汽車CAD、CAM、CAE設(shè)計(jì)實(shí)例

1、車身CAD/CAM/CAE報(bào)告學(xué)院：車輛與能源學(xué)院專業(yè)：2021級車輛工程學(xué)號(hào)：S12085234009姓名：劉建霞日期：2021年7月5日CAD局部一曲面建模一一鼠標(biāo)外形設(shè)計(jì)1在XY面內(nèi)建立草圖1,并使其與兩水平軸相切2再進(jìn)入XY面建立草圖2,并使其兩端點(diǎn)與草圖1的兩端點(diǎn)“相合,且也與兩水平軸相切可直接使其與草圖1相切實(shí)現(xiàn)圖H1早圖1圖1.1.2草圖23進(jìn)入YZ面建立草圖3,并使其兩端點(diǎn)與草圖1、2的交點(diǎn)相合圖1.1.3草圖3圖1.1.4平面14建立ZX面的偏移平面1,并用“線一一相交命令找到它與已創(chuàng)立的三條曲線的交點(diǎn)此處命名為“相交1、2、35在平面1內(nèi)用“樣條線命令創(chuàng)立草圖4,并使其上的

2、3個(gè)限制點(diǎn)與上一步創(chuàng)立的相交1、2、3相合圖1.1.5草圖4圖1.1.7鼠標(biāo)外形6用“多截面曲面命令創(chuàng)立鼠標(biāo)外形曲面,其中截面選擇草圖1、2、3,引導(dǎo)線選擇草圖4,并注意調(diào)整箭頭方向,使其一致,這樣就完成了鼠標(biāo)外形的創(chuàng)立.)實(shí)體建模1彈簧設(shè)計(jì)(1)在“線框與曲面設(shè)計(jì)模塊創(chuàng)立螺旋線：首先建立3個(gè)點(diǎn),一個(gè)作為螺旋線的起始點(diǎn),另外兩個(gè)建立成螺旋線的軸圖1.2.1點(diǎn)1圖1.2.2點(diǎn)2睢產(chǎn)力圖1.2.4螺旋線旋轉(zhuǎn)軸圖1.2.3點(diǎn)3圖1.2.5螺旋線(2)建立掃掠平面,在該平面上建立草圖1(圓形),作為彈簧的截面(3)進(jìn)入“零件設(shè)計(jì)模塊,用“肋命令掃掠成彈簧圖1.2.6掃掠平面圖1.2.7彈簧截面草圖圖1

3、.2.8掃掠(4)實(shí)際中經(jīng)常遇到變螺距的情況,可通過螺旋線一一法那么曲線進(jìn)行定義,修改螺距的起始值和結(jié)束值以及類型,從而實(shí)現(xiàn)變螺距彈簧的創(chuàng)立圖1.2.9變螺距彈簧的創(chuàng)立(5)實(shí)際的彈簧底部是平的,可以通過創(chuàng)立適宜的平面對彈簧底部切平實(shí)現(xiàn)：在彈簧底部端面上創(chuàng)立點(diǎn)4)并通過“平面一一曲線的法線命令創(chuàng)立平面2(其中曲線選擇彈簧的軸線,點(diǎn)選擇點(diǎn)4)圖1.2.10平面2(6)進(jìn)入“零件設(shè)計(jì)模塊,用“分割命令將底面切平即可.圖1.2.11彈簧實(shí)體(3)用“盒體命令將以上旋轉(zhuǎn)體抽殼為具有一定厚度的盒體,即花瓶瓶身圖1.3.3盒體(4)下面完成瓶把的設(shè)計(jì),首先創(chuàng)立瓶把外形的草圖2,再建立草圖2的法向平面并在該

4、平面上創(chuàng)立草圖3,作為瓶把的截面圖1.3.4草圖2圖1.3.6草圖3圖1.3.5草圖2的法向平面(5)用“肋命令將草圖3沿著草圖2掃掠為瓶把實(shí)體圖1.3.7掃掠(7)瓶把修整：將“肋命令的前一項(xiàng)定義為當(dāng)前工作對象,進(jìn)入“創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊,利用“邊界一一提取命令提取瓶身的內(nèi)壁(8)再將“肋命令定義為當(dāng)前工作對象,利用“分割命令實(shí)現(xiàn)瓶把的修整(分割元素選擇上一步提取的面)(9)通過“鏡像命令完成另外一邊的瓶把圖1.3.8提取圖1.3.9分割圖1.3.10鏡像圖1.3.11花瓶三逆向建模一一香波瓶設(shè)計(jì)1輸入點(diǎn)云及點(diǎn)云處理進(jìn)入“外形DigitizedShapeEditor模塊,通過“cloudimp

5、ort命令輸入點(diǎn)云,點(diǎn)云的處理命令只要有Remove刪除、Filter過濾、Activate激活等圖1.4.1點(diǎn)云2將點(diǎn)云生成掃描線,掃描線生成實(shí)線,從而生成實(shí)體1瓶身設(shè)計(jì)通過“Activate命令只激活瓶身局部點(diǎn)云,通過“PlanarSection命令生成該局部點(diǎn)云的掃描線圖1.4.2生成瓶身部掃描線通過“CurvefromScan命令將掃描線生成實(shí)線圖1.4.3將掃描線生成實(shí)線換入“創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊,用“多截面曲面命令生成瓶身曲面選擇除瓶身凹陷處的另外6條曲線圖1.4.4多截面曲面用“操作一一外插延伸命令將瓶身兩側(cè)延伸,并用“分割命令進(jìn)行裁剪.同理將瓶身曲面向瓶嘴和瓶底方向進(jìn)行延伸以便后

6、續(xù)處理.圖1.4.5外插延伸圖1.4.6分割(2)瓶身凹陷處設(shè)計(jì)顯示點(diǎn)云,在ZX面創(chuàng)立草圖1,令該草圖盡量與點(diǎn)云凹陷處曲線接近,并通過“拉伸命令將該草圖拉伸通過“圓角命令將瓶身和拉伸面之間倒圓角,生成的圓角即為所求.同理可作出另外一側(cè)的凹陷局部圖1.4.7凹陷處草圖1圖1.4.8凹陷處拉伸圖1.4.9凹陷處圓角(3)瓶底設(shè)計(jì)進(jìn)入逆向模塊,激活點(diǎn)云,通過“3A3DCurve命令創(chuàng)立3D曲線(選擇底部點(diǎn)云中的3個(gè)點(diǎn)創(chuàng)立)換入“創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊,通過“線一一點(diǎn)面復(fù)制命令復(fù)制上述3D曲線上的3個(gè)點(diǎn),并通過這3個(gè)點(diǎn)創(chuàng)立平面1,在該平面上創(chuàng)立草圖2用“填充命令將草圖2中的矩形填充為面,然后用ZX面分割該

7、矩形面,最后用“圓角命令在分割后的面與瓶身間倒圓角,生成的圓角即為所求圖1.4.10瓶底部3D曲線圖1.4.12草圖2填充圖1.4.11瓶底部草圖2圖1.4.13瓶底局部割圖1.4.14瓶底部圓角與瓶底部的做法類似,先在瓶頸部點(diǎn)云創(chuàng)立3D曲線,然后復(fù)制其上的3個(gè)點(diǎn),通過這3個(gè)點(diǎn)創(chuàng)立平面,在該平面上創(chuàng)立矩形草圖,將草圖填充成曲面,用ZX面分割該曲面,最后用圓角在分割后的曲面和瓶身間倒圓角,形成的圓角即為所求.圖1.4.16瓶頸部草圖圖1.4.17瓶頸部圓角激活瓶嘴部點(diǎn)云,生成掃描線將掃描線生成實(shí)線,由于生成的實(shí)線不一定是圓弧,為后續(xù)工作帶來不便,解決方法是用一段近似的圓弧來代替它：通過“點(diǎn)面復(fù)制

8、命令復(fù)制實(shí)線上的3個(gè)點(diǎn),通過這3個(gè)點(diǎn)建立平面,在該平面上創(chuàng)立一段與實(shí)線近似的半圓弧拉伸這段半圓?。浩靠诙死熘僚c點(diǎn)云瓶口段所在位置一致,瓶頸段可多拉伸出一些利用“圓角命令在拉伸曲面和上一步創(chuàng)立好的曲面間倒圓角,生成的圓角即為所求圖1.4.19瓶嘴實(shí)線的近似圓弧圖1.4.18瓶嘴掃描線生成的實(shí)線圖1.4.21瓶嘴圓角3整個(gè)瓶子以ZX為對稱面,可利用“對稱命令做出另一半,并用“接合命令將兩半縫合為一個(gè)整體圖1.4.22最終實(shí)體二CAE局部1輸入幾何模型擴(kuò)展名為.stp或.igs1importtype選擇Geometry,選擇step或iges,然后翻開擴(kuò)展名為.stp或.igs的文件,并點(diǎn)擊App

9、ly2圖形窗口顯示了輸入的幾何模型,在左側(cè)Model列表下顯示component組件樹形圖,可以通過點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕隱藏/顯示或改變組件顏色.圖2.1輸入幾何模型Emftni*ruQ»pRTi.圖2.2顯示模型樹狀圖圖2.3輸入的模型圖2.5中面圖2.4顯示中面樹狀圖2幾何清理(1)抽取中面Geom-midsurface(surfs-all)extract-returnpinholesallGeom-defeaturepinholes-diameter10.00-find一孔中心出現(xiàn)surfs點(diǎn)擊孔所在的面xp-delete-returnGeomipointeditsuppress點(diǎn)擊圖

10、中孑L的圓心點(diǎn)一suppressreturn這樣就去除了直徑小于10的孔及其圓心圖2.6去除小孔圖2.7去除孔心(3)去除小圓角Georm-defeature-surfminradius:1.00fillets-maxradius:5.00-findremove-return.依次將所有半徑在1-5surfs點(diǎn)擊圓角所在的面之間的小圓角去除圖2.8去除圓角圖2.9去除圓角后的中面3劃分單元及單元質(zhì)量檢查修改(1)劃分縱梁單元2Dautomesh-size-15.0°d-elemstocurrentcomp右擊zongliang幾何體-makecurrentsurfs點(diǎn)擊圖中需要?jiǎng)澐謫?/p>

11、元的面一meshreturn劃分好的網(wǎng)格與組件顏色一致圖2.10劃分縱梁網(wǎng)格(2)縱梁單元檢查修改一分仇：不合格2DWitelementdeanup-黃色：警告-可拉動(dòng)下點(diǎn)修改單兀至合格ToolcheckelementI設(shè)置各項(xiàng)的上下限值后單擊每一項(xiàng)即顯示不滿足該項(xiàng)的壞單元2Dqualityindex選擇壞單元可批量修改優(yōu)化對于頑固壞單元,可以通過刪除再重新創(chuàng)立或直接剖分等方法進(jìn)行修改(3)劃分托架單元及托架單元修改方法同縱梁單元的劃分與修改圖2.14托架網(wǎng)格壞單元圖2.13劃分托架網(wǎng)格4施加約束、載荷(1)創(chuàng)立集合器Loadcollectorscreati編輯名稱和顏色,用同樣的方法創(chuàng)立約束

12、集合器spc和載荷集合器force(2)在不同的集合器中分別施加約束和載荷施加約束令spc變?yōu)楫?dāng)前一Analysisconstraintscreat選擇圖中需要施加約束的節(jié)點(diǎn)-creat施加載荷圖2.15創(chuàng)立集合器令force變?yōu)楫?dāng)前一Analysisforce-creat圖2.17施加載荷5設(shè)置材料屬性擇MATcreat/editm-tuojia和m-zongliangMeterialcreat編輯名稱,cardimage選(E=2.1e5,NU=0.3,RHO=7.8e-9).用同樣的方法創(chuàng)立名為的材料6設(shè)置單元屬性(1)創(chuàng)立縱梁單元屬性propnamepzongliangProperti

13、escreatcardimagepshell-creat/editT=3-returnmaterialmzongliang2創(chuàng)立托架單元屬性同上,名稱p-tuojia,厚度T=27將單元屬性賦給單元集合將zongliang屬性賦給zongliang單元集合Components-assign-c0mpszongliangselect-assignpropertypzongliang同理,可將tuojia屬性賦給tuojia單元集合8設(shè)置工況name編輯為caseAnalysisloadsteps-spc已建好的約束spc顯示其id號(hào)-createdit10ad=已建好的載荷force顯示其ID號(hào)

14、displacementOutput-stressstrain9設(shè)置限制卡Analysiscontrolcardssolstaticsautospcyes-parambailout1post210輸出結(jié)果文件Exporttype:FEModel,輸入文件名一apply一在路徑下出現(xiàn)一個(gè)擴(kuò)展名為.fem的文件11求解Analysis-solver-optistruct-inputfile:找到上一步輸出的.fem文件solve求解窗口顯示：processcompletedsuccessful,路徑下出現(xiàn).op2(大于1kb)的文件,表示成功12觀察結(jié)果(1)將.op2文件轉(zhuǎn)換成.res文件Ana

15、lysissolverhmnasto2inputfile:.op2Soloutputfile:復(fù)制inputfile中的路徑,并將op2改為resve路徑下出現(xiàn).res的文件(2)調(diào)入結(jié)果文件力,0lllWi二“12HUM11Ieresultsfile選擇.res文件(3)觀察®Postdeformeddatatye:displacementdeform-顯示位移變形Postcontour-datatye:vonmisesstrsZ1contour顯示應(yīng)力圖2.19路徑下的文件三CAM局部1輸入模型翻開軟件NX6.0一輸入.stp的模型文件圖3.1輸入模型2建立毛坯幾何開始一建模一草

16、圖一拉伸圖3.2創(chuàng)立草圖圖3.3草圖拉伸3設(shè)置加工坐標(biāo)系開始一加工-操作導(dǎo)航器-幾何視圖-雙擊MSC_MILL選擇CSYS寸話框一拖動(dòng)加工坐標(biāo)系XM-YM-ZM至刀具可接近的點(diǎn),方便對刀,并調(diào)整ZM軸大致與零件垂直,作為刀具上下移動(dòng)方向4定義毛坯、零件幾何雙擊WORKPIECE旨定毛坯和零部件圖3.4設(shè)置加工坐標(biāo)系圖3.5定義毛坯和零件幾何5粗加工(型腔銃)(1)創(chuàng)立刀具加工模塊一創(chuàng)立刀具-類型；mill_contour刀具子類型：MILL-確定-直徑-20底圓角半徑-0刀具-刀具號(hào)-1刀具補(bǔ)償-1長度補(bǔ)償-1-確定名稱：D20R0D-50夾持器-L-50B-10R1-10(2)創(chuàng)立操作類型；millcontour操作子類型：CAVITY_MILL-確定-程序：NCPROGRAM公型刀具：D20R0位直-r,八幾何體：WORKPIECE方法：MILLROUGH切削模式：跟隨部件加,俁里一刨建操作-平回直徑白分比：50-全局每刀深度：46半精加工(型腔銃)(1)創(chuàng)立刀具直徑-10底圓角半徑-4刀具-刀具號(hào)-1類型；mill_contour刀具補(bǔ)償-1加工模塊一創(chuàng)立刀具-刀具子類型：MILL-確定-長度補(bǔ)償-1-確定名稱：D10R4D-50夾持器-L-50B-10R1-10(2)創(chuàng)立操作類型；millcontour加工模塊一創(chuàng)