关于智能窗户的机械系统设计

※论文范文※毕业设计※论文范文※毕业设计※学术论文※大学论文©苏苏办公模板设计关于智能窗户的机械系统设计毕业论文毕业论文智能窗户的机械系统设计摘要窗户作为室内与外界交流的通道，与人们的健康生活息息相关。而智能窗户的出现，给人们的生活带来更大的方便和安全。它是智能家庭的重要组成部分。随着科技的发展，在未来几年智能窗户会在普通家庭中得到普及。本文着重介绍了一种智能窗户机械部分的结构，它和现有的智能窗户比较，在结构和功能上有一些改动和创新。本次设计对机构尺寸的选择，轴的设计计算，强度刚度的校核计算，都给出了详细的说明，还包括典型零件的加工与机构模型的制作，并通过专业三维软件绘出机构的3D图以及装配方式。关键词:窗户；智能；结构设计。IntelligentwindowofmechanicalsystemdesignAbstractWindowsasachannelofcommunicationwiththeoutside-world.Itiscloselyrelatedtopeople'shealthylife.Andtheemergenceofintelligentwindow,bringtopeople'slifemoreconvenientandsafe.Itisanimportantpartofintelligentfamily.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,smartWindowsinthecomingyearswillgetpopularinordinaryfamilies.ThispaperintroducesthestructureofthemechanicalpartofasmartWindows,compareitwithexistingintelligentwindow,therearesomechangesonthestructureandfunctionandinnovation.Thedesignfortheselectionofbodysize,checkthestrengthstiffness,thecalculationinthedesignofshaft,alldetailsaregiven,italsoincludetheestablishmentoftypicalpartsprocessingandproductionofthemodel.Through3Dsoftwaretodrewthedrawingandassemblymethods.KeyWords:Thewindow;Smart;Thestructuredesign.目录摘要 1Abstract 21绪论 11.1前言 12 方案设计 62.1分析、拟定传动方案 62.1.1齿轮齿条传动介绍 62.2机构结构与尺寸 82.3减速器电动机的选择 152.3.1选择电动机类型 152.3.2选择电动机功率 152.3.3选择电动机 162.3.4减速电动机的介绍 173齿轮齿条设计 193.1选择材料 193.2按齿面接触强度计算设计 193.3按齿面接触强度计算设计 214轴的结构设计 254.1轴上零件的定位固定和装配 254.2轴的计算 275轴的加工 365.1加工工艺 365.2轴的加工 376整体结构设计 406.1整体结构 407预期达到的功能 43总结 45致谢 46参考文献： 471绪论1.1前言时间进入到21世纪以来，科技水平提高的速度十分迅猛。随着环保、节能日益受到重视，能源的合理利用、节能产品的研制和开发取得很大的进展。人们对生活所在的家居条件要求越来越高，在这种情况下智能窗户也就应运而生。智能家居系统在经历了早期混乱的概念纷争之后，目前已经逐渐进入理性时代。如今的智能家居市场已经不再是海尔、微软等专业家电控制和IT厂家的天下，越来越多的楼房对讲厂商开始涉及并深入到智能家居行业，猛烈的冲击着楼房对讲市场格局，从而使得市场竞争更加激烈。尽管这样，用户的需求仍是第一位的，所以各厂家的产品研发主要以市场需求为导向。随着我国房地产行业的迅速发展，这就带动了我国门窗幕墙行业的迅速发展，消费者生活水平的提高，使智能化的产品如雨后春笋，正逐步发展和壮大。而智能窗户就是在这样的环境下应运而生的，因此具有广阔的市场空间和应用前景。1.2研究背景及意义窗户是房屋不可缺少的构成部分。早在春秋时期人们就学会了筑屋开窗。《诗经·幽风·鸥鹃》写老鸟筑巢养雏就有这样的诗句:“彻彼桑土，绸缪牗户。“牗”就是窗的古称。不过那时的“牗”也只是些墙壁上的小洞罢了。到后来，权贵们用牛角薄片来遮住这样的洞孔，穷苦人家就用破瓮堵塞牗洞借以抵挡寒风冷雨。用木扉为窗扇则是秦代以后的事了，那时的窗扇是从下往上推开的。东汉纸张出现后，人们就用几根木条做成窗权，然后糊上纸，挂在窗孔上方处，依然是往上推开的，必须有根木棍撑住才行，很麻烦。到了明代窗户才改进成从中间开缝向两边推开，这就方便了许多。一直到了14世纪，第一面玻璃窗才由法国的技师克莱发明出来。玻璃窗传入中国也就更晚了。现代的窗式样越来越多了，通常都安装了玻璃。有人为了好看，窗户的边缘镶上金边，还在玻璃上刻画漂亮的图案，配上色泽协调的窗帘就更加美观了。随着高新科技的发展，窗也越发现代化了。有人用上了自动窗。只要一德电钮，窗就会自动开启;再媳开关，它又会自动紧紧关闭，甚至连窗帘都是自动开阖的。有的窗是多功能的，窗面有一层灰色的涂料，可以挡住强烈的光辐射。有的窗户上可以放录像，只要把放映机镜头对准窗户，影像就活泼生动地显现在窗户上。有的窗户设置着消音层，可以挡住室外60分贝以下的噪音，保证室内人安静地生活。窗户的变化真是越来越大，越来越称人心愿。而智能窗户的出现，给人们的生活带来更大的方便和安全。它是智能家庭的重要组成部分。例如在炎热的夏天，学生更多的是依靠自然通风来降温。良好的气流组织形式，不但有助于人体健康，提高学习效率，而且可以降低建筑物能耗。再例如住在机场附近或生活在运输繁忙的公路旁的居民，都有说不尽的烦恼。频繁起落的飞机和疾驰而过的载重行车会产生噪音。长期受噪音干扰,有害于身心健康。对付噪音,人们似乎只有紧闭窗户,把噪音尽量挡在外面。可是,一直关窗,总是一个消极的办法。如果有一种窗户能够自动感应噪音，当外界声音分贝达到噪音时能够自然关闭使人能够安心的休息，这样就使窗户的功能得到优化从而改善人们的生活。还有许多类智能窗户，像可以检测有害气体自动关闭的窗户，检测温度湿度自动开窗调节的窗户，检测刮风下雨自动关闭的窗户等等。随着科技的发展，在未来几年智能窗户会在普通家庭中得到普及。1.3国内外研究现状及发展趋势随着人们生活水平的提高，智能化、自动化的科技产品被越来越多的应用于人们的日常生活中，而智能门窗就是其中的代表之一。智门窗产品起源于上世纪70年代的美国，随后逐步被欧美等发达国家所广泛采用。自21世纪以来，智能门窗产品在新加坡、韩国、日本、及中国等地也开始逐步被用户所采用。轻轻的一按开关，窗户就变得不透光了，遮阳具有了全新的含义。这就是所谓的第一代智能窗户，多年来一直处于开发之中，现在终于可以随时向用户提供了。市场上第一个可用开关控制明暗程度的窗户是美国明尼苏达州沃罗德的Marvin窗户制造公司制造的。随着环保、节能日益受到重视，能源的合理利用、节能产品的研制和开发取得很大的进展。在这种背景下，80年代前期C．M．Lampert、C．G．Granqvist等首先提出将电致变色材料应用于建筑物、汽车、飞机等节能采光系统中，形成能动态调节太阳辐射能透过率的“智能窗”(Smartwindow)。近年来，智能窗的研究及应用一直是研究的热点。一种防雨窗户。不需要改变窗户的结构，不用插电流，一旦沾染水滴，窗户在几秒钟内就会自动关闭。日前在西安落幕的第五届全国大学生机械创新设计大赛决赛中，华中农业大学学生设计的“防雨自动窗”荣获一等奖。指导老师王树才介绍，在窗户上安装防雨自动关窗装置后，当人们打开窗户时弹性元件为关窗储存能量，下雨时，SAP吸水材料遇水膨胀，触发锁紧机构解除锁紧，弹性元件释放能量驱动窗户运动，实现窗子的自动关闭。“这件作品把现代高分子化学材料与巧妙的机械原理相结合，可以解决雨天不关窗的后顾之忧，再也不用担心无人在家或忘记关窗时遭遇大雨的袭击。”目前已经有成品制作出来了，安徽电视台给这种智能窗做了一个专访。详情请看/u73/v_MjM4NjAxMTg.html这个窗户的优点足够智能化，能够检测刮风、下雨、有害气体、防盗等诸多功能，我发现这个产品的一个缺点就是在窗户的智能控制和手动控制之间切换的时候，齿轮和齿条不能准确的啮合，这会造成产品使用寿命变短。这个课题我要做的改进地方是在智能和手动切换的时候不用抬起齿轮装置，使用离合器完成智能开启和手动开启的转换，从而减少不必要的磨损，将使用寿命加长。1.4本课题来源及研究内容本课题来源于我校与三菱数控系统公司合作建设三菱电机CNC技术培训中心。2007年6月24日，经北方工业大学和三菱电机双方共同努力正式签署建立“北方工业大学——三菱电机CNC技术培训中心”合作协议。培训中心位于我校第一实验楼104实验室，占地约为90平方米，配计算机、投影仪等实现多媒体教学，可同时容纳30人。数控系统由三菱公司赠予我校，控制对象由07中央专项立项，经招标确定北京一川数控设备有限公司作为控制对象的生产厂家，实验室设备及建设于2008年5月下旬配套安装调试完成，并投入教学使用。并于2008年6月3日举行培训中心落成典礼。我的这个课题可以改变三菱实验室的窗户打开方式，使它由老式的推拉窗户变成现代化的智能窗户，在刮风或者下雨的天气，如果不能及时的关闭窗户，可能会使实验室里的机床等设备有损坏，所以在使窗户智能化之后，会使机床等设备更加安全，希望这个设计可以为实验室的智能化做出一点点努力。这次智能窗户的课题共有三人分别完成控制、仿真、机械结构三部分，我这次的任务是完成机械结构部分，下面我对这次设计的机械结构部分做详细的介绍。方案设计2.1分析、拟定传动方案自动开关床任务分析：智能窗户的传动任务是由动力源通过传动机构带动窗扇在滑移槽内来回滑动。齿轮齿条传动较为准确、可靠，并且机械效率高，因此，选定齿轮齿条传动能满足多功能窗传动任务的要求。传动形式见图1。图2.1齿轮齿条传动2.1.1齿轮齿条传动介绍齿轮齿条是能互相齿合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。现代齿轮技术已达到：齿轮模数0.004~100毫米；齿轮直径由1毫米~150米；传递功率可达十万千瓦；转速可达十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。齿轮齿条简称齿，是齿轮上每一个用于啮合的凸起部分，这些凸起部分一般呈辐射状排列，配对齿轮上的轮齿互相接触，可使齿轮持续啮合运转；齿槽是齿轮上两相领轮齿之间的空间；端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上，垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面；法面指的是垂直于轮齿齿线的平面；齿顶圆是指齿顶端所在的圆；齿根圆是指槽底所在的圆；基圆是形成渐开线的发生线作纯滚动的圆；分度圆是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位，渐开线齿轮比较容易制造，因此现代使用的齿轮中，渐开线齿轮占绝对多数，而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。在压力角方面，小压力角齿轮的承载能力较小；而大压力角齿轮，虽然承载能力较高，但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大，因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化，一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多，已遍及各类机械设备中。齿条也分直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用；齿条的齿廓为直线而非渐开线（对齿面而言则为平面），相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮齿条的主要特点(1)由于齿条齿廓为直线，所以齿廓上各点具有相同的压力角且等于齿廓的倾斜角，此角称为齿形角，标准值为20°。(2)与齿顶线平行的任一条直线上具有相同的齿距和模数。(3)与齿顶线平行且齿厚等于齿槽宽的直线称为分度线（中线），它是计算齿条尺寸的基准线。图2.2运动原理图2.2机构结构与尺寸机构的外壳设计第一次的机构与外壳设计如下图：图2.3第一次外壳设计这种外壳的设计初衷是为了安装方便，在找到老师看这种设计的合理性时，老师及时指出了我的错误。这种设计的外壳在生产加工时很不方便，会浪费很大的加工时间和经费。这种设计是不可取的。为了解决这个问题，后来采用板材拼接而成的外壳，板上有定位槽，用来确定位置，侧板和底板用较小的定位槽确定位置然后用螺钉连接。板材示意图如下图：图2.4侧板图2.5底板图2.6顶板图2.7前板外壳就是用这几块板材拼接而成，这种方法拼接可以省去大量的加工时间。机构的尺寸要做到小而且不能影响功能，所以在尺寸设计上要细心考虑到外观的合理性。机构的设计原理前面已经说到了，这里要说的是机构外壳的设计。考虑到加工工艺性，机构的外壳不能整体铣削出来，所以机构外壳使用板材拼接而成。板材使用pvc板料经过切割铣削打孔出来，进行拼接。pvc板材的优点很多，下面介绍其优点：a.pvc板材稳定性、介电性好，耐用、抗老化，易熔接及粘合。b.pvc板材质量轻、隔热、保温、防潮、阻燃、耐酸碱、抗腐蚀。

c.通过捏合、混炼、拉片、切粒、挤压或压铸等工艺pvc板材pvc板材极易加工成型，可满足各种型材规格的需要。

d.pvc板材表面光滑、色泽鲜艳、极富装饰性，装饰应用面较广。

e.施工工艺简单，安装较为方便。

f.pvc板材抗弯强度及冲击韧性强，破裂时延伸度较高。pvc板材被广泛用于化工、环保、电渡、电子、食品、装修、医药等行业，比如化工塑料容器制作安装，设备防腐加工制造，水处理工程等。

pvc板材具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点。规格、色彩、图案繁多，极富装饰性，可应用于居室内墙和吊顶的装饰，是塑料类板材中应用最为广泛的装饰材料之一。机构外形尺寸：图2.8机构尺寸a图2.9机构尺寸b运动流程：图2.10运动流程图2.3减速器电动机的选择2.3.1选择电动机类型为了能够控制智能窗户的开关，所以选择电动机为执行元件。对于窗户，就一般而言，每扇窗户的质量m估算在8Kg左右，加上装置后G=mg=10X10=100N（式2.1）由于电动机带动窗户的运动过程往复滑动为滑动摩擦，所以摩擦系数f=0.3在电动机上施加的力约为：F=fG=0.3X100N（式2.2）力矩约为T=Fr（r为齿轮半径）（式2.3）=30X0.01=0.3Nm估取最大工作速度V=0.06m／S（式2.4）由于装置的体积不能太大，电动机在选择时应尽量选择小尺寸型号的电动机。2.3.2选择电动机功率由电动机输出轴至齿轮的总效率为:ηa=η1η23η3（式2.5）式中η1η2η3分别为联轴器、轴承和齿轮的传动效率。取η1=0.97η2=0.98η3=0.96则η=0.97×0.983×0.96=0.876电动机所需输入功率：Pd==（式2.6）=2.06W2.3.3选择电动机由于考虑电动机尺寸的大小和输出扭矩选取60KTYZ减速机马达。60KTYZ的主要参数如下表：表2.1减速电动机参数电压额定转速输出扭矩外形尺寸重量AC220V60r／min3.5KgcmΦ60×600.55Kg图2.10减速电动机2.3.4减速电动机的介绍减速马达是指减速机和马达(电机)的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。减速马达广泛应用于钢铁行业、机械行业等。使减速电机的优点是简化设计、节省空间。减速机一般是通过把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。减速马达的特点1、减速马达结合国际技术要求制造,具有很高的科技含量。2、节省空间,可靠耐用,承受过载能力高,功率可达95KW以上。3、能耗低,性能优越,减速机效率高达95%以上。4、振动小,噪音低,节能高,选用优质段钢材料,钢性铸铁箱体,齿轮表面经过高频热处理。5、经过精密加工,确保定位精度,这一切构成了齿轮传动总成的齿轮减速电机配置了各类电机,形成了机电一体化,完全保证了产品使用质量特征。6、使用了系列化、模块化的设计思想,有广泛的适应性,本系列产品有极其多的电机组合、安装位置和结构方案,可按实际需要选择任意转速和各种结构形式。3齿轮齿条设计3.1选择材料这里将齿条选择用40Cr（调质）,它的材料硬度是280HBS，齿轮的材料选择为45钢（调质），硬度为240HBS，它们的精度等级选6级精度，选择齿轮齿数Z=20。3.2按齿面接触强度计算设计即d1t≧2.32（式3.1）（1） 确定各计算值试选K=1.3，齿宽系数由表差得此材料的弹性影响系数ZE=189.8查图10-21d：齿轮的接触疲劳强度极限=550MPa齿条的接触疲劳强度极限=600MPa计算应力循环次数设每天窗户打开次数为10次N=60njLn=60（式3.2）由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95计算接触疲劳许用应力取失效率为1%，安全系数S=1，由式10-12得：==0.95550（式3.3）=522.5MPa=（式3.4）=0.95600=570MPa7）计算齿轮传递的分度圆直径d1t，带入中较小的值d1t2.32=20.47（式3.5）8)计算圆周速度VV==（式3.6）V===6.42（式3.7）计算齿宽bb=0.8=16.376（式3.8）10)计算齿宽与齿高之比模数===1.02mm（式3.9）齿高h=2.25mt=2.252.29mm=（式3.10）11)计算载荷系数根据V=0.066级精度，由图查得动载系数=1.09直齿轮由表查得使用系数=1由表用插值法查得=1.423由=7.15，=1.423查图得=1.35故载荷系数K=（式3.11）=12）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径所以==20.47=21.67（式3.12）13）计算模数mm===1.08mm（式3.13）3.3按齿面接触强度计算设计(1)按齿根弯曲强度设计弯曲强度设计公式为：（式3.14）确定公式内的各计算值1)由图查得：齿条的弯曲疲劳强度的极限是：=500MPa齿轮的弯曲疲劳强度的极限是：=380MPa2)由图取弯曲疲劳寿命系数=0.95=0.983）计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳完全系数S=1.4得：==MPa=339.3MPa（式3.15）==MPa=266MPa（式3.16）4）计算载荷系数KK=（式3.17）=1=1.475）查取齿形系数查得=2.06=2.976）查取应力校正系数查得=1.97=1.527）计算齿轮齿条的并加以比较==0.012(式3.18)==0.017（式3.19）比较得出齿轮的数值大设计计算m=1.17mm（式3.20）对比结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载力，仅与齿轮直径有关，可取弯曲强度计算所得的模数1.17。并就近圆整为标准值m=1mm，按接触强度算得的分度圆直径=21.67mm,算出齿轮齿数Z==20。（3）几何尺寸计算1）计算分度圆直径d=Zm=201=20mm（式3.21）2)计算齿轮宽度b==0.820=16mm（式3.22）齿轮传动特点：1）瞬时传动比恒定。非圆齿轮传动的瞬时传动比能按需要的变化规律来设计。2）传动比范围大，可用于减速或增速。3）速度（指节圆圆周速度）和传递功率的范围大，可用于高速（v40）、中速和低速（v25）的传动；功率可从小于1W到KW。4）传动效率高。一对高精度的渐开线圆柱齿轮，效率可达99%以上。5）结构紧凑，适用于近距离传动。6）制造成本较高。某些具有特殊齿形或精度很高的齿轮，因需要专用的或高精度的机床、刀具和测量仪等，故制造工艺复杂，成本高。7）精度不高的齿轮，传动时噪声、震动和冲击大，污染环境。8）无过载保护作用。齿轮传动类型选择的原则:1）满足使用要求，如对传动结构尺寸、重量、功率、速度、传动比、寿命、可靠性的要求等。对以上要求应作全面的深入分析，满足主要的要求，兼顾其他。如对大功率长期运转的固定式设备，则着重于齿轮的寿命长和提高齿轮的传动效率；对短期间歇运移的移动式设备，应要求结构紧凑为主；对重要的齿轮传动，则要求可靠性高。2）考虑工艺条件，如制造厂的工艺水平、设备条件、生产批量等。3）考虑合理性、先进性和经济性等。4轴的结构设计4.1轴上零件的定位固定和装配为了防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，轴上零件除了有游动和空转的要求外，还必须进行轴向和周向定位，以保证准确的工作位置（1）主动轴主动轴与电动机连接，通过刚性联轴器使电动机动力传给主动轴。主动轴靠一对深沟球轴承支撑。图4.1主动轴Ⅰ段:轴的最小直径为安装联轴器处的直径，故同时选用联轴器的转矩计算（式4.1）查教材可知，考虑到转矩变化很小取=1.3则=1.30.3=0.39Nm因此选取Ⅰ段：=7mm，长度=15mmⅡ段：因为h=（0.070.1）d（式4.2）为了便于配合轴承，此处=10mm度=12mm查机械手册初选用61900型号深沟球轴承dDB=10226Ⅲ段：h=（0.07取h=2=12m=20mmⅣ段：此处需连接传递动力的卡子，所以在长度选择上要考虑卡子的厚度B=10mm此处=10mm=25mm（2）从动轴图4.2从动轴从动轴需要在轴套中滑动，所以从动轴与轴套必须是间隙配合。1段：选择的尺寸需和卡子装配，所以与主动轴应相同，此处=10mm。2段：此处轴肩根据公式h=（0.07取h=2mm，所以=12mm=5mm。3段：轴的这一端与齿轮连接，因为之前选定齿轮为1模20齿的台阶齿轮，所以此处=10mm，的长度定为92mm。两轴均不存在键槽，因为考虑到扭力不是很大，所以选取的联轴器卡子和齿轮由紧定螺丝、抱紧的方式固定。4.2轴的计算已知前面选择电动机功率2.06W，转速=60(1)计算主动轴1）计算主动轴上的功率转速和转矩=P2.060.97=1.99W（式4.2）又知=60（式4.3）=9550000=9550000（式4.4）2）初步确定轴的最小直径先按教材上式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调制处理根据表15-3选取=103，于是：==6.21mm（式4.5）主动轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，为了使所选的轴直径与联轴器孔径相适应，选取联轴器孔径为7mm。联轴器的计算转矩=（式4.6）查表14-1，考虑到转矩变化很小，所以取=1.3则==1.3318046=413459.8Nmm选用ZQ钢性联轴器，联轴器的孔径为7mm，故选取主动轴为7mm，刚性联轴器的长度L=20mm。联轴器图片如下：图4.3刚性联轴器联轴器介绍：联轴器属于机械通用零部件范畴，用来连接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接，是机械产品轴系传动最常用的连接部件。20世纪后期国内外联轴器产品发展很快，在产品设计时如何从品种甚多、性能各异的各种联轴器中选用能满足机器要求的联轴器，对多数设计人员来讲，始终是一个困扰的问题。常用联轴器有膜片联轴器，齿式联轴器，梅花联轴器，滑块联轴器，鼓形齿式联轴器，万向联轴器，安全联轴器，弹性联轴器及蛇形弹簧联轴器。a.凸缘式联轴器特点：构造简单，成本低，可传递较大转矩。不允许两轴有相对位移，无缓冲。用途：在转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合应用较广。b.滑块联轴器半联轴器上的凹槽与中间滑块的凸榫移动副可补偿两轴偏移特点、应用：无缓冲，移动副应加润滑,用于低速传动c.弹性联轴器特点：缓冲吸振，可补偿较大的轴向位移，微量的径向位移和角位移。应用：正反向变化多，启动频繁的高速轴。d.安全联轴器在结构上的特点是，存在一个保险环节（如销钉可动联接等），其只能承受限定载荷。当实际载荷超过事前限定的载荷时，保险环节就发生变化，截断运动和动力的传递，从而保护机器的其余部分不致损坏，即起安全保护作用。起动安全联轴器：除了具有过载保护作用外，还有将机器电动机的带载起动转变为近似空载起动的作用。e.刚性联轴器刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。f.挠性联轴器具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，最大量随型号不同而异。无弹性元件的挠性联轴器：承载能力大，但也不具有缓冲减震性能，在高速或转速不稳定或经常正、反转时，有冲击噪声。适用于低速、重载、转速平稳的场合。非金属弹性元件的挠性联轴器在转速不平稳时有很好的缓冲减震性能；但由于非金属（橡胶、尼龙等）弹性元件强度低、寿命短、承载能力小、不耐高温和低温，故适用于高速、轻载和常温的场合。金属弹性元件的挠性联轴器：除了具有较好的缓冲减震性能外，承载能力较大，适用于速度和载荷变化较大及高温或低温场合。具体分类可分为：万向联轴器、齿式联轴器、轮胎式联轴器、星形弹性联轴器、梅花形弹性联轴器、弹性套柱销联轴器。3）轴的设计如前面所述a.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度为了满足联轴器的连接需求,Ⅰ-Ⅱ段的直径=7mm，现取Ⅰ-Ⅱ段的长度=15mm。Ⅱ-Ⅲ段和轴承配合（过渡配合）因为轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承，参照工作要求并根据=10mm，选择标准精度级的深沟球轴承61900，右端采用轴肩进行定位，轴肩高度h，取h=2，则取=12mm，=20mm段取=10mm，此处安装和Ⅱ-Ⅲ段一样的深沟球轴承61900，轴承dDB=10226。所以=25mm。至此，已经初步确定了轴的各段直径和长度。b.轴上零件的周向定位联轴器卡子与轴的连接方式分别采用紧定螺钉和抱紧的方式。联轴器与轴的配合公差为，深沟球轴承与轴的轴向定位是由过渡配合来保证的。c.确定轴上倒角尺寸参考教材表15-2，取轴端倒角为0.5。（2）计算从动轴1)计算从动轴上的功率转速和转矩==1.990.97=1.93W（式4.7）=60==9550000307191Nmm（式4.8）2）初步确定轴的最小直径先按教材上式（15-2）初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调制处理根据表15-3选取=103，于是==9.61mm（式4.9）从动轴的最小直径是安装卡子处和齿轮处的直径，为了使所选的轴直径与卡子孔径为10mm卡子的计算转矩=（式4.10）查表14-1，考虑到转矩变化很小，所以取=1.3则==1.3307191=399348.3Nmm3）轴的设计如前面所述a.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。为了满足卡子的安装需求，现取1段长度为35mm，直径为10mm2段处为轴肩，在3段上需要加装轴承，轴承型号和主动轴上所用的轴承相同，同是深沟球轴承型号为61900尺寸dDB=10226轴肩高度h0.07d取h22段长度不用很长，只需要用来定位和固定轴承的一个轴向定位，现取2段轴肩处的长度为5mm，=12mm3段需安装齿轮、轴承和轴承卡簧，轴承卡簧用来固定轴和轴承，使轴承不能在轴上轴向滑动，这个设计是使整套机构具有离合的功能，考虑到轴承的厚度和安装齿轮的需要，选择3段长度为92mm。b.轴上零件的周向定位卡子与轴的连接方式为抱紧方式，齿轮和轴的连接方式为抱紧，齿轮和轴的连接方式由紧定螺钉固定，齿轮和卡子与轴的配合公差为，深沟球轴承与轴的轴向定位是由过度配合固定，轴承卡簧卡住轴承使轴承在轴向不能滑动。c.确定轴上倒角尺寸参考教材表15-2，取轴端倒角为0.545d.从图上看可以看出从动轴比主动轴更容易受到损害，所以在校核的时候，这里的校核轴只校核从动轴，首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。图4.4轴的载荷分析图从图中可以看出截面2是危险截面。现将计算出的截面2处的各数值列出。支持力与反支持力=33.2N=16.7N=18.6=-9N弯矩=2362.1N=1326.9Nmm=-41Nmm总弯矩==4815.2Nmm==2362.4Nmm扭矩T=960000Nmme.按弯曲合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（危险截面）根据上述数据，取，轴的计算应力===15.3MPa（式4.11）前面已经说到选择的材料是45钢，调制处理，由教材表15-1查得=60MPa。因此，所以，安全。5轴的加工5.1加工工艺由于细长轴本身刚性差（L/d值愈大，刚性愈差），在车削过程中会出现以下问题：1工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用，会产生弯曲、振动，严重影响其圆柱度和表面粗糙度。2在切削过程中，工件受热伸长产生弯曲变形，；车削就很难进行，严重时会使工件在顶尖间卡住。因此，车细长轴是一种难度较大的加工工艺。虽然车细长轴的难度较大，但它也有一定的规律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长以及合理选择车刀几何形状等三个关键技术，问题就迎刃而解了。3使用中心架支承，车细长轴在车削细长轴时，可使用中心架来增加工件刚性。一般车削细长轴使用中心架的方法有：1）中心架直接支承在工件中间当工件可以分段车削时，中心架支承在工件中间，这样支承，L/d值减少了一半，细长轴车削时的刚性可增加好几倍。在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，表面粗糙度及圆柱度误差要小，否则会影响工件的精度。车削时，中心架的支承爪与工件接触处应经常加润滑油。为了使支承爪与工件保持良好的接触，也可以在中心架支承爪与工件之间加一层砂布或研磨剂，进行研磨抱合。2）用过渡套筒支承车细长轴：用上述方法车削支承承中心架的沟槽是比较困难的。为了解决这个问题，可加用过渡套筒的处表面接触。过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用这些螺钉夹住毛坯工件，并调整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合，即可车削。3）使用跟刀架支承车细长轴：跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，跟刀架可以跟随车刀移动，抵消径向切削时可以增加工件的刚度，减少变形。从而提高细长轴的形状精度和减小表面粗糙度。从跟刀架的设计原理来看，只需两只支承爪就可以了，因车刀给工件的切削抗力F`r，使工件贴住在跟刀架的两个支承爪上。但是实际使用时，工件本身有一个向下重力，以及工件不可避免的弯曲，因此，当车削时，工件往往因离心力瞬时离开支承爪、接触支承爪而产生振动。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由车刀抵住，使工件上下、左右都不能移动，车削时稳定，不易产生振动。因此车细找轴时一个非常关键的问题是要应用三个爪跟刀架。4）减少工件的热变形伸长：车削时，由于切削热的影响，使工件随温度升高而逐渐伸长变形，这就叫“热变形”。在车削一般轴类时可不考虑热变形伸长问题，但是车削细长轴时，因为工件长，总伸长量长，所以一定要考虑到热变形的影响。5.2轴的加工这次的设计需要制作出模型，这个模型要具有离合功能，所以在制作时必须要使用到轴。在轴的加工过程中，使我对数控加工工艺有了更深刻的理解。主动轴加工程序：主程序：N10G54G90G94G23N20M03T1N30G00X1Z5R1=0.5ABC:N40G158X=R1N50(子程序)N60R1=R1-1N70IFR10.05GOTOBABCN80G158N90(子程序)N100GOOX5N110Z20N120M05M02子程序N10G00X5Z5N20G42G01Z0F100N30X7Z-1N40Z-15N50X10N60Z-27N70X12N80Z-47N90X10N100Z-71N110Z-71N120G40G00X40N130G00Z-5N140M176整体结构设计6.1整体结构窗户也许是建筑物外围护结构中最复杂、最有趣的基本要素。从居住者的角度来看，窗户提供的基本功能除采光、景观、通风之外，还要使使用者感到舒适。玻璃占整个窗户面积最高可达80%以上，在满足窗户的基本功能之外，还直接影响建筑整体的节能效果。家是的栖息之所，是自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为不可能完全脱离外界的环境而独自生活，需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个小环境中，需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境。所以机构在窗户上的安装方式和机构的体积大小也很重要。机构的大小决定了用户窗户的采光好坏。机构在窗户上的安装位置如下图：图6.1机构在窗户中位置示意关于窗户打开方式及优缺点的介绍：1)推拉窗窗户沿轨道上下或者左右推拉优点：不占用室内外空间，操作轻便，特别适用于阳台。缺点：最大开启度只能达到整个窗户面积的1/2；在风雨天，窗户只能关闭，无法换气；要清洁朝外的玻璃面较困难；密封性差，湿气、灰尘容易进入；窗框下滑轨来回滑动，上有较大的空间，下有滑轮间的空隙，造成较大的热损失。2)平开窗：是一种传统的窗型，应用范围最广，分内开、外开两种。优点：窗扇和窗框间均有橡胶密封压条，封闭性能好；外平开窗防水性能好，且开启时不占用室内空间；内平开窗便于经常擦洗，保持窗户洁净。缺点：外开式窗会占用室外空间；内开式窗容易撞到小孩的头而且容易造成雨水、沙尘侵袭室内。3)平开上悬窗：这是德国应用得最广泛的窗型，其技术含量相对较高。它通过转动执手选择门窗的关闭，向内平开及顶部向内上悬，从而达到密封、通风、适量通风及防盗的目的。其五金件多为国外进口，价格相对较高。优点：具有良好的保温隔音性能；通风时，新风回旋进入室内；刮风下雨时，也可以开启窗户，保持室内空气清新；便于清洁朝外的玻璃面。缺点：其技术含量较高，五金件多为国外进口，价格相对较高。4)射窗：射窗的结构与平开窗相似，只是铰链（合页）安装的位置不同，安装在顶部。射窗较适合厨房、卫生间等小窗户或有中央空调的宾馆、写字楼，有时是与平开窗、推拉窗配套使用的。每种打开方式都有有点和缺点，目前我国使用最广泛的窗户是推拉窗，所以这次设计的基础是以推拉窗为载体，安装在推拉窗上实现机构的功能。7预期达到的功能这个课题所设计的机构需要达到的功能主要有以下几点：1)晴天转换成降雨天气：当天气处在晴空的时候，窗户将保持自己的状态，当天气由晴空变成降雨的时候，若窗户处在开启的状态，那么窗户会根据温度传感器等一系列传动装置的作用下关闭，如果处在关闭状态，则不发生变化。2）晴天转换成降雪天气：当天气处在晴空的时候，窗户将保持自己的状态，当天气由晴空变成降雪的时候，若窗户处在开启的状态，那么窗户会根据温度传感器等一系列传动装置的作用下关闭，如果处在关闭状态，则不发生变化。3）晴天转换成刮风天气：当天气处在晴空的时候，窗户将保持自己的状态，当天气由晴空变成降雨的时候，若窗户处在开启的状态，那么窗户会根据温度传感器等一系列传动装置的作用下关闭，如果处在关闭状态，则不发生变化。4）晴天转换成刮风天气：当天气处在晴空的时候，窗户将保持自己的状态，当天气由晴空变成降雨的时候，若窗户处在开启的状态，那么窗户会根据温度传感器等一系列传动装置的作用下关闭，如果处在关闭状态，则不发生变化。5）噪音感应系统：若窗户处在开启状态，若外界噪音过大，将对室内主人产生影响，则窗户自动关闭，当噪音程度达标，则窗户自动关闭，此时窗户可以随意控制。这个控制系统可以自己开启或关闭。模型图：图7.1机构模型总结时间一点点过去，毕业离我们一点点近了。经过几个月的努力，我们的毕业设计也进入了收尾阶段，现在回想这几个月的劳动过程，有困难，有汗水，有痛苦也有快乐。当遇到问题的时候，我会静下来平心静气的想问题出在哪里，是不是我有的地方做错了，越是不懂得东西越要去学习，在这个过程中，我收获很多。在设计过程中，加工零件对我来说是一个挑战，特别是细长轴的加工，需要很大的耐心和很高的加工水平。在加工过程中，一个小小的疏忽，切削进给量大了哪怕是零点五毫米，也可能把轴做费。还有就是其他零件和轴的配合安装，一定要考虑到实际尺寸和设计尺寸的差别，有些标准件的精度不是很高，这就要改变轴的尺寸。这锻炼了我对大局掌握的方法，考虑事情要面面俱到。在整个毕业论文设计的过程中我学到了不少东西，做任何事情都要有正确的态度和良好的心态。有些轻微的差错都有可能会造成严重的后果。当问题苦思未果时，要适当的请求帮助，不要为了所谓的面子羞于向他人请教，充实自己才是最重要的。同学之间要互相帮助，帮助别人的同时自己也在加深记忆。在完成任务的过程中耐心和毅力是很重要的，同时也要善于听取他人的意见，取长补短，这样做起事情来才会事半功倍。致谢参考文献：孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理(第七版)[M].北京:高等教育出版社,2006.陈一飞,李琼,倪英杰等.单体式电动开窗器工程应用选择要点分析[J].门窗,2008(8).陈一飞.电动开窗器的特点及其在建筑自然通风中开窗控制的应用设计[J].门窗,2007(8).G.M.Stavrakakis,P.L.Zervas,H.Sarimveisetal.Optimizationofwindow-openingsdesignforthermalcomfortinnaturallyventilatedbuildings[J].Appliedmathematicalmodelling,2012,36(1):193-211/gongshang/content/2012-08/01/content_859698.htm宋培抗主编，窗，北京：中国建筑工业出版社，2004，14谢作敏.骆青苗.朱晨亮.呼格吉乐智能窗的设计与研究[期刊论文]-科技资讯2010(29)姚健.陶卫东.YaoJian.TaoWeidong智能窗及其研究进展[期刊论文]-门窗2009(6)罗学科，张超英.数控机床编成与操作实训[M].北京：化学工业出版社，2004何刚.冯启明一种智能平移式窗户启闭器的设计[期刊论文]-机电技术2011,34(6)Alaria,M.K.,Choyal,Y.,Sinha,A.K.etal.DesignofSingle-DiskRFWindowforHigh-PowerGyrotron[J].IEEETransactionsonPlasmaScience,2012,40(11):3052-3055.饶斐.张广明.RAOFEI.ZHANGGUANGMING基于CAN总线智能窗户系统的设计实现[期刊论文]-微计算机信息2007,23(16)附录：附A1图纸一张，A4图纸三张文献翻译及原文：结构形状优化设计和制造整合K.-H.Chang,P.-S.Tang接收于2000年10月30日提要:本文提出了一种综合性的支持形状优化结构部件的设计和制造方法。方法开始从原始概念阶段，结构部件的边界和载荷条件的设计者Topology进行了初步的结构布局。使用参数B样条平滑离散化结构布局表面。B样条曲面导入一个CAD系统构造形状优化设计的参数化实体模型。虚拟制造（VM）的技术，以确保优化的形状，可以以合理的成本制造。固体无模成形系统（SFF）编造的物理样机的结构设计洙。最后，计算机数值控制（CNC）机器制造功能部件以及模具或模具的结构组件的大规模生产。文章的主要贡献是从设计到制造的过程中，会依据成本进行设计。另外，整体的设计过程中从一个原始阶段开始，并结束于功能部件。采用3D跟踪整个本文中示出的整体的设计过程和所涉及的各种技术。Elsevier科学有限公司版权保留所有权利。关键词：形状优化，拓扑优化，虚拟制造，固体无模成形;电脑数控加工。1引言在汽车和航空航天等行业，工程师面临的挑战是设计承载组件强大到足以承受沉重的影响，循环或随机负荷的机械系统的结构完整性。这样，还必须包含一个最小量的材料，以降低生产和材料的消耗，增加效应效率的机械系统，如燃料消耗。由于强度和EF效率的要求，承载组件的几何形状通常很复杂，这样的要求往往会增加制造成本。还有隐藏的问题，如machina性，表面尼什，工具（刀具）的使用，力和功率要求，这些挑战都是设计人员必须要面对的问题。结构优化的研究进行的几十年已来，解决主要功能方面的结构设计。可靠性设计的问题近年来已得到解决。然而，制造能力，不能确定工程产品的成本，还没有被广泛纳入结构优化。在本文中，先进的制造技术，包括虚拟制造（VM），固体无模成形（SFF），与计算机数控（CNC）加工，被纳入到结构形状优化。可制造性的最佳化结构是证实通过VMED。VM是基于模拟的方法，支持工程师到NE，模拟和可视化制造过程中的计算机环境。通过制造过程中使用VM，可以被定义，证实早在设计过程中。此外，加工的时间可以估算。材料成本和加工时间构成不能显示的产品成本。虚拟机的加工操作，如铣床，钻井，使设计人员能够进行加工工艺规划，加工刀具路径生成，visua和模拟加工操作，并估算加工时间。此外，该工具可以生成的路径转换成数控代码（M代码和G代码）制作功能的部分以及硬模或铸模生产。SFF技术，半导体物理原型的设计能在很短的周转周期内证实阳离子的结构。图1整体设计过程。图2随机车辆的履带。该文献的目的是要证明的可行性的集成设计和制造过程中，采用先进的制造技术，支持结构形状优化。此外，确定缺少的功能，以为进一步研究。需要注意的是所提出的设计过程假定一个原始的起点制造功能部件的优化点和结束的结构成分。本文其余部分安排如下：在第2节，的整体的设计过程中提出的。该拓扑结构优化（TO），表面平滑化处理的技术，并形状优化布里在第3，第4和5节，分别用于完整性。详细信息为文献。先进的制造技术，包括虚拟加工，SFF，及CNC，分别在第6，第7和第8节。概要和今后的研究方向在第9节。2所提出的设计过程所提出的设计过程中，如示于图1，使设计人员能够采取一组离散点在开始时描述的几何形状的结构。可以从各种来源获得这些离散点和技术，如工业用激光扫描仪系统或三坐标测量机（CMM）频繁采用反向工程，计算力学最初的结构布局。几何形状结构重建中的实体模型形式通过曲线表面的离散点和剥皮技术。平滑的界面表示在参数B样条曲面的结构。B样条曲面导入CAD系统使用布尔运算的实体模型建设。过程中也可以让设计师接受的设计理念在CAD草图模式下，然后将其转换草图参数实体模型。在外形设计上进行优化并使用参数化CAD实体模型。分析模型创建实体模型结构有限元分析（FEA）。一个形状优化可以制定和解决问题的最佳结构性能。在设计上的问题，控制边界B样条曲面点的位置，用于实现表现最佳功能的结构被选择作为设计变量。在这项研究中，可制造性的结构康波被认为是新的优化设计。制造过程中，如机械加工，是斯内德和动画虚拟环境，在其中数控机床的刀具路径生成和加工时间估计。加工时间计算为任一加工组件直接从工件或加工的模具或模具生产的组件。如果该组件不能制造或制造成本太高，必须进行调整，通过改变一组相同的固体模型设计变量，可以进行形状优化。还有，以确保与改变设计的功能，降低制造成本。表格1图3边界和载荷条件。图4截面轮廓和曲线。(a)设计变量DV1和DV2。(b)设计变量DV3和DV4。(c)设计变量DV5。优化结构的物理原型通过SFF，为设计阳离子制造。设计缺陷可以是识别和变化，可在CAD实体模型前任何工具或固定装置的设计制造的。SFF系统也能制造模式功能样机通过在一个小的数量，例如熔模铸造。此外，SFF编造用于加工的模式。所示的设计过程中的建议，将使用如图所示的履带式车辆。3拓扑优化在本文中，它是假定，TO为最佳布局的结构进行。TO的目标是最小化的结构符合量减少了45％。原来有限元模型和拓扑优化布局示于图2.b和c的变化质量和遵守在TO总结于表1。总质量和法规遵从减少分别为45%和81%。请注意，随机是对称的相对于它的中间垂直的平面（X2±X3平面）。这是因为的几何形状和加载是对称的，如图3.注意，边界和轴的结构中加入宁边界和载荷条件。图5b样条曲面图6随机重建的实体模型。4实体模型建设在本文中，三次B样条曲线和曲面，分别用于的曲线和表面结皮，近似​​的边界点的粗结构布局。在这种近似的过程中，控制点，其中支配的B样条曲面，被获得。然后，通过CADAPI（应用程序编程接口面），这些控制点带来到CADENVIR-实体模型建设。在本文中，采用SolidWorks的三维实体建模。这些进口控制点参数的边界表面重建的实体模型，后来成为作为设计变量的形状优化。举一个例子，几何点已经代表部分的随机的选择和在同一B样条曲线（图2c和图4）。表面结皮外多面体方法，形成由6X5个控制点，封闭的B-样条曲面的创建（图5a）。同样的，内在的B-样条曲面（4X3控制点）表示的在随即孔创建（图5b）。这些B样条曲面导入到SolidWorks实体模型建设。在SolidWorks中，内、外创建实体模型腔括由外和内的B-样条表面，为信号减去了实体模型外一内固体和团结减去实体模型，与两个端部的半割筒中如图6。5形状优化基于CAD的形状优化重建的实体模型，基于拓扑优化元模型，进行设计。PolyFEM的核心设计工作，对自适应求解器，用于FEA的形状优化的过程。在执行形状优化迭代，基于CAD的设计速度ELD的计算来表征材料的点移动由于外形设计上变化的，使用参数映射和边界位移的方法。同速度领域，在优化过程中全面有限差分计算方法是利用支持形状设计灵敏度分析sis文件（DSA）。IMSL优化例程，N0ONF用于解决非线性约束最优化问题。根据变化控制点的位置，结束时的形状优化，则处理返回到CAD环境和更新的实体模型。图7形状参数化设计图8随机应力分布图9最初的比较和优化设计。例如，设计目标是小迈兹结构质量的合规约束TO和另外24个应力制约。这种设计的目标一定会实现通过已经设计变量。B样条控制点的位置表面的宁设计选择并链接变量耗。前两个特性的形状和尺寸的上部的随机分支，作为示意图如图7A。同样，第三和第四的形状和尺寸的特征较低的分支，作为示示意图图7B最后一个沿长度方向的内孔的位置（4×3方向）的随机作为示意图如图7C。由于对称性，只有一半的随机啮合有限元分析，如图8所示，请注意，在本研究中，p型有限元分析进行。这是因为是p元素是一般大，不易扭曲。此外，边界和轴边界和负载增加条件。应力分别分布在随机初始和最优的设计示意图中8a和b。优化和原来的实体模型示于图9。整体减少，质量和合规分别为整个拓扑和形状优化47%和81%，如在表2中总结。注意从形状优化接收的质量减少在这个例子中最小的。6虚拟制造常见复杂的几何形状汽车零件和航空航天等行业模具及模具制造，用于生产所花费时间的不同、大小和复杂的模型或模具制造从1200到3800小时不等。相当长的时间（49%±72%）是用在铣削设计的轮廓表面（要加工的表面）的模具和模型。考虑几何结构功能的设计变更可能影响制造成本显着降低，反之亦然。在不同类型的加工操作，轮廓的表面铣削是最适用于模具加工。现有市售-CIALVM的工具，如Pro/MFG，支持轮廓使用各种方法，包括表面铣削度量，常曲率，等残留高度，PRO/MFG本文采用虚拟加工。6.1过程设计在本文中，VM应用开发和模拟制造过程优化。而模具铸造过程中假设用于制造压铸成型，包括设计和加工盖和顶出模具。然后经过机械加工的模具可以使用压铸部分。制造过程的示意图在图10，压铸产生两部分操作，通过量用于铣削和钻孔机，去除多余的材料。此外，用铣床去除钻孔的材料。图10插图图解制造过程。图11设计的封面和喷射模。6.2模具设计两个模具，盖，脱模器，使用Pro/E设计模具。上边创建的盖模具的顶面，如图所示图11A。形状之间建立的外盖和脱模器模具。此外，水纹创建在两个金属模具冷却如图所示图11。注意，在本文提出的模具是25％的原来的大小。盖和顶出模具8£5.251.7625和8£5.251.7375。此外，0.25％的收缩率是撤消修改假设的成立进入模具。图12标准刀磨机。图13数控铣削序列16.3虚拟加工模具模具的加工操作涉及量铣削，除去大部分的空腔材料，轮廓表面铣削，进一步清理型腔表面，研磨，抛光腔卸下左侧扇的表面和孔钻探水纹。选择热作模具钢作为模具工件的材料。为了便于说明，只有量铣削和等高线封面上的模具进行表面铣削。开始盖模，工件的加工操作创建8£5.252立方英寸的矩形块。假设一个3轴机执行两个NC序列的量铣床。序列中删除最佳薄膜层的工件，以产生光滑的表面。该薄层的厚度是要删除0.2375英寸第二卷铣切腔。NC刀具及加工参数序列分别总结于表3和表4中。一个标准的刀具被描绘在图12。示于表如图4所示，两个NC序列的加工时间分别为9.2和58.7分钟。图14数控序列2的铣削 由Pro/MFG的NC序列模拟图ILLU分析，如图13和14。RST序列号产生一个光滑的表面，在第二序列切空腔，产生阶梯型表面，这不是光滑的。请注意