基于Inventor葡萄酒開瓶器的三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真【2013年最新整理畢業(yè)論文】

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 基于 Inventor 葡萄酒開瓶器的三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真 摘 要 眾所周知飲用適量的葡萄酒對(duì)人身體有很大的幫助。比如：增進(jìn)食欲 ；滋補(bǔ)作用 ；防衰老。并且，葡萄酒也漸漸走入我們的生活， 隨著人們物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，我國(guó)的酒文化也在不斷發(fā)揚(yáng)光大，今天的人們?cè)谧⒁馍眢w健康的前提下，飲用保健飲料已經(jīng)成為生活的主旋律，因此宴會(huì)上飲用葡萄釀造的干紅酒成為人們追逐時(shí)尚的酒文化。 葡萄酒雖好，但是由于葡萄酒瓶蓋的原因給我們?nèi)粘Ｉ钪酗嬘闷咸丫茙?lái)了極大的不便。在我們開啟瓶蓋的時(shí)候如果不一不小心的話有可能把木塞弄斷，木塞掉 進(jìn)瓶里的話會(huì)極大影響葡萄酒的口味。本課題就是基于 inventor 軟件，做出一款比較實(shí)用的開瓶器的三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真。通過(guò)此過(guò)程，我將加強(qiáng)對(duì) inventor 軟件的認(rèn)識(shí)，并且使人們會(huì)更加了解開瓶器在開啟瓶蓋時(shí)的過(guò)程，使其更好的服務(wù)于我們的生活。 關(guān)鍵詞 ： Inventor 軟件； 建模； 運(yùn)動(dòng)仿真 Abstract As everyone knows drinking moderate amounts of wine on the human body has a great help. For example: stomachic tonic effect； aging. And, the wine has gradually into our lives, as peoples material and cultural life level unceasing enhancement, our country wine culture continues to carry forward, todays people pay attention to the health of the premise, drinking health drink has become the theme of life, because the party drinking grape dry red wine become the people chasing the fashion of wine culture. Wine is good, but because the cause of the JiuPingGai grapes to our daily life drinking wine with great inconvenience. In our open cap when if not carelessly words may change the wood plug broken, a cork fell into the bottle words will greatly influence the taste of the wine. This topic is based on the inventor software, make a practical bottle opener 3 d modeling in and movement simulation. Through this process, and I will strengthen the understanding of the inventor software, and to make people better understand the bottle opener in open cap of process to better service to our life. Key words: Inventor software； modeling； motion simulation 目 錄 1 前言 .1 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 2 Inventor 軟件介紹 .1 2.1 零件設(shè)計(jì) .2 2.2 草圖繪制 .2 2.3 載荷定義 .2 2.4 可視化 .2 2.5 應(yīng)力分析 .2 2.6 易用性 .2 2.7 運(yùn)動(dòng)仿真 .3 2.8 裝配設(shè)計(jì) .3 3 模型的構(gòu)建 .3 3.1 木塞模型構(gòu)建 .3 3.2 開瓶器把手的模塊構(gòu)建 .4 3.2.1 輪齒的建模 .4 3.2.2 手柄的建模 .6 3.3 開瓶器轉(zhuǎn)軸的模塊構(gòu)建 .9 3.3.1 螺旋桿的建模 .9 3.3.2 螺旋桿頂部頂板建模 .10 3.3.3 螺旋桿把手建模 .11 3.3.4 螺旋桿底部針尖的建模 .11 3.4 開瓶器中心桿的模塊構(gòu)建 .12 3.4.1 中心軸建模 .12 3.4.2 中心軸孔建模 .13 3.5 開瓶器外殼的模塊構(gòu)建 .14 3.5.1 殼體建模 .14 3.5.2 螺旋桿孔建模 .15 3.5.3 底座模型構(gòu)建 .15 4 運(yùn)動(dòng)仿真 .16 5 結(jié)論 .18 6 致謝 .19 7 參考文獻(xiàn) .20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 1 前 言 葡萄酒瓶起蓋器已經(jīng)經(jīng)歷了很長(zhǎng)的發(fā)展史，從開始的笨拙不方便到現(xiàn)在的輕巧靈便，正一步步的走向完善。 第一代：傳統(tǒng)型開瓶器傳統(tǒng)開瓶器主要 以塑料手動(dòng)開瓶器為代表。這種開瓶器缺點(diǎn)很明顯： 1、費(fèi)勁； 2、不適合女士和小孩使用； 3、外官不美觀。 圖 1 第一代開瓶器 第二代：不銹鋼開瓶器、蝴蝶開瓶器、海馬開瓶器、金屬開瓶器等；多功能開瓶器；氣壓開瓶器和電動(dòng)開瓶器（雛形）。這一代開瓶器開始出現(xiàn)功能多樣化，使用方便省力，比如不銹鋼開瓶器中出現(xiàn)小刀，起到一個(gè)割破錫紙的作用；而金屬開瓶器中開始利用杠桿原理，達(dá)到方便省力的效果；這一代的開瓶器的突破在于出現(xiàn)了第三代氣壓開瓶器和電動(dòng)開瓶器雛形，為第三代氣壓和電動(dòng)開瓶器奠定了基礎(chǔ)。這一代開瓶器的缺點(diǎn)也很明顯，首先沒 有擺脫費(fèi)力的缺點(diǎn)，仍然不適合女士使用；金屬的開瓶器開始利用一些物理原理，但是產(chǎn)品體積龐大，笨拙。氣壓和電動(dòng)開瓶器在技術(shù)上還不成熟，外觀上也不美觀。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 2 第二代開瓶器 第三代：氣壓開瓶器電動(dòng)開瓶器。這一代開瓶器包括氣壓開瓶器，電動(dòng)開瓶器（干電電動(dòng)開瓶器和充電電動(dòng)開瓶器）是在第二代的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，以氣壓和電動(dòng)開瓶器為代表，擺脫了一二代紅酒開瓶器費(fèi)力、笨拙的缺點(diǎn)，技術(shù)上臻于成熟，外觀上時(shí)尚美觀。這一代紅酒開瓶器的顯著特點(diǎn)是自動(dòng)化操作，將現(xiàn)代科技完美運(yùn)用到紅酒開瓶器中，省時(shí)、省力、方便快捷，更適合女士使用。 一般來(lái)說(shuō)，開瓶器經(jīng)歷了這三個(gè)階段的發(fā)展。雖然說(shuō)第三代已經(jīng)相對(duì)成熟，但仍然存在一些缺陷，比如：價(jià)格貴，攜帶不方便，有時(shí)得借助一些外界條件來(lái)使用?，F(xiàn)在市場(chǎng)上第二代仍是主流，而且第二代中也有一些比較完善的作品，使用比較方便。因此，此次設(shè)計(jì)為基于 Inventor 軟件，完成開瓶器的三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真，使人們更加了解開瓶器運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，使其更好地服務(wù)于我們的生活。 2 Inventor 軟件介紹 Inventor 是 美國(guó) AutoDesk 公司推出的一款三維可視化實(shí)體模擬 、三維設(shè)計(jì)軟件 。Autodesk Inventor 提供了一個(gè)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的二維到三維轉(zhuǎn)換路徑。 Autodesk Inventor 軟件是一套全面的設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)建和驗(yàn)證完整的數(shù)字樣機(jī)；幫助制造商減少物理樣機(jī)投入，以更快的速度將更多的創(chuàng)新產(chǎn)品推向市場(chǎng) 。 Autodesk Inventor 產(chǎn)品系列正在改變傳統(tǒng)的 CAD 工作流程 ,簡(jiǎn)化了復(fù)雜三維模型的創(chuàng)建 ， 通過(guò)快速創(chuàng)建數(shù)字樣機(jī)，并利用數(shù)字樣機(jī)來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的功能， 并能 夠加速概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品制造的整個(gè)流程 。 Autodesk Inventor Professional 提供了一套全面、集成的設(shè)計(jì)工具，可用于創(chuàng)建完整的數(shù)字樣機(jī)，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的外型、結(jié)構(gòu)和功能。 Inventor 創(chuàng)建的模型是一種精確的三維數(shù)字樣機(jī)，支持用戶在工作過(guò)程中驗(yàn)證設(shè)計(jì)和工程數(shù)據(jù)，盡量減少對(duì)于物理樣機(jī)的依賴，這將減少進(jìn)入制造環(huán)節(jié)后代價(jià)高昂的原型設(shè)計(jì)變更。 2.1 零件設(shè)計(jì) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 Inventor 可以幫助設(shè)計(jì)人員更為輕松地重復(fù)利用已有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，生動(dòng)地表現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。借助其中全面關(guān)聯(lián)的模型，零件設(shè)計(jì)中的任何變化都可以反映到裝配模型和工程圖文件中。由此，設(shè)計(jì)人員 的工作效率將得到顯著提高 。 Inventor 可以使經(jīng)常使用的自定義特征和零件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，從而提高客戶的生產(chǎn)效率。利用 Inventor 中的 iPart 技術(shù)，設(shè)計(jì)公司可以輕松設(shè)置智能零件庫(kù)，以確保始終以同種方式創(chuàng)建常用零件。 2.2 草圖繪制 在創(chuàng)建零件和裝配模型之前對(duì)不同的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)使用 Inventor 的草圖環(huán)境，可以像使用二維布局一樣快速表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)思。使用幾何約束功能與草圖 修改工具 ，并結(jié)合顏色和線型的設(shè)置，更好地表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)思。 2.3 載荷定義 可以添加不同的驅(qū)動(dòng)載荷、扭矩以及基于時(shí)間的力函數(shù)。用于研究設(shè)計(jì)模型在不同載荷條件下的性能。 2.4 可視化 全面體現(xiàn)設(shè)計(jì)模型的運(yùn)行情況和性能。三維動(dòng)畫可以顯示基于實(shí)體模型和施加載荷條件下的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。 2.5 應(yīng)力分析 Autodesk Inventor Professional 的應(yīng)力分析功能是分析零件的應(yīng)力應(yīng)變，以確保零件的強(qiáng)度和剛度 。 應(yīng)力分析工具與運(yùn)動(dòng)仿真工具全面集成，可以直接利用從運(yùn)動(dòng)仿真中計(jì)算出的準(zhǔn)確載荷條件，執(zhí)行零 件的應(yīng)力分析。 2.6 易用性 Autodesk Inventor Professional 能夠幫助用戶充分利用原有的 AutoCAD 技能和 DWG 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，從而體驗(yàn)數(shù)字樣機(jī)帶來(lái)的種種優(yōu)勢(shì)。 Autodesk Inventor Professional 集成了業(yè)界領(lǐng)先的二維和三維設(shè)計(jì)功能。無(wú)需使用 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器 ，利用 DWG TrueConvert 就能直接讀寫 DWG 文件，同時(shí)還能保持與三維模型的關(guān)聯(lián)性。 使 AutoCAD 用戶快速熟練掌握三維設(shè)計(jì)工作流程 ，減少相關(guān)培訓(xùn)。利用帶有可識(shí)別圖標(biāo)、 AutoCAD 兼容 快捷鍵 、光標(biāo)提示以及撤銷命令的熟悉設(shè)計(jì)環(huán)境，簡(jiǎn)化從 AutoCAD 軟件向 Inventor 的過(guò)渡。此外，用戶可以將配置導(dǎo)出為 XML 文件，然后將其配置傳輸?shù)搅硪慌_(tái)電腦上。 DWG 保存可將三維設(shè)計(jì)的結(jié)果表達(dá)保存為 DWG 格式。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 2.7 運(yùn)動(dòng)仿真 Inventor 軟件能夠?qū)崿F(xiàn)物體的運(yùn)動(dòng)仿真， 借助 其 運(yùn)動(dòng)仿真功能，用 戶能了解機(jī)器在真實(shí)條件下如何運(yùn)轉(zhuǎn) 。 通過(guò)仿真機(jī)械裝置和電動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)確保您的設(shè)計(jì)有效，同時(shí)減少制造物理樣機(jī)的成本?？梢杂?jì)算設(shè)計(jì)模型在其整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行條件，并精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)器的尺寸，以便承受實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)載荷。可以分析機(jī)械裝置中每個(gè)零部件的位置、速度、加速度以及承受的載荷。 2.8 裝配設(shè)計(jì) Inventor 將設(shè)計(jì)加速器與易于使用的裝配工具相結(jié)合，使用戶可以確保裝配設(shè)計(jì)中每一個(gè)零部件的安裝正確 。 精確地驗(yàn)證干涉情況和各種屬性，以便一次性創(chuàng)建高質(zhì)量的產(chǎn)品。Inventor 提供的強(qiáng)大工具可有效控制和管理 大型裝配設(shè)計(jì)中創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，因此用戶只需專心工作在所關(guān)心的部分零部件上?？焖傺b配獨(dú)立的零件和子裝配，以定義完整的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并驗(yàn)證產(chǎn)品是否可以正確裝配。在裝配中插入和放置新部件，再使用約束定義固定部件和移動(dòng)部件的位置關(guān)系。 3 模型的構(gòu)建 3.1 木塞模型構(gòu)建 圖 3 木塞實(shí)體模型 現(xiàn)在市場(chǎng)上葡萄酒瓶木塞一般尺寸為，直徑 22.5mm 高 44mm。根據(jù)此尺寸在 Inventor軟件中進(jìn)行建模過(guò)程。 打開 Inventor 軟件，點(diǎn)擊新建，在草圖模式下畫出一直徑為 22.5mm 的圓，然后單擊“拉伸”按鈕。將打開“拉伸”對(duì)話框，“選擇”按鈕已啟用。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 4 拉伸指令 選擇圖形窗口中的圓形，單擊鼠標(biāo)右鍵，然后從關(guān)聯(lián)菜單中選擇“繼續(xù)”，這將松開“拉伸”對(duì)話框中得“選擇”按鈕而按下“基點(diǎn)”按鈕。然后使用指針拉伸方式定義拉伸操作的基點(diǎn)和端點(diǎn)，在圖形窗口中單擊以設(shè)置拉伸操作的起始點(diǎn)。設(shè)置基點(diǎn)后，即開始動(dòng)態(tài)預(yù)覽，選定的圓形將連接到指針。在圖 形窗口中拖動(dòng)指針，不用按住鼠標(biāo)來(lái)拖動(dòng)，狀態(tài)欄將顯示指針的絕對(duì)草圖坐標(biāo)。當(dāng)移動(dòng)指針時(shí)，圖形窗口中的新位置和形狀將不斷更新。動(dòng)態(tài)預(yù)覽將以虛線顯示原始位置和形狀，以實(shí)線顯示新圖形的位置和形狀。然后單擊鼠標(biāo)左鍵提交圓形的位置。如果有約束阻止拉伸操作，則可以點(diǎn)擊 按鈕設(shè)置替代以放寬尺寸約束或斷開幾何約束，以達(dá)到拉伸的目的。 3.2 開瓶器把手的模塊構(gòu)建 3.2.1 輪齒的建模 在草圖模式下建造圖形如下 圖 5 輪廓圖 圓形直徑為 1.27cm，然后單擊拉伸指令，對(duì)此圓形進(jìn)行拉伸，拉伸 0.254cm 得到圖形 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 6 拉伸圖形 使用填充指令 對(duì)以上圖形進(jìn)行填充，得到圖形 圖 7 實(shí)體圖 根據(jù)測(cè)得的尺寸，在圖 7 的基礎(chǔ)上創(chuàng)建草圖 8，畫出一個(gè)齒輪的輪廓線如下圖所示 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 8 齒輪輪廓圖 圖 9 齒輪拉伸圖 然后使用拉伸指令對(duì)齒輪的輪廓線進(jìn)行拉伸得到圖 9 使用“環(huán)形陣列”指令 圖 10 環(huán)形陣列指令 對(duì)圖 9 進(jìn)行設(shè)置。單擊“草圖”工具欄上的“環(huán)形陣列“工具。選中齒輪的輪廓線，單擊“軸”按鈕，然后選擇頂點(diǎn)作為陣列軸，在“數(shù)量”框中指定陣列中元素的數(shù)量，在“角度”框中指定用于環(huán)形陣列的角度 360 度，單擊“確定”創(chuàng)建陣列，如圖 11 圖 11 齒輪陣列圖 圖 12 齒輪實(shí)體圖 對(duì)圖 11 進(jìn)行填充，得到圖 12。 3.2.2 手柄的建模 在草圖中畫出手柄輪廓線 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 13 手柄輪廓圖 在垂直于圖 13 的底部建工作平面一，在此工作平面內(nèi)，畫出手柄底端的輪廓圖 。 圖 14 手柄底端輪廓圖 在齒輪中 心部位建立一個(gè)平行于工作平面一的工作平面二，在工作平面二內(nèi) 畫出手柄頂端的輪廓圖。 圖 15 手柄頂端輪廓圖 創(chuàng)建手柄兩彎折點(diǎn)的輪廓線 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 16 手柄上彎折點(diǎn)輪廓圖 圖 17 手柄下彎折點(diǎn)輪廓圖 對(duì)圖 14、圖 15、圖 16、圖 17 放樣。使用放樣指令，單擊“放樣”工具 ，在“曲線”選項(xiàng)卡上選中圖 14、圖 15、圖 16、圖 17 的輪廓線，在“截面”表頭下單擊，然后按照手柄的形狀光滑過(guò)渡的順序選擇四個(gè)截面，在“輸出”下選擇“曲面”。 單擊“封閉回路”復(fù)選 框以連接放樣的起始和終止截面，單擊“合并相切面”復(fù)選框以無(wú)縫合并放樣面。在“操作方式”下單擊“切削”。單擊“確定”完成放樣，結(jié)果如圖 圖 18 手柄放樣圖 去除齒輪底部的部分齒輪。 根據(jù)測(cè)量實(shí)體得，齒輪底部 99 度沒有齒輪，創(chuàng)建草圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 19 齒輪底部草圖 對(duì)圖 19 進(jìn)行拉伸得到開瓶器把手的實(shí)體模塊。 圖 20 手柄實(shí)體圖 3.3 開瓶器轉(zhuǎn)軸的模塊構(gòu)建 3.3.1 螺旋桿的建模 根據(jù)測(cè)量實(shí)體得，螺旋桿高度為 4cm，長(zhǎng)度為 10.75cm，寬度為 0.63cm，在三維草圖中 畫出輪廓線如圖。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 21 螺旋桿草圖 螺旋桿上端直桿長(zhǎng)度為 0.76cm，在二維草圖中畫出輪廓線。 圖 22 螺旋桿頂部輪廓線 創(chuàng)建螺旋桿頂部輪廓線，直徑為 0.127cm。 圖 23 螺旋桿底部輪廓線 對(duì)圖 21、圖 22、圖 23 進(jìn)行掃掠。 單擊“掃掠 ” 工具， 單擊“截面輪廓”然后選中圖 21 中的輪廓線，單擊“路徑”選擇路徑草圖，從“類型”列表中選擇“路徑和引導(dǎo)軌道”，在圖形窗口中選中圖 22 和圖23 作為引導(dǎo)曲線。單擊圖 21 的輪廓縮放選項(xiàng)，來(lái)指示如何縮放掃掠截面，和圖 21 中的輪廓線“求交”，單擊“確定”形成掃掠圖。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 24 螺旋桿掃掠圖 3.3.2 螺旋桿頂部頂板建模 根據(jù)測(cè)量實(shí)體知其直徑為 0.5cm，長(zhǎng)度為 6.98cm 在草圖中畫出輪廓線如圖。 圖 25 輪廓線 對(duì)圖 25 進(jìn)行拉伸得到實(shí)體圖形。 圖 26 螺旋桿頂部實(shí)體圖 3.3.3 螺旋桿把手建模 根據(jù)測(cè)出的尺寸在草圖中畫出輪廓圖。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 27 把手輪廓線 對(duì)圖 27 進(jìn)行拉伸得到實(shí)體圖形 圖 28 手柄實(shí)體圖 3.3.4 螺旋桿底部針尖的 建模 根據(jù)尺寸在草圖中畫出輪廓線如圖 圖 29 針尖輪廓線 拉伸圖 29 得到開瓶器轉(zhuǎn)軸的實(shí)體模型 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 30 轉(zhuǎn)軸實(shí)體圖 3.4 開瓶器中心桿的模塊構(gòu)建 3.4.1 中心軸建模 根據(jù)測(cè)得的尺寸，中心桿長(zhǎng) 5.84cm，寬 0.57cm。齒槽高 0.076cm，長(zhǎng) 0.168cm。 兩端無(wú)齒槽部分長(zhǎng) 0.508cm，在草圖 中畫出輪廓線，如圖 圖 31 中心軸草圖 對(duì)圖 31 進(jìn)行拉伸處理 圖 32 拉伸圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 在圖 32 頂部拉伸曲面，在草圖模式下，在垂直于中心軸的上方畫出一直徑為 5.84cm的圓形。 圖 33 草圖的構(gòu)建 對(duì)圖 33 進(jìn)行拉伸，在中心軸上方會(huì)得到一平面如圖 圖 34 圓的拉伸圖 鏡像圖 34，得到 圖 35 中心軸實(shí)體圖 3.4.2 中心軸孔建模 草圖模式下，在中心軸一端畫出孔的輪廓線，大圓直徑 0.5cm，小圓直徑 0.29cm。 圖 36 大孔輪廓線圖 圖 37 小孔輪廓線圖 對(duì)上圖進(jìn)行拉伸便得到開瓶器 中心桿的實(shí)體模塊 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 38 中心軸實(shí)體圖 3.5 開瓶器外殼的模塊構(gòu)建 3.5.1 殼體建模 在草圖中畫出殼體的輪廓線 圖 39 殼體輪廓線 對(duì)圖 39 進(jìn)行拉伸，得到其實(shí)體模型 圖 40 殼體實(shí)體圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 在外殼中的手臂部位應(yīng)該留有裝手柄的空隙，而圖 39 中由于是完全拉伸，所以中間是實(shí)體，于是應(yīng)在其手臂原有部位創(chuàng)建于手柄尺寸一致的輪廓線，進(jìn)行拉伸得到實(shí)體以后于圖 39 求差便可得到裝配手柄的空隙。然后使用鏡像指令，做出外殼的另一半。如圖 圖 41 殼體鏡像圖 3.5.2 螺旋桿孔建模 在圖 40 中心軸底部畫出直徑 0.858cm 的圓，進(jìn)行拉伸，然后于圖 40 求交。再在同一部位畫一直徑為 0.508cm 的圓，進(jìn)行拉伸， 于圖 40 求差，便可得到螺旋桿孔的實(shí)體模型。 圖 42 螺紋孔實(shí)體圖 3.5.3 底座模型構(gòu)建 在圖 42 底部畫出底座輪廓線 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 43 底座輪廓線 對(duì)圖 43 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到底座的實(shí)體模型。 圖 44 底座實(shí)體圖 對(duì)外殼進(jìn)行倒角得到外殼的實(shí)體模型。 圖 45 外殼實(shí)體圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 4 運(yùn)動(dòng)仿真 選擇主菜單“應(yīng)用程序”中的“運(yùn)動(dòng)仿真” 命令，進(jìn)入運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境。 圖 46 仿真面板 圖 47 運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境 在 inventor 中打開例配文件 ,選中鉆子并拖動(dòng)它，可以旋轉(zhuǎn)，也可以做上下運(yùn)動(dòng)。在部件環(huán)境下，可以用鼠標(biāo)向下拖動(dòng)并側(cè)向拖動(dòng)，手柄可以旋轉(zhuǎn)自由，在裝配部件環(huán)境下，可以用鼠標(biāo)向下拖動(dòng)并側(cè)向拖動(dòng)，是轉(zhuǎn)動(dòng)手把旋轉(zhuǎn)并向下運(yùn)動(dòng)，也可以用鼠標(biāo)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)手柄中的任何一個(gè)來(lái)驅(qū)動(dòng)鉆子作上下運(yùn)動(dòng)，前者模擬將鉆子鉆入瓶塞運(yùn)動(dòng)，后者模擬將鉆子提上來(lái)把瓶塞打開的運(yùn)動(dòng)。 在裝配部件 的構(gòu)件“手柄”、“轉(zhuǎn)動(dòng)手把”和“鉆子”只能分別作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和上下運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和上下運(yùn)動(dòng)。一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)能帶動(dòng)另一個(gè)或者多個(gè)構(gòu)建運(yùn)動(dòng)。這是因?yàn)樵诓考h(huán)境中構(gòu)件相互之間是被約束的，它們只能夠以一定的方式運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的方式取決于構(gòu)件的自由度。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 48 運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境 圖 49 運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境 在運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境中，運(yùn)動(dòng)仿真瀏覽器在其“固定”項(xiàng)下列出了所有的零部件如圖 49這意味著目前條件下沒有任何一個(gè)零件可以在運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境中運(yùn)動(dòng)，即在默認(rèn)情況下，所有零件有 0 個(gè)自由度。運(yùn)動(dòng)仿真使用戶可以對(duì)裝配部件構(gòu)造一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī) 理，在部件環(huán)境中，與裝配約束相關(guān)的自由度不會(huì)完全轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)仿真中的自由度。因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境中，通過(guò)“連接”來(lái)定義零件的自由度。 連接，或機(jī)械連接，是運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境中兩個(gè)零部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。它決定零部件如何相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相互作用。我們知道，開瓶器的鉆子應(yīng)該允許上下運(yùn)動(dòng)。為此，在運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境中，應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)連接來(lái)確立開瓶器主框架和齒條之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 5 結(jié)論 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓自己提高了動(dòng)手實(shí)踐能力，提高了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的