现代飞机装配技术课设.doc

南京航空航天大学

现代飞机装配技术
课程设计说明书

课 题 : 任务 8
姓 名 : 罗枭
班 级 : 0509304
学 号 : 050930414
学 院 : 机电学院
专 业 : 飞行器制造工程
指导老师 : 卫 炜

2013年1月6日

目录
一、 设计任务 1
二、 选用软件介绍 1
三、 零件建模 4
1. 手柄的建模 7
2. 枪体的建模 6
3. 弹簧的建模………………………………………………7
4. 枪头的建模 11
5. 按钮的建模 12
6. 螺钉的建模 14
7. 气孔的建模…………………………………………….15
四、 装配设计………………………………………….… ...20
五、 工程图设计 27
六、 总结与体会 32

一、设计任务
设计任务8，如图1所示，完成图中铆枪的零件建模、工程制图、虚拟装配设计等工作。

图1 任务 8
二、选用软件介绍
本任务选用CATIA的V5版本进行设计。CATIA是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的缩写，是世界上一种主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件。在70年代Dassault Aviation 成为了第一个用户，CATIA 也应运而生。从1982年到1988年，CATIA 相继发布了1版本、2版本、3版本，并于1993年发布了功能强大的4版本，现在的CATIA 软件分为V4版本和 V5版本两个系列。V4版本应用于UNIX 平台，V5版本应用于UNIX和Windows 两种平台。V5版本的开发开始于1994年。为了使软件能够易学易用，Dassault System 于94年开始重新开发全新的CATIA V5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM 软件的一种全新风格。
CATIA是法国Dassault System公司的CAD/CAE/CAM一体化软件，居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子\电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。CATIA 提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。包括:从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。在世界上有超过13,000的用户选择了CATIA。CATIA 源于航空航天业，但其强大的功能以得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。CATIA 的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户群体在世界制造业中具有举足轻重的地位。波音飞机公司使用CATIA完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行业内的领先地位。
CATIA V5版本是IBM和达索系统公司长期以来在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的CATIA V5版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。CATIA V5版本具有：
1.重新构造的新一代体系结构
为确保CATIA产品系列的发展，CATIA V5新的体系结构突破传统的设计技术，采用了新一代的技术和标准，可快速地适应 企业的业务发展需求，使客户具有更大的竞争优势。
2.支持不同应用层次的可扩充性
CATIA V5对于开发过程、功能和硬件平台可以进行灵活的搭配组合，可为产品开发链中的每个专业成员配置最 合理的解决方案。允许任意配置的解决方案可满足从最小的供货商到最大的跨国公司的需要。
3.与NT和UNIX硬件平台的独立性
CATIA V5是在Windows NT平台和UNIX平台上开发完成的，并在所有所支持的硬件平台上具有统一的数据、功能、 版本发放日期、操作环境和应用支持。CATIA V5在Windows平台的应用可使设计师更加简便地同办公应用系统共享数据；而 UNIX平台上NT风格的用户界面，可使用户在UNIX平台上高效地处理复杂的工作。
4.专用知识的捕捉和重复使用
CATIA V5结合了显式知识规则的优点，可在设计过程中交互式捕捉设计意图，定义产品的性能和变化。隐式的 经验知识变成了显式的专用知识，提高了设计的自动化程度，降低了设计错误的风险。
5.给现存客户平稳升级
CATIA V4和V5具有兼容性，两个系统可并行使用。对于现有的CATIA V4用户，V5年引领他们迈向NT世界。
三、零件建模
根据图1，初步将铆枪分为7个零件，下面分别对7个零件建模。
1. 手柄的建模
手柄实体图，如图2

图2
1） 以XY面为基准绘制草图，草图如图3所示；

图3
2） 退出工作台，旋转；（图4）

图4
3） 以XY面为基准绘制草图，如图5；并割凹槽，如图6；之后倒圆角，如图7；

图5 图6 图7
4） 以上表面为基准绘制草图，如图8；并拉伸，在一个圆面上做三角圆（图9），并旋转，得到半圆体（图10），并倒圆角（图11）；
图8 图9

图10 图11
2. 枪体的建模
枪体的实体模型

1） 绘制草图，如图12；并旋转得到枪体，如图13；
图12
图13

2） 以大圆面为工作平面，绘制一矩形，如图14；并割凹槽，如图15；通过镜像，分别割凹槽，得到枪体，如图16；
图14 图15

图16
3. 弹簧的建模
弹簧的实体模型如图17

图17
1） 通过开始，进入“线框和曲面设计”，绘制一条螺旋线，如图18；退回到零件设计，单击定义肋，如图19；得到弹簧，如图20；
图18 图19 图20
2） 在弹簧一端绘制一基准平面，并切割，如图21；

图21
3） 在另一端绘制一基准平面，如图22，并绘制一条曲线，如图23，定义肋，得到弹簧弯曲部分，如图24；

图22 图23

图24
4. 枪头的建模
枪头的实体模型如图25；

图25
1） 以XY面为基准绘制草图，如图26，并旋转，得到旋转体，如图27；

图26 图27
2） 以XY面为基准，绘制如图28所示的草图，并切割，得到枪头，如图29；

图28

图29
5. 按钮的建模
按钮的实体模型如图30；

图30
1） 以XY面为基准，绘制如图31所示的草图，并拉伸，得到实体模型，如图32；

图31 图32
2） 倒圆角，得到按钮，如图33；

图33
6. 螺母的建模
螺母的实体图形如图34

图34
以XY面为基准，绘制如图35所示的草图，多凸台拉伸，如图36，并倒角，得到螺母，如图37；
图35 图36 图37
7. 气孔的建模
气孔的实物模型，如图38

图38

绘制如图39的草图，并拉伸，得到气孔，如图40；

图39 图40
在手柄上挖三个凹槽，如图41所示；

图41
四、 装配设计
1）进入零件装配页面，导入手柄，如图42所示；

图42
2）导入枪体，将两个端面和轴线分别进行相合约束，如图43所示；

图43
3） 导入弹簧，端面和中轴线分别进行相合约束，并调整弹簧的方向，如图44所示；

图44
4） 导入枪头，端面和中轴线非别进行相合约束，如图45所示；

图45
5） 导入按钮，调整方向，两个端面进行相合约束，如图46；

图46
6） 导入螺母和气孔，端面和中轴线分别进行相合约束，如图47、48；

图47 图48
装配后的总图如图49所示；

图49
五、 工程图设计
1. 手柄的工程图设计
在零件三维实体模型的基础上进行投影，得到手柄的工程图，在工程图中进行标注，并绘制标题栏，如图50所示。

图50
2. 枪体的工程图设计
在零件三维实体模型的基础上进行投影，得到枪体的工程图，在工程图中进行标注，并绘制标题栏，如图51所示。

图51

3. 弹簧的工程图设计
在零件三维实体模型的基础上进行投影，得到弹簧的工程图，在工程图中进行标注，并绘制标题栏，如图52所示。

图52

4. 枪头的工程图设计
在零件三维实体模型的基础上进行投影，得到枪头的工程图，在工程图中进行标注，并绘制标题栏，如图53所示。

图53

5. 按钮的工程图设计
在零件三维实体模型的基础上进行投影，得到按钮的工程图，在工程图中进行标注，并绘制标题栏，如图54所示。

图54

6. 螺母的工程图设计
在零件三维实体模型的基础上进行投影，得到螺母的工程图，在工程图中进行标注，并绘制标题栏，如图55所示。

图55

7. 气孔的工程图设计
在零件三维实体模型的基础上进行投影，得到气孔的工程图，在工程图中进行标注，并绘制标题栏，如图56所示。

图56
六、 总结与体会
因为之前学习过catia数控加工这门课，所以对catia这个软件已经有了一定基本的认知，在做装配课设时软件上手也比较轻松。但还是遇到了很多困扰我的问题，比如说根据铆枪的实物模型确定尺寸啊，建模时弹簧钩子的曲率确定，装配时的约束等等问题。所幸，通过自己的各种方式的检索和查阅，还有在老师和同学的帮助下，我基本解决了这些问题，软件的应用能力和学习能力也得到极大的提升，对装配过程也有了一个不错的了解。发现问题分析问题最终能解决问题，这种成就感不言而喻。
通过对CATIA的零件设计和零件装配，我对CATIA有了新的了解，CATIA在制图、建模、装配上都很方便，在飞机零件设计上，这是相当实用的软件。对以后我们工作有这很大的帮助。这门课程很好的巩固了我的catia基本操作，提升了我对问题的思考分析能力，真是一门极好的课。
在这里真心的感谢认真指导我们的卫老师和我们在一起共同进步的同学们。