，xy 方向均是 54，一共阵列四个螺纹孔，如下图 3-6 阵列螺纹孔所示：图 3-6 阵列螺纹孔（7）阵列二，阵列椭圆及四个螺纹孔，x 方向 280，如下图 3-7 阵列特征：15图 3-7 阵列特征（8）选择绘图面，绘制草图如下图 3-8 挖槽草图所示：图 3-8 挖槽草图所示（9）拉伸切除，再选择面，点击异型孔向导，选择沉头孔，GB,沉头 11，底孔 6.5，如下图 3-9 沉头孔所示：图 3-9 沉头孔16（10）阵列，形成九个沉头孔，如下图 3-10 阵列沉头所示：图 3-10 阵列沉头（11）底面两个螺纹孔，依旧异性孔向导，绘制图形成功，如下图 3-11 中间轴轴承座板所示：图 3-11 中间轴轴承座板3.2.2 工程图绘制导出工程图，画出剖面视图、局部视图等，标注尺寸公差、形位公差工程图即零件图，是制造和检验零件用的图样。因此，图样中应包括必要的图形、尺寸和技术要求。具体内容如下：1图形 用一组图形（其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图等） ，完整、清晰和简洁地表达此零件的结构形状。172尺寸 用一组尺寸，完整、清晰和合理地标出零件的机构形状及其相对位置的大小。3技术要求 用一些规定的符合、数字、字母和文字注解，简明、准确地给出零件在使用、制造和检验时应达到的一些技术要求（包括表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、表面处理和材料热处理的要求等） 。4标题栏 在标题栏内明确地填写出零件的名称、材料、图样的编号、比例、制图人与审核人的姓名和日期等。Solidworks 新建工程图步骤如下：（1）打开零件图，新建工程图，选择视角和图纸样式，进入界面后，再将鼠标移至图纸一后，右键点属性，选择第一视角，如下图 3-12 所示：图 3-12（2）选择视图的主视图方向，再点击视图布局的投影视图，尽可能用最少的视图把零件表达完整，再标注尺寸，如下图 3-13 标准视图所示：18图 3-13 标准视图（3）有时候，剖面视图也是不可避免的，剖面视图主要用于表达机件内部的结构形状，它是假想用一剖切面（平面或柱面）剖开机件，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投射所得的图形。画剖视图的方法和步骤：（1） 画出机件的视图底稿；（2） 确定剖切平面的位置，画出剖面区域；（3） 画出剖切平面后的可见部分的投影，对于需要表达的不可见部分，仍可用细虚线画出；（4） 标注出剖切平面的位置、投射方向和剖视图的名称，按规定描深。但是绘制剖视图时仍需注意几个问题，比如剖面区域的剖面线的方向和比例、完整机件的其他图形不受剖切的影响以及为了清楚表达机件内部结构形状，应使剖切面尽量通过较多的内部结构（孔、槽等）的轴线、对称面等。如下图 3-14 剖面视图，3-15 主轴套剖视图所示：19图 3-14 剖面视图图 3-15 主轴套剖视图20第四章：主轴箱装配造型1、组建装配体（1）新建装配体，点击“浏览” ，打开 J-001059-01 主轴，使用鼠标滑轮使主轴放置的视角为三维视角，如下图 4-1 主轴所示：图 4-1 主轴（2）点击插入零部件，点击浏览，打开 C-000389-00 7000C 轴承，点击配合，面与面重合，孔与轴的外圆同心，如下图 4-2 装配一所示：图 4-2 装配一（3）线性阵列，使主轴另一端也安上一个轴承，如下图 4-3 装配二所示：21图 4-3 装配二以此类推，层层安装，层层扩充，形成如下装配的主轴箱体：图 4-4 主轴组立22图 4-5 中间轴组立图 4-6 主轴箱组立三维视觉23图 4-7 主轴箱组立后视2、修改零件的位置、形状大小等，避免干涉移动某些零件的位置、缩小尺寸、改变联接的方式，使主轴箱体整体表现和谐，整体运转正常。击“工具”中的“干涉检查” ，选择整个箱体，点击“计算”图 4-8 干涉检验计算后的干涉检查中会出现干涉结果，一一解决。3、工程图的绘制：装配图的规定画法中，注意点如下：（1） 两个零件的接触表面（或相互配合的工作面） ，只用一条轮廓线表示；非接触面用两条轮廓线表示。24（2） 在剖视图中，相接触的两零件的剖面线方向应相反或间隔不等以示区分，多个零件相接触时同样处理。在各视图中，同一零件的剖面线的方向与间隔必须一致。（3） 在剖视图中，对一些实心零件（如轴、连杆、球等）和标准件（如螺栓、螺母、键、销等） ，若按纵向剖切，且剖切平面通过其轴线或对称面时，这些零件按不剖处理；若实心零件上某些结构和装配关系需要表达时，可采用局部剖视；若剖切平面垂直其轴线剖切时，需画出其剖切面。由于 Solidworks 中导出的工程图，齿轮、带轮等表达得不正确，而且很多线条有误，因此将装配图的工程图由 Solidworks 导出后，再将其转换为 CAD 的 dwg 格式，再在CAD 中编辑绘制，绘制的装配图如下：图 4-9 部分二维装配图图 4-9 部分二维装配图25第五章：总结通过一个学期的毕业设计，对四年来所学到的机械设计方面的知识做了比较综合的运用，更深层次的理解了制图方面的知识，同时也更加深刻的认识到学好机械设计基础知识的重要性。此次毕业设计的课题是全自动绕线机主轴箱设计，通过综合运用四年所学知识，进行绕线机主轴箱零部件的设计，分析主轴箱系统，分析主轴系统的优化设计，分析传动系统的优劣性，详细举例零部件设计造型与装配造型。但在设计中遇到不少的困难，其中由于，没有切身的感受，对设计的造成了不小的困难。通过指导老师的帮助，以及大量的实物资料的补充，使自身不断得到了锻炼，同时也克服了一个又一个困难。设计即将画上一个句号，虽然自己设计的思路有不成熟的地方，有些地方甚至有可能出现些小的错误；但是这次设计使自身的机械专业素养得到了新的修业，有了明显的提高。设计的结束意味着自己从事机械事业的开始，前面的路对于我来说很长，我定会百倍努力。26致 谢