悬挂机构半轴套钻6-φ20孔夹具设计及三维设计毕业设计论文.doc

目 录摘 要4Abstract5一 绪 论6二 国内外调研6三 钻6-20夹具的工艺分析73.1 现场背景73.2 经济性精度分析83.3 定位基准及精度选择应依据原则：83.4 加工精度的影响因素83.5 设计夹具的基本要求8附 零件分析图9四方案的拟定11引言11（1）立式结构11（2）卧式结构114.1 机械机构的设计124.1.1.定位方案与定位基准面的选择124.2 夹紧系统方案选用134.2.1 气压夹紧装置134.2.2液压夹紧装置134.3定位机构的设计15五夹紧力的计算及分析155.1.2 夹紧力作用点165.1.3 夹紧力的大小16六. Solidworks背景196.1 Solidworks 功能和特点20致 谢23后 记24参 考 文 献26摘 要此次论文是对东方红推土机右支架上钻6-20孔的加工工序时，消灭孔定位不准的情况，即对下道工序的一个辅助的工艺装备。结合实际现场的需要，改进了摇臂钻床钻6-20孔时，依靠简单夹具对钻6-20孔不准的情况。此次设计的夹具不仅仅降低了对工人的依赖程度，而且还提高了工作效率，降低了工人的劳动强度，使在今后的工件改进时，能够方便的进行夹具的部分零部件的更换或调节就可以达到工作的需要。此次设计的夹具，依靠成组夹具的设计基础，结合其他种类的夹具设计理念，夹具装置由机械夹紧机构部分组成。方便地实现对东方红75推土机铲臂右支架零件夹具大的跨越，同时也可以更换夹具的一个或两个零部件，实现简单螺纹夹紧方式，方便的实现对各类钻床之间的适应，而且对小型企业各类非国标钻床也同样适应。对其依靠气缸夹紧或通过机械式螺纹夹紧任意调节不受其任何影响。本次夹具设计所用机床为3025B10摇臂钻床。本文从机械设计和制造两方面对产品进行设计和研究，用Solidworks对产品进行三维建模，并完成气缸和设计夹具各个主要零件的零件图和总装配体装配图的绘制。AbstractThis time sis is dongfanghong bulldozer right support top drill 6- 20 process of bore work preface, exterminate the circumstance that the bore fixed position prohibit, namely to next work preface of an assistance of craft material.Combine actual spot of demand, improvement shake arm to drill a bed to drill 6- 20 bore, depend on simple tongs to drill 6- 20 bores prohibit of circumstance.This time tongs of design not only only lowered to depend on worker degree, and still exaltation work efficiency, lowered a worker of labor strength, make at aftertime of work piece improvement, can convenience of carry on tongs of parts of zero replace of partses or regulate and then can attain work of demand.This time tongs of design, depend on into a set the design foundation of the tongs, combine the tongs of other category design principle, tongs equip is clip by the machine tight organization part constitute.Expediently the realization is red to east 75 bulldozer spade arm right support spare parts tongs big of cross over:Can convenience of realization to every variety drill of the bed of orientation, and to small scaled business enterprise every variety non- country mark drill a bed also same orientation.As to its depend on air cylinder to clip tight or pass a machine type a thread to clip tight arbitrarily regulate to be free from it any influence.This text carry on design to the product from the machine design and the manufacturing both side and research, use Solidworks to carry on to the product 3D set up a mold, and completion air cylinder and the tongs each spare parts of spare parts diagram and main draw of diagram of the spare parts engineering.一 绪 论此次毕业设计的题目是悬挂机构半轴套钻6-20孔夹具设计及三维设计，这是一个实用现场题目。针对东方红推土机右支架上6-20孔的加工工序，在摇臂钻床上的辅助装置，在是实际现场中消灭孔定位不准的情况。目前对小批和多品种的设计，周期长，工人劳动强度大。而对于目前生产条件简陋，操作困难，而且对于本次的课题悬挂机构半轴套钻6-20孔夹具设计及三维设计，考虑到随着起机械行业的不断发展，多品种，中小批量生产占企业的主导地位。为了适应今后在夹具设计不断发展。此次机械部分的设计采用了成组夹具设计理论：即按成组技术原理，在零件分类成组的基础上，针对一组（或多组）相似零件的一个（或多个）工序而设计制造的夹具.此次设计钻6-20孔夹具装置具有专用夹具的若干特点，还具有对工件工艺改变的适应性。此次设计摇臂钻床夹具装置机械部分具有通用机体和可换部件，可调元件组成。另外，从夹具结构上偏重于可换，而且对于结构的要求则更加紧凑。对于本道工序的加工特点，依据“三相似原则” ：工件的机构要素相似，工艺要求相似，工件尺寸相似。对于本道工序的全面分析，合理分组是设计的前提，也是发挥钻6-20孔夹具的优势的关键。此次设计摇臂钻床夹具装置具有以下优点：扩大了夹具的使用范围，提高了生产率和零件的加工质量。1. 减少了夹具设计和制造的工作量，节省了制造成本，2. 提高了夹具的制造精度，缩短新产品的技术准备周期，3. 降低工人的劳动强度，促进生产安排更加合理4. 具有较好的工艺继承性，能够对产品的不断添加不同类型的发展的需要。二 国内外调研此次毕业设计的题目是悬挂机构半轴套钻620孔夹具设计及三维展示，对后续工序的一种辅助装置。其重点是定位加紧，解决了在目前实际生产中，依靠简单的生产装备，仅仅依靠工人们的体力来加工工件。对此次的设计课题现场进行的调研，是本次设计的主要参考依据，设计的目的使在生产的实际应用中能够有较大的现实可操作性，以及对夹具的适应，并且结合现场的实际情况。对夹具未来发展需要以及对今后的产品的升级改造的留有足够得适应空间，满足了夹具的改进需要。目前的实际的现场对悬挂机构半轴套钻620孔，主要还是仅仅依靠工人的体力和简单的工装夹具来操作。 对于目前的东方红推土机铲臂右支架钻620孔的定位精度问题。国内的大部分生产企业对其主要还是依靠简单的生产工具进行加工，对于目前生产企业实际状况则（依靠工人们的体力和简单的设备）来确定钻620孔的定位，而且对于其钻620孔的定位的变化情况，随着实际操作的进行随机性的发生变化，对其不能够进行有目的的进行改变。对于目前同类夹具生产企业对此类钻620孔的定位的变化情况的处理，大都采用类似的方法来处理，来减小实际存在的问题。对于钻620孔的实际生产时所带来的定位误差是无法避免的，对解决此类问题：首先，则采用精度较高设备，高素质的设备操作工人，更加合理的制造工艺等等，以最大限度的减少定位精度误差。此议题本次则不作为重点，而是对今后的类似工艺的改进时作为依据而进行参考。其次，对于工人们的操作条件的艰苦，设备的简陋。以便缩短生产过程的辅助时间，减轻工人的劳动强度，提劳动生产率，降低劳动生产成本。对此类零件的工艺分析，应对零件的分类分组，工艺特性及定位夹紧等内容的全面的考虑，而且对今后的发展变化等因素，采用专用夹具来进行钻620孔操作。对于此次设计的主要内容的分析，结合现场的实际状况对此设计的内容则以螺旋夹紧的方式来实现。机床夹具的主要作用有以下几个方面：（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性，有效的防止和减轻了加工误差。（2）使工件处于最佳的钻孔部位，成型性良好，工艺缺陷明显降低，生产速度得以提高。（3）以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件。（4）可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进夹具结构的生产机械化和自动化的综合发展。三 钻6-20夹具的工艺分析3.1 现场背景1、 整体布局应能够满足本夹具的生产能力500台/月，属于中小批量产品生产。应该满足钻模板1500台/月，底座500/台生产能力，并且能够适应摇臂钻的同一类型的不同型号产品。2、 底座的工艺是：下料、端面制作、钻孔制作、成品喷漆。3、 下料对象、底座的制作、成品喷漆对象及工序（略）4、 主梁的制作对象及工序（1）底座制作对象：底座端面铣磨加工（2）钻6-20孔夹具加工工序（略）5、车间的布局要求：整体布局美观、实用、便于生产调度管理 3.2 经济性精度分析夹具的适用对象是对多品种多类型的终合设计，因此对设计的通用性的要求有大的使用范围。3.3 定位基准及精度选择应依据原则：1、 于工件的直线尺寸无公差要求，与工件加工次村精度有关的夹具零件尺寸公差取 +0.1。2、 度无公差要求时，与工件加工角度有关的夹具零件角度公差可 取 + 103、 工件加工精度有关的夹具零件尺寸公差应取工件响应尺寸公差的1/21/5。4、 紧固件用的孔中心距公差，中心距小于150取+0.1，大于时则取+0.155、 精基准的选择 20孔不但是精度要求最高的孔，而且也是该零件的设计基础、装配基准与测量基准。为减少加工误差、保证加工精度，可选20孔为精基准6、 粗基准的选择 20孔为重要的表面，若要求加工时整个轴线长度上余量均匀，就应该选择该20孔长孔为粗基准，先加工平面。7、3.4 加工精度的影响因素影响装配精度的各种误差1、 必须注意误差的方向性。2、 影响加工精度的各种误差。（1）定位误差的影响，（2）夹紧误差：对工件或夹具的某些不见产生变形所引起的制造误差（3）夹具的安装误差：夹具定位烟碱的定位表面相对于，夹具安装定位面存在的位置误差以及夹具与安装定位表面之间的配合间隙所引起的误差。3.5 设计夹具的基本要求1、设计夹具应该注意的问题（1） 夹紧力不应该破坏工件在夹具中正确位置（2） 夹紧力的大小应该可靠、适当。既要保证加工过程中工件不产生偏移，与要保证工件在夹紧后的变形不超过受压表面的损伤不超过容许的范（3）夹紧动作要迅速，操作要方便省力，使用要安全（4）应有足够的夹紧行程和装卸工件的间隙。（5）结构要简单，制造要容易，体积要小，并有足够的强度2、为了满足上述基本要求，在考虑夹紧力时，遵循下述原则（1）夹紧力的方向因该保证定位准确可靠，即尽量垂直于主要的定位支承面，以免产生夹紧变形超标（2）夹紧力的方向应该有利于减小夹紧力，即尽量和焊接时的变形抗力方向一 致。这样既操作省力，又有利于简化夹具结构（3）为了保证工件夹紧稳定可靠,夹紧里的作用点应该落在主要的定位支承面上,或落在主要支承点所围成的范围内(4)夹紧力的作用点应该选择在工件刚性较好的部位,应尽量避免使工件产生夹紧变形或翻转力矩.应靠近工件被加工表面,以提高定位的稳定性和可靠性.附 零件分析图 本毛坯支架供参考（如下图）：.工艺路线如下： 工序05：粗铣顶面 定位基准：底面、工艺凸台面及55孔。 工序10：粗铣底面、工艺凸台面 定位基准：顶面及49孔。 工序15：粗镗（工步1）及退刀槽563（工步2）定位基准：底面、工艺凸台面及55孔。 工序20：粗镗55孔 定位基准：顶面及49孔。 工序25：半精镗55孔（工步1），并倒角1.545（工步2） 定位基准：顶面及49孔。 工序30：扩2-43.5孔及倒角245（使用分度夹具，2个工位） 定位基准：底面、工艺凸台面、55孔及43.5孔外缘一点。工序35：钻6-孔定位基准：底面、工艺凸台面、55孔及一个43.5孔（定位元件为削边销）。 .四方案的拟定引言对支架的工艺分析，使在对其设计改造现场的工艺装备，推土机的右支架的加工处的钻6-20孔问题。采用夹具的形式来解决。东方红推土机右支架上钻6-20孔夹具由机械夹紧机构组成，机械部分的设计可依据机床夹具的形式，依靠成组夹具的设计基础，结合其他种类的夹具设计理念。结合实际的生产需要，通过对机构的综合考虑，此次设计方案原理主要集中于以下两种方案，立式结构和卧式结构：（1）立式结构立式结构的优点是可以方便的调整铰链的相对几何长度，从而来改变力的大小比较容易，而且对其结构相对位置，很好的实现了杠杆的很大的增力效果。但是立式结构依然存在着许多不足之处，若是对此次设计的课题来分析它，立式结构就存在着诸多不便之处，首先，它对于同一的机构，改变了它的几何尺寸，变化程度受到了很大的约束，不能够很好的适应，同时对于同一品种不同型号的变换，需要更换不同的杠杆来改变力的作用点，考虑使用次设计思想。立式结构的整体简单则是它的最大的优点，但是对其实际生产中的产品的主流产品则不能够考虑采用此次设计思想。（2）卧式结构卧式结构设计依据是成组夹具的设计思路,它具有许多特点，在设计对起重机此类的设计主要是考虑到对产品的需求量较小,并且型号的变动比较频繁,因此设计卧式结构时考虑专用夹具的设计思路,主要是它应该具有以下几点:1. 能够迅速可靠地夹紧零件的变形处，而且家具的结构简单，定位准确，调整方便和操作安全。2. 满足了零件的精度和工件的必要的刚度，以满足成组工艺中一个调整尊贵全部零件加工的要求。3. 当零件的变形处，变化时能够快速方便的移动适应了产品的不可预见行，提高了生产的效率。4. 体现了较好的工艺继承性和体现对产品发展的预见性，以便适应了不断增添加工同类型新零件的需要。5. 当零件的变形处，变化时能够快速方便的移动适应了产品的不可预见行，提高了生产的效率。小结 此次对钻620工序夹具设计方案采用的第一个设计方案，立式结构4.1 机械机构的设计机械系统涉及了对东方红推土机右支架上钻6-20孔装置（机械部分），采用对东方红推土机右支架上钻6-20孔装置具有专用夹具的若干特点，还具有对工件工艺改变的适应性。另外，从夹具结构上偏重于可换，而且对于结构的要求则更加紧凑。对于本道工序的加工特点，依据“三相似原则” ：工件的机构要素相似，工艺要求相似，工件尺寸相似。对于本道工序的全面分析，合理分组是设计的前提，也是发挥设计钻6-20孔夹具夹具的优势的关键。4.1.1.定位方案与定位基准面的选择零件定位方案与定位基面的选择一般以工艺规程中已设计的为准，仅在工艺规程中的定位方案与零件定位基面的选取中确实有问题时，这时才考虑定位方案和定位基面的选择。分析过程如下：（假定机加工工艺规程指出定位方案和定位基面不合适）（1） 从工件2-43.5孔要求与55孔轴线有位置度公差要求，55孔轴线为2-43.5轴线投影的交点，这就提示在定位方案选择上，尽可能要以55孔为基准，方可确保基准不重合误差小。（2） 2-43.5孔加工时必须限定5个自由度。仅选55孔为第一定位基面最多可限定4个自由度，还必须另选定位基面来满足定位要求，从前分析还可以利用的表面有已加工好的平面，若选任一平面为第一平面为第二定位基面，这时限定3个自由度。总的定位自由度个数为7个，但实际仅限定了5个自由度，其中两个自由度是重复定位。而要求加工是必须限定5个自由度中，还有一个绕55轴线转动的自由度未被限定。古应加第三定位基面限定其转动自由度。选零件毛坯外表面任一点加一挡销限定转动自由度。4.1.2.定位方案的确定和定位元件的选取 零件的定位是通过定位基面与定位元件接触来实现的，故定位元件的选取应与定位方案和零件定位表面相适应。方案一：选一长心轴，一定位套，一菱形销定位元件的定位元件的定位方案。上述分析知，这是一个明显的过定位方案。因为一个长心轴限定4个自由度。端面限定3个自由度，菱形销限定一个自由度，一共八个。这里是否允许过定位选取决于定位基面间的相互位置精度，前面资料显示。前两个基面虽不一次加工，但可以保证其相互位置进度，故这种过定位方案是允许的。在进行分度加工第二个孔时，不松开零件，而将所有定位元件和夹紧机构整体以孔轴配合形式绕55轴线转47度，孔轴配合按资料P9取40H7/6，外表面一点再加一挡销限定转动自由度。 方案二：为确保不产生过定位。在方案一采取的定位元件上作一个调整，将方案一的定位元件长心轴换成短心轴。由于短心轴仅能限定2个移动自由度，加上平面限定3个自由度，挡销限定一个自由度，恰好限定6个自由度为完全定位，其于不变。 比较：上述两个方案均可以满足加工20孔的要求，而且第二方案中。没有过定位。加工中取哪一个方案，应该实际情况，实际加工情况20孔轴线必须垂直放置才能满足6-20孔处加工位置。 结论：推荐方案一，一长心轴，一定位套外加一个菱形销作为该夹具的定位元件。长心轴直径公差按资料4P9取54f7.4.2 夹紧系统方案选用4.2.1 气压夹紧装置气压传动系统有气压发生装置、传动元件、控制元件（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件）、执行元件及其气动辅助元件（过滤器、油雾器和消声器）组成。系统设计的任务是根据主机工作循环的需要，设计气动回路，选择整个系统。设计的气压传动系统时，应考虑系统的停电、需要紧急停车以及重新开车时的连锁保护。为保证气压装置的工作安全，在汽罐桑装有安全阀，以保证压力过高是的卸载。气压系统对环境的要求苛刻，压缩空气冲换向阀排到大气时，将排除油雾并发出噪声，影响环境。4.2.2液压夹紧装置在同等的体积下，液压装置能比电器装置产生更多的动力，因为液压系统中的压力可以比电枢磁场中的磁力大出3040倍，在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的12%左右。液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压装置的换向频率，在实现往复回转运动时可达500次/min，实现往返直线运动可达1000次/min。液压装置能在大范围内实现无极调速（调速范围可达2000），它可以在运行的过程中进行调速。液压传动易于自动化，这是因为它对液体压力，流量或流动方向易于进行调节或控制的缘故。当将液压控制和电气控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，接受远程控制。液压装置易于实现过载保护，液压缸和液压马达都能长期在失速状态下工作而不会过热，这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。液压件能自行润滑，使用寿命较长。由于液压元件已实现了标准化，系列化和通用化，液压系统的设计，制造和使用都比较方便。液压元件的排列布置也具有较大的通用性。用液压传动来实现直线运动远比用机械传动简单优点： （1） 液压油油压高、传递动力大 （2） 油液的不可压缩性使夹紧刚度提高，工作平稳、可靠。 （3） 液压传动噪声小，劳动条件比气压装置好 缺点： 易漏油，液压元件的材质及制造精度要求高，故而夹具成本提高。 4.2.3气液增压夹紧装置 该装置结合了气压与液压的优点，动力源是压缩空气，液压气增压作用。 特点： 1 不需要机械装置就能产生很大的夹紧力，使夹具结构简化。 2 气液增压装置易被制成通用部件，可以各种方式灵活方便地与夹具组合。 4.2.4、电动夹紧装置 电动装置是以电动机带动夹具中的夹紧机构，对工件进行夹紧的一种方式。 特点：传动平稳、噪声较小、通用性好，对某些夹紧机构才有此装置但其结构较复杂。 4.2.5、磁力夹紧装置 该机构通过磁力吸附将工件夹紧。 特点：机构紧凑、安全可靠、夹紧动作迅速等特点，主要用于薄件加工及高精密磨削。 4.2.6、真空夹紧装置 该机构通过真空负压将工件吸紧。 特点：压力均匀，单位有效面积上的压力只有68Ncm，仅适用于加工强度低、大而薄或均匀夹紧而又不能采用磁力夹紧的工件。4.2.7、螺旋夹紧装置该机构结构简单、紧凑,体积小,操作方便(一般工人即可操作),应用也比较广泛,成本也比较低比较符合中小企业的生产能力.由于批量不大,此外在资金考虑到制造成本,所以夹具动力源应采用机械装置夹紧.若选用气动(液压、电动、磁力、真空)夹紧,由于被加工孔不在一个平面上,且相差47度转角,批量较小,采用气动(液压、电动、磁力、真空)夹紧势必造成结构复杂、成本高和操作不方便等缺点.所以,该机构应采用螺旋夹紧为动力的夹紧装置 4.3定位机构的设计4.2.1 底座底座是整个系统中最大的零件，夹具本体总成、气动系统及钻模板都连接在底座上。工作时，钻头通过钻模板的作用力而传递到底座上，使得底座承受一定的力，因此，底座应该选择强度较大的铸铁材料。本次设计毛坯材料采用灰铸铁，底座制造采用“铸造调质处理机械加工”的工艺路线，调质处理后硬度大约为HB220245。调质后材料具有高强度与良好的塑性及韧性的配合，即具有良好的综合机械性能4.2.2 钻模板钻模板是固定在U形槽的一部分，它由开口销连接在U形槽上，在其上面还有其它的元件，有一个衬套和三个钻套，还有三个钻套螺钉用来固定钻套，防治它的转动。其材料为普通碳钢。4.2.3定位套与定位轴 定位套由四个螺栓固定在底座上,而定位轴则通过螺纹和一个平键固定在定位套上,防止定位轴松动,从而精确了工件纵向定位中心.4.2.3菱形销 菱形销主要是确定工件的横向定位中心,通过紧钉螺钉来实现工件的更替.五 夹具夹紧机构设计5.1夹紧力的计算及分析5.1.1 夹紧力的方向 （1）夹紧力的方向应有助于定位稳定，且主夹紧力朝向定位基准面。 （2）夹紧力的方向应有利于减少夹紧力，尽量和切削力、重力方向一致，这样设计及操作方便又有利于简化夹具结构。 （3）夹紧力方向是工件刚度较高的的方向。 5.1.2 夹紧力作用点 （1）夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 （2）夹紧力的作用点应选在工件刚度较高的部位。 （3）夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。 5.1.3 夹紧力的大小 理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而实际上夹紧力的大小还与工艺11系统的刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关；因此实际设计中常用估算法、类比法、和实验确定。 1 注：要确定夹紧力，必须先知道切削力的大小，故计算夹紧力的主要依据是切削力。 受力分析（如下图）： 切削力： =fv 切削速度V= = =6 =18.84 m/s ：轴向力 背吃刀量：=do/2=10 进给量f=0.28 =0.9 (金属切削刀具表3-1) =61.2 （金属切削刀具表3-1） N F = =0.3=0.32905.5=871.65N夹紧力： = 式中： 实际所需夹紧力 K 安全系数 KK0K1K2K3K4K5K6 =1.51.01.01.01.31.01.0 =1.95 = = 28328.625N 夹具夹紧机构的作用是对工件进行夹紧，以抵抗由于切削过程产生的切削力，离心力，以及重力等作用，以确保工件定位可靠的完成整个工序的夹紧机构是否可靠及准确，对零件的加工质量，生产率及夹具寿命的影响极大。 夹紧机构设计中必须解决的问题：（1） 加工工件的实际受力大小的计算（2） 夹紧机构实际生产的夹紧力大小计算（3） 满足校核式： 或 K 式中：夹紧机构实际产生的夹紧力 K：为安全系数。与加工性质（粗加工，精加工）及接触形式（工件与夹紧元件，工件与夹具体等）有关。 ：以静力平衡计算出的加工工件实际需要的夹紧力合力 K：为许用安全系数注意：（1） 参照一些图册进行类比完成的结构设计，校核之后，其安全系数远大一般手册推荐的许用安全系数数值，这主要是手册考虑了加工系数是一个动态系统，加工过程中夹紧机构实际产生的夹紧力应考虑到零件的冲击，震动，不平衡等因素。而加工工件实际受力的合力计算是以静力学计算为依据。故安全系数较一般设计值要大（2） 任何一个夹具的夹紧机构在工作时，夹紧元件与工件一定要形成一个闭力系统。（3） 手动夹紧机构一般比机动夹紧机构效率低，但结构简单 工作可靠 成本低廉 而且必须具有自锁性。故设计时要注意自锁问题及采用一些提高效率的机构或元件。如快换垫圈（U型垫片）、伸缩压板、旋转勾头压板、弹簧等。所有机构与元件初步布置之后，要考虑是否操作方便，工件是否容易取出及安装，有关元件有无干涉。如出现这种可能，应及时解决，若扔解决不了，则应考虑另选夹紧方案。 六. Solidworks背景制造业是一个国家重要的基础工业，是高新技术产业化的载体，也是高新技术发展的动力，它担负着为国民经济部门提供技术装备的任务，其发展水平反映了一个国家的综合实力。目前市场经济全球化的直接后果是制造业市场竞争更加激烈，表现为产品的更新换代加快、质量更好、价格更便宜、服务更完善，迫使企业不断地追求T、C、S、Q。这就要求企业尽可能快的响应市场变化，制造出满足用户各种要求的产品。CAD软件的开发应用为产品的设计和制造过程提供了一个有效的、强大的手段，极大地促进了制造业的进步，为制造业的快速发展提供了有力的保证。自上世纪八十年代开始，我国设计单位和个人或早或晚的采用了二维CAD技术，现已完全实现了国家科委1985年提出的“甩图板”目标。在国内所有的企业、研究所和高校，手工绘图只用于构画方案草图，描图员早已不见了踪影。通过二维CAD软件二十多年的应用实践，设计师都感受到了二维CAD软件在提高绘图效率、改善图面质量和加强图纸管理方面的优越性能，但在提高设计质量、进行技术创新方面并没有多大的效果，对设计师专业能力的要求一点也没有降低，甚至解决不了复杂的投影、漏画图线、漏标尺寸等问题。传统二维CAD主要用来代替手工绘图，不过是一个高效的绘图工具而已。在传统的设计中，设计师必须具有较强的三维空间想象能力和二维表达能力。当接到一个新的零件设计任务时，他的脑海中首先要构造出该零件的三维空间形状，然后按照三视图的投影规律用二维图形将零件的三维形状表达出来。为了统一、规范技术图纸，还须做一些硬性的规定，如一些标准件规定画法、视图表达等。设计师在进行产品设计之前，首先要学习许多人为的约定，如画法几何、机械制图标准等等。这就象正常人必须用哑语交流一样，花费了大量的精力与时间用于图面表达上，从而限制了设计师的创造性思维。自上世纪90年代起，国际CAD设计领域已逐渐转向三维技术。近年来CAD的开发方向都是基于特征的三维参数化设计软件。三维设计软件的出现使产品开发、设计工作出现了质的飞跃。对于一个习惯于操作AutodCAD或CAXA的高手来说，如果由于偶然的机会初识了三维CAD设计软件，一定会被它那强大的威力所折服，迫切希望早日进入三维世界。可以肯定，三维CAD软件取代二维CAD设计软件将是一个必然的趋势。 国际市场上流行的CAD设计软件分为高端、高中端、中端和低端产品。高端产品有法国Dassault Systmes (达索)公司的CATIA(卡帝亚)、美国UGS EDS公司的UG，功能强大，价位较高，适用于航空领域、汽车领域、虚拟制造，基本模块20万左右/套； 中、高端产品是美国PTC公司的Pro/Engineer，适合于通用机械的设计与制造、复杂曲面的设计、数控加工控制，尤其是在我国的南方模具制造领域得到了极为广泛的应用，是世界范围内绝无仅有的现象，基本模块1015万/套；中端产品有达索公司的SolidEdge、美国SolidWorks公司的SolidWorks、美国 Autodesk公司的MDT、Inventor、北航三维CAXA等，其中以SolidWorks为典型代表，基本模块5万/套；低端产品是各种二维CAD软件，Autodesk公司的AutodCAD、北航电子图版CAXA等。从国内三维CAD推广应用的情况看，部分大型重点企业、科研院校选择了高端产品，主要看重的是其强大而完善的功能；中小型企业大多还正在使用低端的二维CAD系统，功能仅限于计算机辅助绘图，许多中小型企业迫切希望采用三维设计软件，在短期内改善产品设计手段，提升产品开发能力，提高产品质量档次。而中端的三维CAD/CAE/CAM集成系统功能实用，易学易用，价格适中，正处于飞速发展的阶段，是中小型制造企业的首选。以SolidWorks为例，虽然功能不及高端CAD系统强大，但除极个别的领域外，应用在大多数场合已是绰绰有余，完全能够很好地解决大多数企业产品设计工作中的实际问题，极易在企业中得到推广和普及，有望做到技术人员人手一套，使企业中每个人都能感受到三维软件的巨大威力，从根本上增强企业的竞争力。1993年，为了开发世界空白的基于微机平台的三维 CAD 系统，PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁共同创建了 SolidWorks 公司，其宗旨是：To help customers design better and be more successful让您的设计更精彩。1995年成功推出了三维设计的第一个版本SolidWorks 1995，随后又陆续推出了SolidWorks 2001 Plus、SolidWorks 2003、 SolidWorks 2005、SolidWorks 2006，目前最新推出了SolidWorks 2007。由于SolidWorks出色的技术和市场表现，成为CAD行业的一颗耀眼的明星，终于在1997年由法国达索公司Dassault Systerms 全球最著名的产品全生命周期软件开发商，以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的投资商和股东，以当初一千三百万美元的风险投资，获得了惊人的高额回报，创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWork公司以原有品牌和团队继续独立运作，不仅财力上得到了加强，市场定位也更加准确，已成为专门致力于3D软件开发与实施的高素质的专业化公司。SolidWorks三维设计软件也成为达索家族中最具竞争力的CAD产品。2006年底SolidWorks公司宣布，SolidWorks 2007软件是第一款经微软认证支持新版Windows Vista操作系统的3D产品。SolidWorks是世界上第一个基于Windows平台的优秀三维设计软件，在开发、运作产品10年的时间里，已经在全球发行了总计50多万套软件，共获得二十多项国际大奖。1999 年获得全球微机平台CAD系统评比第一名，2002年从众多著名的3D软件中脱颖而出，赢得美国CADENCE权威杂志最佳编辑奖，从而成为三维设计软件快速增长的领导者，是三维软件的第一品牌。在美国，每500家招聘机械工程师的公司中，要求应聘人员必须掌握SolidWorks软件技能的公司就占464家。包括麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等著名大