M500A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、SW三維】

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[2] 劉永翔. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)用基礎(chǔ)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003. [3] 康曉東. CAD技術(shù)(上)[J]. 機(jī)械工程師,1997. [4] 許發(fā)樾. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [5] 李德群.現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)方法.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [6] 張阿維,王會(huì)燃. 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 西北紡織工學(xué)院學(xué)報(bào),1999. [7] 袁波. 基于三維模型的二三維一體化設(shè)計(jì). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造，1998. [8] 評測專家組. 三維CAD/CAM軟件評測總結(jié). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造，1999. [9] 樊柄輝，李江云. 《三維參數(shù)化特征造型機(jī)械CAD》．北京：清華大學(xué)出版社，1999. [10] 李啟炎.《三維CAD設(shè)計(jì)及制圖教程》. 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,2000. 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 5．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2009年 3月9日 ~ 3月19日 3月20日 ~ 4月9 日 4月10日 ~ 5月1日 5月2日 ~ 5月10 日 5月11日 ~ 5月20日 5月21日 ~ 6月5日 6月6日 ~ 6月10日 6月11日 ~ 6月14日 下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，翻譯英文資料，完成資料的查詢 完成文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告和課題前期準(zhǔn)備 零件的三維造型設(shè)計(jì) 產(chǎn)品的裝配 撰寫工藝文件 撰寫論文 修改論文 論文答辯 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見： 系部主任： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)前期工作材料 學(xué)生姓名: 學(xué) 號： 系　部: 機(jī)械工程系 專 業(yè): 機(jī)械工程及自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目: M500A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師: 副教授 (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備 注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告〔含文獻(xiàn)綜述〕 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯〔含原文〕 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 1 年5月 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯 系　　部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 姓 名： 學(xué) 號： (用外文寫) 外文出處： Int J Adv Manuf Technol(2007) DOI 10.1007/s00170-006-0676-2 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評語： 所選原文資料內(nèi)容符合本畢業(yè)設(shè)計(jì)及專業(yè)方向要求，篇幅飽滿，翻譯用詞準(zhǔn)確，語句通順。 簽名： 年3 月18 日 注：請將該封面與附件裝訂成冊。 附件1：外文資料翻譯譯文 基于工業(yè)以太網(wǎng)透明模型的層次實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)CNC系統(tǒng) 摘要 隨著市場上工業(yè)以太網(wǎng)的重要性日益增加，人們急切的需要基于工業(yè)以太網(wǎng)透明模型的網(wǎng)絡(luò)化CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)字控制）系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，本文設(shè)計(jì)了一種基于以太網(wǎng)/因特網(wǎng)的層次實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)，叫做RNH-CNC。為評估其性能，進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)，并對結(jié)果作了分析。結(jié)果表明基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的現(xiàn)場層通訊能滿足硬件實(shí)時(shí)任務(wù)的要求?；诳砷_關(guān)的以太網(wǎng)的NC服務(wù)器計(jì)算機(jī)和NC核心計(jì)算機(jī)之間的通訊也達(dá)到了軟件實(shí)時(shí)任務(wù)的要求。結(jié)果證明基于工業(yè)以太網(wǎng)透明模型的CNC系統(tǒng)是可行的。 關(guān)鍵字 CNC 網(wǎng)絡(luò) 實(shí)時(shí) 工業(yè)以太網(wǎng) 1. 引言 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化CNC系統(tǒng)有兩個(gè)特點(diǎn)[6]: (a) 遠(yuǎn)程作業(yè)處理?；谝蛱鼐W(wǎng)和局域網(wǎng)（LAN），CNC系統(tǒng)能執(zhí)行遠(yuǎn)程操作遙控，例如遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程故障診斷。 (b) 基于現(xiàn)場總線的現(xiàn)場設(shè)備控制。需要基于高速現(xiàn)場總線的實(shí)時(shí)現(xiàn)場設(shè)備控制。 現(xiàn)在已經(jīng)提出了多種方法來支持網(wǎng)絡(luò)CNC系統(tǒng)。特別是許多論文重點(diǎn)在現(xiàn)場總線，它們提出了可行的解決方法，而這些都是建立在專用現(xiàn)場總線上的，例如CAN, Profibus, SERCOS。 此外，隨著以太網(wǎng)的發(fā)展，一些文章提出了將以太網(wǎng)和RS232相結(jié)合的CNC系統(tǒng)解決方法[3，8]。 近幾年來，以太網(wǎng)技術(shù)得到迅速完善，它的速度已經(jīng)從一開始的每秒10M提高到每秒10G。理論上，以太網(wǎng)的速度比現(xiàn)存的專用現(xiàn)場總線的速度快得多。例如，每秒10G的以太網(wǎng)速度是每秒12M的PROFIBUS速度的830倍，是每秒1M的CAN速度的10000倍。根據(jù)美國權(quán)威研究機(jī)構(gòu)（ARC）的報(bào)告，工業(yè)以太網(wǎng)將促進(jìn)未來現(xiàn)場總線的發(fā)展，并且可能工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一起來。據(jù)此，在網(wǎng)絡(luò)CNC系統(tǒng)中引入工業(yè)以太網(wǎng)也將是CNC系統(tǒng)發(fā)展的新方向。 目前，一些機(jī)構(gòu)在集中研究工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)上。工業(yè)以太網(wǎng)有兩種應(yīng)用模式[7]. 一種是混合模式，一般可用于上層來連接企業(yè)以太網(wǎng)LAN，而下層仍然用低速專用現(xiàn)場總線。有幾種研究結(jié)果，例如Profinet、ModbusTCP/IP、Ethernet/IP和iLON?；旌夏Ｐ褪且环N折中的方案，其主要?jiǎng)訖C(jī)來自于各個(gè)現(xiàn)場總線制造商要，要將專用現(xiàn)場總線和企業(yè)以太網(wǎng)相連。它們?nèi)冀⒃贗EEE802.3和TCP/IP的基礎(chǔ)上，但是應(yīng)用層協(xié)議是多種多樣的，且連接專用現(xiàn)場總線到以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)也是專門的。這些專用技術(shù)和多種多樣的應(yīng)用層協(xié)議影響直接到專用現(xiàn)場總線的廣泛應(yīng)用。 另一個(gè)是透明模式，即在所有層都采用了以太網(wǎng)/因特網(wǎng)（從上層到下層）技術(shù)。對工業(yè)以太網(wǎng)來說這是一個(gè)完全的解決案，但仍存在一些難題。主要問題是工業(yè)控制以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性能的改進(jìn)。為解決這問題，在兩方面加快了透明模型的主要研究。其中一個(gè)是可開關(guān)的以太網(wǎng)的研究，另一個(gè)是實(shí)時(shí)控制協(xié)議的研究。盡管已經(jīng)有了解決這些以太網(wǎng)問題的研究成果，但是離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。 本文通過綜合考慮CNC系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了一個(gè)基于工業(yè)以太網(wǎng)透明模式的層次實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)CNC系統(tǒng)（RNH-CNC）。論文其他部分結(jié)構(gòu)如下：第二節(jié)中，介紹了RNH-CNC系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)；第三節(jié)中描寫了RNH-CNC的實(shí)現(xiàn)；第四節(jié)涉及實(shí)驗(yàn)和評估；最后，第五節(jié)給出了結(jié)論。 2. RNH-CNC系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 2.1 網(wǎng)絡(luò)和硬件體系結(jié)構(gòu) RNH-CNC系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分成4個(gè)層次（如圖1）：最底層（第1層）包括現(xiàn)場設(shè)備（例如伺服系統(tǒng)、輸入/輸出設(shè)備）；第二層包括NC核心計(jì)算機(jī)；第三層包括NC服務(wù)器計(jì)算機(jī)和其他系統(tǒng)（如：CAD，CAPP）；最高的層是基于因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器計(jì)算機(jī)[1]。從最高層到最底層分別是非實(shí)時(shí)因特網(wǎng)、軟實(shí)時(shí)以太網(wǎng)和硬實(shí)時(shí)以太網(wǎng)。 2.2 軟件結(jié)構(gòu) RNH-CNC系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。 它也被劃分為四個(gè)層次：基于因特網(wǎng)、NC服務(wù)器、NC核心、現(xiàn)場設(shè)備控制的遠(yuǎn)程操作。 遠(yuǎn)程操作包括遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。 NC服務(wù)器起的作用如下： (a) CNC 人機(jī)界面（HMI）：用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，控制，參數(shù)管理，過程信息顯示，刀具軌跡顯示，以及更新。 (b) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器：提供基于因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器功能，包括基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、管理、故障診斷和監(jiān)控等服務(wù)。 (c) 軟實(shí)時(shí)以太網(wǎng)（SRE）接口：基于以太網(wǎng)，在NC服務(wù)器計(jì)算機(jī)和NC核心計(jì)算機(jī)之間提供軟實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換功能。 NC核心包括CNC核心功能，軟實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接口（SRE界面），硬實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接口（HRE界面）。 (a) CNC核心功能：用于實(shí)現(xiàn)CNC系統(tǒng)的核心功能。大部分功能都是實(shí)時(shí)過程，所以需要系統(tǒng)對它們做出快速的響應(yīng)。NC核心功能包括插補(bǔ)，位置控制，PLC，NC代碼譯碼，刀具補(bǔ)償，運(yùn)動(dòng)控制等。 (b) 軟件實(shí)時(shí)以太網(wǎng)（SRE）接口：用于提供NC服務(wù)器計(jì)算機(jī)和NC主計(jì)算機(jī)之間的以太網(wǎng)軟實(shí)時(shí)通信接口。 (c) 硬件實(shí)時(shí)以太網(wǎng)（HRE）接口：用于提供NC主計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場設(shè)備（如伺服，輸入/輸出）之間的硬實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接口。 現(xiàn)場設(shè)備控制包括了硬實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接口（在NC主計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場設(shè)備之間）和其他裝置控制。 3. 執(zhí)行等級實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò) 3.1 在因特網(wǎng)的基礎(chǔ)上執(zhí)行遠(yuǎn)程診斷、監(jiān)控 通過基于因特網(wǎng)的遠(yuǎn)程診斷，監(jiān)測和控制這些功能，不在現(xiàn)場的工程師們能通過因特網(wǎng)診斷出機(jī)器故障，監(jiān)測和控制機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)。NC服務(wù)器應(yīng)提供必要的信息給工程師分析和做出決策，這些信息包括機(jī)床狀況，運(yùn)行日志，系統(tǒng)參數(shù)和其他相關(guān)信息，因此，必須能實(shí)現(xiàn)NC服務(wù)器與因特網(wǎng)Web使用者之間的信息傳遞。實(shí)現(xiàn)方法如下所示： （a）選擇合適的網(wǎng)頁開發(fā)工具，比如ASP.NET(動(dòng)態(tài)服務(wù)器主頁)，用來開發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用程序。使用這些開發(fā)工具，應(yīng)用程序能夠從NC服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中存取機(jī)床狀態(tài)，運(yùn)行日志，系統(tǒng)參數(shù)，專家知識(shí)，推理規(guī)則等信息。 （b）設(shè)置操作系統(tǒng)參數(shù)并啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。 （c）發(fā)布網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的URL（統(tǒng)一資源定位器），從而，工程師能通過諸如IE等網(wǎng)絡(luò)瀏覽器作遠(yuǎn)程故障診斷，遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制。 遠(yuǎn)程過程通過使用因特網(wǎng)來運(yùn)行，因此，它是非實(shí)時(shí)通信。 3.2 在NC服務(wù)器和NC核心計(jì)算機(jī)之間的軟實(shí)時(shí)通訊 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)連接 NC服務(wù)器和NC主機(jī)之間的通信是基于以太網(wǎng)的。然而，眾所周知，傳統(tǒng)的以太網(wǎng)是不適合進(jìn)行實(shí)時(shí)通信的。這是因?yàn)橐蕴W(wǎng)中的CSMS/CD機(jī)制，它的最大傳遞等待時(shí)間不能被限定。普通共享以太網(wǎng)的連接器是一個(gè)集線器，它的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一種物理層的轉(zhuǎn)發(fā)器，它將以一個(gè)端口接收到的信息發(fā)送到所有其他端口。而這則會(huì)引起沖突和不確定的延時(shí)問題。為了減少?zèng)_突，有人提議用一種轉(zhuǎn)化以太網(wǎng)，它使用轉(zhuǎn)換開關(guān)來連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。這個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)可以設(shè)計(jì)成控制有許多端口的矩陣開關(guān)，并且每個(gè)端口之間信息是隔離的。送入轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)僅被發(fā)送到與目的地址連接的端口。輸入輸出的數(shù)據(jù)也不再服從CSMA/CD的規(guī)定。轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)就是將沖突域劃分為與端口相關(guān)的分區(qū)，所以網(wǎng)絡(luò)段變的細(xì)小（每個(gè)端口只和一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接），從而完全獨(dú)占了共享信道。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是在同一時(shí)間可以在所有的端口之間形成多通道，所以串行傳輸變成并行傳輸。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)帶寬和沖突問題也得到有效解決，從而滿足了軟實(shí)時(shí)通信的要求。所以選擇轉(zhuǎn)換以太網(wǎng)來設(shè)計(jì)RNH-CNC的軟實(shí)時(shí)通信。網(wǎng)絡(luò)連接如圖3所示。 3.2.2 通訊程序設(shè)計(jì) 當(dāng)要求在不同平臺(tái)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，就需要選擇一種支持所有平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)的通信的API函數(shù)。例如，由于Socket API是一種許多平臺(tái)（例如Windows和Linux操作系統(tǒng)）都支持的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序編程接口，所以它能用作NC服務(wù)器和NC主計(jì)算機(jī)的通信應(yīng)用程序的開發(fā)?；赟ocket API的NC服務(wù)器和NC主計(jì)算機(jī)之間的通信過程如圖4所示。 NC服務(wù)器的處理流程如下所示： （a）產(chǎn)生一個(gè)插口 （b）產(chǎn)生一個(gè)連接 （c）發(fā)送數(shù)據(jù)塊（空，文件塊，命令和NC代碼單元）到NC主計(jì)算機(jī) （d）從NC主計(jì)算機(jī)接收NC狀態(tài)數(shù)據(jù) （e）同步休眠 （f）轉(zhuǎn)向（c） NC主計(jì)算機(jī)的處理流程如下所示： （a）產(chǎn)生一個(gè)插口 （b）綁定局部地址和端口 （c）監(jiān)聽通信線路 （d）接收 （e）從NC服務(wù)器接收并處理數(shù)據(jù)塊 （f）將NC狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到NC服務(wù)器 （g）同步休眠 （h）轉(zhuǎn)向（d） 3.3 在NC核心計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場設(shè)備之間的硬實(shí)時(shí)通訊 盡管通過轉(zhuǎn)換以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)帶寬和沖突問題已經(jīng)得到有效解決，但是轉(zhuǎn)換器的存儲(chǔ)和傳輸過程可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者更長的延時(shí)（超過30微秒）。所以它還不能滿足時(shí)間確定的應(yīng)用要求，這時(shí)對時(shí)間有嚴(yán)格的限制。然而，帶有實(shí)時(shí)控制協(xié)議的經(jīng)改進(jìn)后的傳統(tǒng)以太網(wǎng)更加適合這些應(yīng)用，所以在這里用來設(shè)計(jì)RNH-CNC的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。圖5顯示了其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系（主機(jī)是NC主計(jì)算機(jī)，從設(shè)備是其他現(xiàn)場設(shè)備）。 為解決確定時(shí)間通信問題，還可以用一些方法來避免沖突，如時(shí)間分隔法、查詢法，對于一些不確定的因素，這些方法可以將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)沖突的幾率降至零。這里采用了時(shí)間分隔法避免沖突，并且傳輸?shù)难h(huán)數(shù)據(jù)劃分為三種：Syn（主機(jī)同步），SD（從設(shè)備數(shù)據(jù)），MD（主機(jī)數(shù)據(jù)）。通信循環(huán)如圖6所示。 一個(gè)周期的通信步驟如下所示： （a）主機(jī)發(fā)送同步數(shù)據(jù)到所有的從設(shè)備，告知一個(gè)周期的開始 （b）從設(shè)備1在一個(gè)時(shí)間分隔中（開始于t1）發(fā)送SD1數(shù)據(jù)（如實(shí)際位置，速度，扭矩/力，警報(bào)信號，診斷信號，狀態(tài)確認(rèn)信號，PLC輸入，伺服系統(tǒng)參數(shù)和電動(dòng)機(jī)參數(shù)）到主機(jī) （c）從設(shè)備2在時(shí)間分隔內(nèi)（開始于t2）發(fā)送SD2數(shù)據(jù)到主機(jī) （d）...... （e）從設(shè)備n在它的時(shí)間分隔內(nèi)（開始于tn）發(fā)送SDn到主機(jī) （f）主機(jī)在它的時(shí)間分隔內(nèi)（開始于tmd）發(fā)布MD數(shù)據(jù)（如位置，速度，扭矩力，模式，PLC輸出，伺服參數(shù)和電動(dòng)機(jī)參數(shù)）到所有的從設(shè)備，每個(gè)從設(shè)備能在指定的位置收到自己的數(shù)據(jù)。 附件2：外文原文 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 系　　部 機(jī)械工程系 指導(dǎo) 教師 姓 名 專業(yè)技術(shù)職 務(wù) 副教授 課題名稱 M500A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì) 適用專業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 課題性質(zhì) A B C D E 課題來源 A B C D 課題預(yù)計(jì) 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計(jì) 難易程度 難 適中 易 ? ? 課題簡介 在現(xiàn)代化的制造企業(yè)中都普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。因此，對于機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)生，如果能很好地掌握一種CAD工具進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)工作，將有助于學(xué)生在今后的工作崗位上更快地投入工作中。本課題以一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品M200A氣瓶為研究對象，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用通用的三維設(shè)計(jì)軟件完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)工作的能力。 課題應(yīng)完成的任務(wù)和對學(xué)生的要求 本課題需完場的任務(wù)包括： l 所有零件的三維造型 l 零、部件及最終產(chǎn)品的裝配 l 非標(biāo)零件工程圖以及產(chǎn)品裝配圖 為了較好地完成以上任務(wù)，要求學(xué)生已掌握一種CAD設(shè)計(jì)軟件，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中能積極、認(rèn)真地和老師配合，按照老師的要求完成任務(wù)。 所在專業(yè)審定意見： 專業(yè)負(fù)責(zé)人(簽名)： 年 月 日 本課題由 同學(xué)選定，學(xué)號： 注：1．該表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)所在專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名后生效，作為該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題使用； 2．有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應(yīng)欄內(nèi)打“√”； 3．課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中存檔。 填 表 說 明 1．該表的填寫只針對1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用，如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別（加副標(biāo)題），并且在“設(shè)計(jì)（論文）要求”一欄中說明。 2．“課題性質(zhì)”一欄： A．產(chǎn)品設(shè)計(jì)； B．工程技術(shù)研究； C．軟件開發(fā)； D．研究論文或調(diào)研報(bào)告； E．其它。 3．“課題來源”一欄： A．自然（社會(huì)）科學(xué)基金與?。ú浚?、市級以上科研課題； B．企、事業(yè)單位委托課題； C．校、院（系）級基金課題； D．自擬課題。 4．“課題簡介”一欄： 主要指該課題的背景介紹、理論意義或?qū)嵱脙r(jià)值。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目： M500A氣瓶的三維造型設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師: 開題報(bào)告填寫要求 1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 摘要 氣瓶是一種常用的氣體儲(chǔ)備裝置，廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)上的三維設(shè)計(jì)終于進(jìn)入了設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本文介紹了利用三維設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)氣瓶的一些情況，主要闡述了氣瓶的概況，國外氣瓶發(fā)展現(xiàn)狀，氣瓶附件的標(biāo)準(zhǔn)體系，并論述了三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢。 關(guān)鍵詞 氣瓶 附件 三維 CAD 1 氣瓶的概況 在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中,氣瓶制造業(yè)被認(rèn)為屬于朝陽工業(yè)范疇。氣體應(yīng)用技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)達(dá)到很高的水平,全世界已有130 種氣體要用氣瓶充裝,中國也達(dá)到了80 余種。據(jù)統(tǒng)計(jì),國民生產(chǎn)總值每增加1%, 氣瓶需求量就增加1.5%, 而國際市場每年大約以5% 的速度增長。全世界年需求氣瓶量可達(dá)到500 萬支,產(chǎn)值約40 億美元。這其一部分自然也包括了新興的以“輕質(zhì)高強(qiáng)”為特點(diǎn)的復(fù)合材料氣瓶。據(jù)悉,全世界有300 萬只復(fù)合材料氣瓶在運(yùn)行。 自上世紀(jì)后半葉以來,復(fù)合材料氣瓶在西方國家得到飛快的發(fā)展。以CNG氣瓶的研制和開發(fā)方面為例,美國的Lincol 公司、SCI公司、和Hydospin公司都走在世界前列。改革開放后的中國自然也應(yīng)當(dāng)有所作為,國內(nèi)許多公司企業(yè)、科研院所以及高等院校也紛紛加入到這個(gè)行列中來,經(jīng)過數(shù)年努力,他們都拿出了自己的產(chǎn)品或研究成果[1]。 1.1 氣瓶附件 氣瓶附件廣泛應(yīng)用于我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活之中, 由于其本身具有的潛在危險(xiǎn)性, 其質(zhì)量和安全直接關(guān)系到使用者的生命和健康, 因此其安全技術(shù)問題歷來受到我國政府的重視。由氣瓶附件分技術(shù)委員會(huì)起草的氣瓶閥國家標(biāo)準(zhǔn)主要有15 項(xiàng),其中1個(gè)氣瓶閥通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),1個(gè)出氣口標(biāo)準(zhǔn)，2個(gè)螺紋標(biāo)準(zhǔn),2個(gè)安全泄放裝置標(biāo)準(zhǔn),9個(gè)瓶閥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[1，2]。 1.2 氣瓶的標(biāo)準(zhǔn)體系 為規(guī)范我國氣瓶的技術(shù)要求, 確保產(chǎn)品質(zhì)量, 由氣瓶附件分技術(shù)委員會(huì)組織起草的15 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn), 起到了非常積極的作用, 已成為氣瓶生產(chǎn)和檢驗(yàn)的依據(jù), 這些標(biāo)準(zhǔn)基本滿足了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和型式試驗(yàn)的需求, 初步形成了氣瓶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。其中GB15382-1994 、GB17878-1999 以及液化石油氣、氧氣、乙炔氣、氬氣、液氯、液氨、車用壓縮天然氣、機(jī)動(dòng)車用液化石油氣等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn), 對氣瓶閥的技術(shù)要求、檢查與試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則和標(biāo)志、包裝運(yùn)輸及儲(chǔ)存進(jìn)行了規(guī)定[2]。GB8335-1998 和GB/T8336-1998 規(guī)定了氣瓶閥進(jìn)氣口螺紋基本牙型尺寸和檢驗(yàn)量規(guī)的技術(shù)要求。GB15383-1994 規(guī)定了各類氣體瓶閥連接型式和尺寸、充氣接頭的連接型式、螺紋規(guī)格和尺寸。GB8337-1996 和GB16918-1997 規(guī)定了易熔塞和爆破片這兩種壓力泄放裝置對制造、檢驗(yàn)和試驗(yàn)、驗(yàn)收的基本要求。 2 三維設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀及方向 隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)上的三維設(shè)計(jì)終于進(jìn)入了設(shè)計(jì)領(lǐng)域。從前，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)對象時(shí)，總要把三維的設(shè)計(jì)對象轉(zhuǎn)化到用二維設(shè)計(jì)的語言在圖紙上表述；這種轉(zhuǎn)化過程的本身就難免會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤和歧義，而且設(shè)計(jì)師有相當(dāng)一部分的精力用在這種轉(zhuǎn)換上，影響了設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平的完全發(fā)揮。如今，微型計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)突破了設(shè)計(jì)領(lǐng)域傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，讓設(shè)計(jì)師完全回歸到自然的、正常的從設(shè)計(jì)到表達(dá)的直接的設(shè)計(jì)思路中去。這雖然看似一次簡單的設(shè)計(jì)方式的改革，但帶來的將會(huì)是重大的設(shè)計(jì)思想改變，必定帶來設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升[3，4]。 2.1 三維設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀 二維AutoCAD 是我國機(jī)械行業(yè)目前應(yīng)用最普遍的技術(shù)，可是二維AutoCAD只起到了電子圖板的作用，因?yàn)樗]有真正解決設(shè)計(jì)中最困難的問題。比如，復(fù)雜的投影線的生成，尺寸漏標(biāo)注的，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的分析，設(shè)計(jì)的更新等。所以，二維AutoCAD 針對機(jī)械設(shè)計(jì)并沒有真正做到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。隨著計(jì)算機(jī)新性能的提高，信息處理的智能化，機(jī)械設(shè)計(jì)正從二維向三維CAD 過渡發(fā)展，并取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益，相對于二維系統(tǒng)，三維才是真正的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[5]。 為了適應(yīng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展, 三維技術(shù)正逐漸應(yīng)用到現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)與制造中來, 在三維軟件的支持下, 建立數(shù)字化的三維幾何模型, 然后進(jìn)行交叉修改, 最終生成三維產(chǎn)品。以前用二維圖形表達(dá)產(chǎn)品形狀的設(shè)計(jì)過程, 由于不能充分反映產(chǎn)品的三維形狀, 對理解產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)、零件間干涉檢查、尺寸校核都帶來了不少困難。現(xiàn)在采用了三維CAD技術(shù),如SolidWorks、Pro/E、和UG等軟件以后, 就能利用其強(qiáng)大的三維實(shí)體造型功能、參數(shù)化設(shè)計(jì)和修改功能、動(dòng)畫和仿真功能, 以及三維實(shí)體轉(zhuǎn)化為二維圖形的功能來設(shè)計(jì)產(chǎn)品, 再利用文件格式的轉(zhuǎn)化, 用軟件畫出滿意的二維圖形,以滿足生產(chǎn)圖紙的需要[7～9]。 2.2 三維設(shè)計(jì)的發(fā)展方向 三維設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢必然是從傳統(tǒng)型向智能型，發(fā)展制造到創(chuàng)造是任何一個(gè)國家所經(jīng)歷的一個(gè)發(fā)展過程。隨著我國機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的設(shè)計(jì)者要從中國制造轉(zhuǎn)向中國創(chuàng)造。這就不再是為了解剖或生產(chǎn)某一個(gè)零部件而設(shè)計(jì)，而是整體設(shè)計(jì)整個(gè)產(chǎn)品，單憑二維設(shè)計(jì)是不夠的，三維自然是必不可少的。先進(jìn)的設(shè)計(jì)能力才會(huì)產(chǎn)生先進(jìn)的制造企業(yè)。從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，從二維到三維是CAD 一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的潮流[10]。 中國制造業(yè)從二維到三維是企業(yè)深化CAD 應(yīng)用的一個(gè)方向，因?yàn)槿SCAD 軟件能夠提升企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，而當(dāng)企業(yè)應(yīng)用三維CAD 軟件后，也會(huì)提出深化CAD 三維應(yīng)用的需求。因此，我國應(yīng)該大力提倡研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，符合設(shè)計(jì)習(xí)慣，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)文化的、面向行業(yè)的應(yīng)用模塊。隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，信息處理的智能化，CAD 三維技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。正確把握C A D 技術(shù)的發(fā)展趨勢，對我國CAD 軟件行業(yè)的開發(fā)及企業(yè)正確規(guī)劃自身的CAD 應(yīng)用系統(tǒng)，都有深遠(yuǎn)的意義[11，12]。 3 總結(jié) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，氣瓶越來越多的被使用在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活中，由于其本身具有的潛在危險(xiǎn)性, 其質(zhì)量和安全直接關(guān)系到使用者的生命和健康。我們在準(zhǔn)備好了的前提下，盡早地去深入到三維設(shè)計(jì)的新環(huán)境中去，借助新的設(shè)計(jì)方法去開創(chuàng)新的設(shè)計(jì)空間，制造出更實(shí)用更讓人放心的氣瓶。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 張潔. 國內(nèi)復(fù)合材料氣瓶發(fā)展及氣瓶標(biāo)準(zhǔn)概況[J]. 哈爾濱玻璃鋼研究院，2007，（3）：39~43. 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It is used extensively in industrial production and normal life. But it is dangerous potentially, It will bring a disaster to people, once the explosion or leakage occurred. So research on the optimizing technology of the gas cylinder has already become a little bit hot in the world. But in China, there still exist many problems in the design of the gas cylinder, such as less study on its mechanism, less standardization on design process and so on. In this paper, on the basis if the existing researches, the total structure of the M500A gas cylinder is designed on the platform of SolidWorks. The 3D models of the main parts of M500A gas cylinder are modeled. The final assembly is finished and the engineering diagram is also completed. In the end, the design process is determined by contrast to the domestic and international references. It will be useful for the design standardization of the gas cylinder. Keywords Gas cylinder Total design 3D modeling Engineering analysis