《三维CAD造型实训》课程设计说明书

课程设计说明书课程名称:三维cad造型实训课程代码:170101039学生姓名: 学 号: 年级/专业/班: 学院（直属系）: 机械工程学院指导教师: 封志明完成日期#1.引言设计题目固定球阀三维CAD造型设计1.2主要内容根据给定图纸，利用三维CAD软件（UGNX）完成固定球阀的三维建模、装配设计及部分零件的工程图设计，并撰写说明书。1.3设计要求1.根据给定的零件图纸，利用NX软件完成各个零件的三维建模。在设计过程中，必须规范使用图层；所有草图必须完全约束；所有零件必须按要求进行着色。2.根据给定的装配图，利用NX软件的装配模块，完成固定球阀的装配设计，并对装配体进行干涉分析分析，并生成爆炸图。3.利用NX软件的制图模块，完成选定零件的工程图设计。4.完成课程设计说明书的撰写。说明书格式必须符合规范。1.4固定球阀的特点1.双重封闭和排放功能：固定式球阀采用弹簧预装浮动阀座。当阀处于全开或全闭状态时，上游侧和下游侧阀座阻塞流体，并且阀体腔滞留物通过排放阀排出。2．自动泄压功能：阀体内腔保持介质温升不正常引起的异常压力，不需要通过安全阀，只依靠阀座功能即可自动泄压，从而保证在输送液体介质时阀的安全性非常重要。3．消防安全结构：该阀门具有消防安全功能，其设计，制造遵循API607和API6FA规范的要求。1.5固定球阀的优点1．密封式应急注脂救援：由于介质中有异物或火灾，阀座密封意外失效，注脂阀可与注油枪快速连接，进口泵可快速，方便地注入密封脂进入阀座密封部分。减轻泄漏。2．可以可靠的阀杆密封和较低的操作扭矩：除了标准密封垫圈外，还在密封压盖上安装了一个O形圈。双重密封保证了阀杆密封的可靠性;附加的石墨填料和密封油脂注入将火灾发生后的阀杆泄漏降至最低。阀杆轴承和推力轴承使阀门易于操作。3．全径或缩径：根据需要使用全径或缩径结构。全径阀流量孔与管道内径相同，便于清洗管道。4．阀杆可加长：根据安装或操作需要，阀杆可伸缩。延长球阀特别适用于需要铺设地下管道（如城市燃气）的场合。扩展杆的尺寸根据客户需求确定。5．操作灵活：采用摩擦系数小，自润滑性能好的阀座和阀杆轴承，大大降低了阀门的工作扭矩。因此，即使不提供密封润滑脂，阀门也可以长时间自由运转。2固定球阀三维建模2.1下盖基体特征为回转体，插入圆柱特征，然后以圆柱上底面为基准面绘制草图，拉伸，如图2.1所示，再以圆柱平面为基准面，圆周阵列四个圆孔，采用拉伸特征，布尔减去运算，得到该零件主要特征，然后采用倒斜角特征对锐边倒角，完成零件建模。图2.1下盖基体特征创建图2.2下盖圆孔阵列2.2下阀杆阀杆零件为回转体零件，首先插入圆柱特征，接着建立新的基准面，以该基准面绘制草图，拉伸切除环槽。再拉伸顶部圆柱，如图2.3所示，然后使用倒斜角命令，对锐边倒角。图2.3下阀杆建模2.3密封圈首先拉伸一个圆环，然后旋转绘制一个球体，通过布尔合并减去运算，得到该零件。如图2.4所示。图2.4密封圈旋转特征创建2.4左阀体左阀体零件比较复杂，先旋转草图得到基体特征，如图2.5所示，然后分别采用拉伸，偏置，减去命令，创建右侧特征，如图2.6所示。之后，拉伸布尔减去运算，采用圆周阵列的方式切除八个均布的圆孔，如图2.7所示。采用孔命令，切除左侧的螺纹孔，然后圆周阵列出八个均布的孔，如图2.8所示，到此，零件基本特征全部创建完成，之后，采用倒圆角命令，创建铸造圆角。图2.5左阀基体特征创建图2.6右侧特征创建图2.7切除螺纹孔图2.8左侧螺纹孔创建2.5填料压盖首先引入一个圆柱特征，通过拉伸做出基体特征，如图2.9所示，之后绘制草图，创建上部凸台特征，如图2.10所示，之后，拉伸减去中部空心部分，然后采用孔命令切除两侧圆孔。图2.9填料压盖基体特征创建图2.10底部凸台特征创建2.6上阀杆首先，一步一步采用拉伸命令，绘制草图，创建基体特征。切换至垂直基准面，切除凹槽，再利用旋转切除命令，倒钝角，如图2.11所示。图2.11上阀杆切除凹槽2.7轴套在任意基准面绘制草图，然后拉伸成特征，如图2.12所示。图2.12轴套零件建模2.8上衬套首先，引入一个圆柱特征，接着使用孔特征命令，切除孔。如图2.13所示。图2.13上衬套孔切除2.9球体引入一个球体特征，然后绘制封闭草图拉伸切除掉多余的部分，以切除后的平面为基准面，拉伸切除特征空，最后得到此零件。如图2.14所示。图2.14球体拉伸切除特征2.10阀体先绘制草图，旋转得到基体特征，如图2.15所示，然后新建基准面，自上而下拉伸出上部分特征，如图2.16所示，然后合并所建特征，然后草图绘制，拉伸出右侧主要特征，如图2.17所示，接着采用拉伸切除，绘制草图，切出内腔。盘状特征的螺纹孔采用螺纹孔命令创建孔特征，如图2.18所示，然后使用倒圆角命令制出铸造圆角。图2.15基体特征图2.16上部特征创建图2.17右侧主要特征图2.18孔特征创建2.11上盖零件图首先绘制草图，旋转得到基体特征，如图2.19所示，然后拉伸切除切出内腔，再通过沉头孔命令，阵列特征，制出特征孔，如图2.20所示。图2.19基体特征创建图2.20孔特征创建3.固定球阀装配设计以球体为基准零件，采用对齐，平行，同心约束将上阀杆与球体配合，如图3.1所示。图3.1球体与上阀杆配合再将轴套与上阀杆采用同心，接触配合，如图3.2所示。图3.2轴套与上阀杆配合再将上衬套与轴套同心，接触配合，如图3.3所示。图3.3上衬套与轴套配合将阀体与球体配合，如图3.4所示。图3.4阀体与球体配合将上盖与阀体同心接触配合，如图3.5所示。图3.5上盖与阀体配合填料压盖与上盖同心接触配合，如图3.6所示。图3.6填料压盖与上盖配合将左右两密封圈与球体配合，如图3.7所示。图3.7密封圈与球体配合上阀杆与其他零件配合，如图3.8所示图3.8上阀杆与零件配合下盖与阀体同心，接触配合，如图3.9所示。图3.9下盖与阀体装配左阀体与阀体配合，同心，接触，圆柱孔同心配合，如图3.10所示。图3.10左阀体与阀体配合螺栓螺母配合与阵列，如图3.11所示，装配体配合完成。图3.11三维装配图4.固定球阀工程图设计4.1下盖零件图点击应用模块，进入制图模块，点击视图向导，选择定向试图工具，如图4.1所示，创建基本视图，然后采用投影视图命令，创建主视图。打开快速尺寸命令，标注尺寸，注释里的表面粗糙度符号标注粗糙度，以及注释里的特征控制框标注形位公差。注释中的螺栓圆中心线创建中心线，孔标注命令标注孔。注释文字标注技术要求。最终图纸如图4.2所示。图4.1下盖基本视图创建图4.2下盖零件图4.2下阀杆零件图与4.1操作步骤及命令相似，零件图如图4.3所示。图4.3下阀杆零件图4.3密封圈零件图图4.4密封圈零件图4.4左阀体零件图图4.5左阀体零件图4.5球体工程图图4.6球体工程图4.6阀体工程图图4.7阀体工程图4.7上衬套零件图图4.8上衬套零件图4.8上盖零件图图4.9上盖零件图5.总结与体会这次关于固定球阀的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的基础。机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《理论力学》、《材料力学》、《互换性与技术测量》、《工程材料》、《机械设计（机械设计基础）课程设计》等于一体。这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想、训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反应和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。本次设计得到了指导老