摆臂的计算机辅助结构设计
系别：机械工程系
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摘要
此次毕业设计任务是对机床上手动加工控制进给的连杆摆臂的机械加工工艺与设计、孔加工的夹具的设计等。

对于摆臂,它在加工的过程中，有它与其他零件的加工的共性，也有它加工相应的特性，它的共性无非就是它也想其它零件一样也需要铣削，也需要钻孔等一般件加工操作，而它的特别之处就在于它外形的不规则，不是方形，又不是圆柱，不是单一的铣削，或是车削能够完成的。

因此，必要去设计一套更好的加工工艺方案，以适应它各方面的精度指标。

对于工艺路线的拟定，它是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。

所撰写的工艺路线合理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。

所以，本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出该摆臂零件的加工工序卡片。

关键词: 摆臂加工工艺夹具设计CAD（计算机辅助设计）
一计算机辅助软件的介绍
1 计算机辅助设计的概述
计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。

在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。

2 计算机辅助设计的发展历史
CAD(Computer Aided Design）诞生于60年代，是美国麻省理工大学提出了交互式图形学的研究计划，由于当时硬件设施的昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。

70年代，小型计算机费用下降，美国工业界才开始广泛使用交互式绘图系统。

80年代，由于PC机的应用，CAD得以迅速发展，出现了专门从事CAD系统开发的公司。

当时VersaCAD是专业的CAD制作公司，所开发的CAD软件功能强大，但由于其价格昂贵，故不能普遍应用。

而当时的Autodesk公司是一个仅有员工数人的小公司，其开发的CAD系统虽然功能有限，但因其可免费拷贝，故在社会得以广泛应用。

同时，由于该系统的开放性，该CAD软件升级迅速。

设计者很早就开始使用计算机进行计算。

有人认为Ivan Sutherland在1963年在麻省理工学院开发的Sketchpad是一个转折点。

SKETCHPAD的突出特性是它允许设计者用图形方式和计算机交互：设计可以用一枝光笔在阴极射线管屏幕上绘制到计算机里。

实际上，这就是图形化用户界面的原型，而这种界面是现代CAD不可或缺的特性。

CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。

随着计算机变得更便宜，应用范围也逐渐变广。

CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。

这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。

计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。

如今，CAD已经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更“智能”的部分。

随着电脑科技的日益发展，性能的提升和更便宜的价格，许多公司已采用立体的绘图设计。

以往，碍于电脑性能的限制，绘图软件只能停留在平面设计，欠
缺真实感，而立体绘图则冲破了这一限制，令设计蓝图更实体化。

3 基本功能的介绍
二维CAD目前比较流行的是AutoCAD，而三维CAD则是Inventor，还有MasterCAM、Pro/Engineer、Unigraphics NX等集二维、三维、CAD/CAM于一体的众多国外软件，但浩辰、中望、CAXA等比较符合中国人思维的国产CAD/CAM 也在逐渐崛起，占据了一定的市场份额，浩辰、中望更是走向了国际市场。

下面以AutoCAD为例简单介绍一下二维CAD的基本功能。

形对象。

绘图辅助工具：提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。

正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。

编辑图形：CAD具有强大的编辑功能，可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。

标注尺寸：可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。

图层管理功能：图形对象都位于某一图层上，可设定图层颜色、线型、线宽等特性。

三维绘图：可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。

网络功能：可将图形在网络上发布，或是通过网络访问AutoCAD资源。

数据交换：提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。

4 用户界面的介绍
可以通过多种多样途径与CAD软件包实现对话，即除了采用键盘输入、屏幕菜单、
（AdvancedUserInterface），即采取类似视窗的界面。

AutoCAD和浩辰、中望等
似菜单项的操作。

如下图1-1所示：
图1-1CAD界面结构图。