《CAD/CAM实践性教学》

课程设计

题目名称诺基亚5300手机的三维建模分析 学生学院机电工程学院

专业班级机械设计制造及其自动化 学生姓名 指导老师胡伟

2016年6月28日

目录

一、课程设计任务书 ....................................................................................................................... 3

1.1 实验目的 ............................................................................................................................ 3 1.2 项目实施条件 .................................................................................................................... 3 1.3 课程设计要求 .................................................................................................................... 3 1.4 课程设计工作内容 .......................................................................................................... 4 1.5 课程设计进程安排 .......................................................................................................... 4 二、摘要........................................................................................................................................... 4 三、设计分析步骤 ........................................................................................................................... 6

3.1 三维建模 ............................................................................................................................ 6 3.1.1 手机后盖 ........................................................................................................................................ 6

3.1.2 手机上盖 ...................................................................................................................................... 11 3.1.3 手机下体 ...................................................................................................................................... 16 3.1.4 电池 .............................................................................................................................................. 20 3.1.5 手机屏幕 ...................................................................................................................................... 20 3.1.6 手机上键盘 .................................................................................................................................. 21 3.1.7 手机听筒 ...................................................................................................................................... 21 3.1.8 手机桌面 ...................................................................................................................................... 22

3.2有限元分析 ...................................................................................................................... 22 3.2.1手机后盖静力学分析 ................................................................................................................... 22

3.2.2手机后盖跌落分析 ....................................................................................................................... 26 3.2.3手机盖热力分析 ........................................................................................................................... 30

3.3动画演示 ........................................................................................................................... 33 3.3.1装配爆炸图演示 ........................................................................................................................... 33

3.3.2滑盖动画演示 ............................................................................................................................... 34

3.4 UG数控加工及仿真 ..................................................................................................... 35 四、设计总结 ................................................................................................................................. 39 五、思考题..................................................................................................................................... 39 参考文献......................................................................................................................................... 40

一、课程设计任务书

1.1 实验目的

CAD/CAM技术被视为 20 世纪最杰出的工程技术成就之一，其应用水平已成为衡量一个国家科学技术发展和工业现代化程度的重要志，机械 CAD/CAM 技术开发研究和应用人才是社会大量急需专业人才。本课程是机械 CAD/CAM 技术的实验实训教学环节。通过本课程学习使学生掌握机械 CAD/CAM 技术的基本理论知识，掌握 CAD/CAM 系统的学习方法，能够较熟练地运用一种 CAD/CAM 系统进行三维参数化建模，进行一般的产品机械结构设计，开展结构力学的工程分析和仿真，完成复杂零件的数控自动编程和数控仿真。在此基础上使学生具备进一步提升设计知识、工程应用技能的自学能力。并培养进行自主学习、项目组织、合作的能力，提高学生创新意识。

1.2 项目实施条件

1). 硬件

PC 机一台(操作系统 Windows XP、Win7 或以上兼容系统)； 华中数控三轴联动数控实验台。 2). 软件

UG NX 6.0 CAD/CAM集成系统一套；

提高可增加Ansys V12.0 有限元分析软件。

1.3 课程设计要求

学生分组开展项目设计，培养学生的团队协作和组织规划能力。每组人数 4-5 人，每个人都必须单独完成一定数量的零件 CAD 几何建模内容，然后分工开展装配建模、 CAD 工程绘图、有限元结构力学分析、机械运动仿真、加工模具设计、零件数控加工工序设计、数控后处理器设计及加工代码生成、加工过程仿真等。每个小组选出项目负责人，负责项目规划、组织小组讨论、任务分配以及与指导老师的联系，定期向老师汇报工作进度。小组成员必须参与项目讨论，完成组长指定的任务，并参与项目报告的撰写。在报告总结中必须列出自己所完成的工作，并对自己及小组各成员的工作质量提出评价意见和修改完善建议。

1.4 课程设计工作内容

1）设计手机壳结构；

2）建立手机壳零件三维参数化、变量化实体模型； 3）基于零件主模型，按国家标准绘制零件工程图；

4）对产品进行结构的有限元分析、仿真，输出分析结果，提出改进方案； 5）对产品的运动机构进行运动分析、仿真，输出分析结果，提出改进方案； 6）对产品进行渲染；

7）数控加工程序的生成及加工过程仿真； 8）编写设计说明书。

1.5 课程设计进程安排

序号 1 2 3 4 5 6 设计各阶段内容 收集、整理资料，拟订手机壳产品(零件)三维 结构方案 手机壳产品(零件)三维参数化实体建模 修改、完善零件3D产品(零件)三维参数化实体模型 模型渲染、运动分析、加工过程仿真等 编写设计/分析说明书 地点 大学城校区 大学城校区 大学城校区 大学城校区 大学城校区 起止日期 6.17-6.18 6.19 -6.21 6.22~5.24 6.25~6.27 6.28 6.29~6.30 修改、完善设计内容和说明书，整理、打印资料 大学城校区 参加答辩

二、摘要

本小组的课程设计主目标是诺基亚5300款手机壳的三维建模分析。通过资料搜集和小组讨论，我们小组决定我们所设计的诺基亚5300款手机壳产品分为手机后盖，上盖，下体，电池，屏幕，键盘，听筒，和桌面八大部分。然后小组成员分工，分别设计出个部分的三维建模图和装配图。本小组所设计的诺基亚5300款手机壳产品能够基本满足普遍需求。