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汽車駕駛座椅滑槽的計算機及建模設計
1緒 論
畢業(yè)設計是學生在校期間經歷的最后一個環(huán)節(jié)，其目的是使學生綜合運用所學的課程知識進行一次工程設計實踐訓練，以提高學生在今后的工程實踐中分析問題，解決問題的能力；也是各門課程教學質量的一次綜合檢查；是進一步提高學生獨立工作的重要途徑。
本課題是汽車駕駛座椅滑槽的計算機建模及分析。汽車產業(yè)是國民經濟重要的支柱產業(yè)，產業(yè)鏈長，關聯(lián)度高，就業(yè)面廣，消費拉動大，在國民經濟和社會發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。汽車工業(yè)代表著一個國家制造業(yè)發(fā)展的水平。世界經濟大國的經濟發(fā)展無一不與汽車工業(yè)有著極為密切的關系。汽車工業(yè)是綜合性工業(yè)，反映了一個國家的綜合工業(yè)水平。從歷史上看，從工業(yè)化中期到最后完成工業(yè)化和現(xiàn)代化，沒有一個大國不是靠汽車工業(yè)的高速發(fā)展來完成這一過程的。汽車工業(yè)在國家經濟成長和社會進步中的重要作用，可以從創(chuàng)造巨大國民生產總值、帶動交通運輸?shù)认嚓P產業(yè)發(fā)展、促進新技術發(fā)展、創(chuàng)造出口和外匯儲備、增加就業(yè)和財政收入等多方面體現(xiàn)。然而，從發(fā)展汽車工業(yè)的目的來看，汽車工業(yè)發(fā)展并不在于汽車工業(yè)本身，而是不斷改善人類的生活水平和推動社會進步。
然而現(xiàn)代汽車已經不是一個單純的運載工具，它已經是“人、汽車與環(huán)境”的組合體。座椅作為汽車使用者的直接支承裝置，在車廂部件中具有非同小可的重要性。汽車中的座椅是影響駕駛與乘坐舒適程度的重要設施，而駕駛員的座椅就更為重要。舒適而操作方便的駕駛座椅，可以減少駕駛員疲勞程度，降低故障的發(fā)生率。座椅設計時應同時滿足下面的基本要求：
一、座椅要有合理的布局；
二、座椅外形要符合人體生理特性；
三、座椅應具有調節(jié)機構；
四、座椅要符合人體對車內振動，微氣候的反映；
五、駕駛座椅安全性設計；
駕駛座椅尺寸結構設計的研究把注意力集中在人體生理結構特點對駕駛舒適程度的影響上，尋求最佳的座椅結構形式，尺寸，輪廓形狀及材料選擇。它的基本要求是布
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汽車駕駛座椅滑槽的計算機及建模設計
置合理，操縱方便，即乘坐時駕駛者對方向盤、操縱桿和踏板的良好可及性。
CAD 技術的應用水平是衡量一個國家汽車工業(yè)水平的重要指標之一。汽車工業(yè)作為國家支柱產業(yè),一直是CAD 技術應用的先鋒和大戶。CAD技術的不斷發(fā)展和廣泛應用, 不僅僅在于它能提高產品的質量和縮短產品的周期, 更主要的是: CAD 技術是當代最杰出的工程技術成就之一。它從根本上改變了過去用手工繪圖、依靠圖紙組織整個生產過程的技術管理模式。因此,它對傳統(tǒng)產業(yè)的改造、新興技術和產業(yè)的興起和發(fā)展、我國汽車工業(yè)國際競爭力的增強等方面, 均能產生巨大的推動作用。進入90 年代后, 國際市場的競爭更加激烈, 汽車公司對CAD 技術的需要更加迫切。為此, 世界上很多國家和汽車公司都把發(fā)展CAD 技術集成化作為它們的戰(zhàn)略目標。CAD技術幾乎被所有汽車公司所采用，可以說CAD技術（包括計算機輔助制造、計算機輔助工程分析）的應用水平。在中國，汽車企業(yè)一直都作為國家和地方的利稅大戶，同時也是CAD技術應用的先鋒。CAD技術在企業(yè)中的成功應用，不僅帶來了企業(yè)技術上的創(chuàng)新，同時帶動了企業(yè)經營、管理舊模式的變革。因此，它對中國傳統(tǒng)產業(yè)的改造、新技術的興起，以及汽車工業(yè)提高國際競爭力等方面，起到了巨大的推動作用。
本論文主要介紹CAD軟件對汽車駕駛座椅滑槽的計算機造型及分析的過程。通過具體實體的建模過程了解CAD的特點。做到只要心里想的就能展示在大家面前，既好又好用。
由于我剛開始熟悉和了解這個軟件，所以畢業(yè)設計論文中會有不足的地方和錯誤的地方，懇請評閱老師多多指正。
汽車駕駛座椅滑槽的計算機及建模設計
2 CAD軟件概況
2.1 CAD系統(tǒng)簡介
AutoCAD是由美國Autodesk公司于二十世紀八十年代初為微機上應用CAD技術而開發(fā)的繪圖程序軟件包，經過不斷的完美，現(xiàn)已經成為國際上廣為流行的繪圖工具。
AutoCAD可以繪制任意二維和三維圖形，并且同傳統(tǒng)的手工繪圖相比，用AutoCAD繪圖速度更快、精度更高、而且便于個性，它已經在航空航天、造船、建筑、機械、電子、化工、美工、輕紡等很多領域得到了廣泛應用，并取得了豐碩的成果和巨大的經濟效益。
AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。它的多文檔設計環(huán)境，讓非計算機專業(yè)人員也能很快地學會使用。在不斷實踐的過程中更好地掌握它的各種應用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。
AutoCAD具有廣泛的適應性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計算機和工作站上運行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各種圖形顯示設備40多種，以及數(shù)字儀和鼠標器30多種，繪圖儀和打印機數(shù)十種，這就為AutoCAD的普及創(chuàng)造了條件。
AutoCAD的發(fā)展過程可分為初級階段、發(fā)展階段、高級發(fā)展階段、完善階段和進一步完善階段幾個階段。
在初級階段里AutoCAD更新了五個版本。
1982年11月，首次推出了AutoCAD 1.0版本；
1983年4月，推出了AutoCAD 1.2版本；
1983年8月，推出了AutoCAD 1.3版本；
1983年10月，推出了AutoCAD 1.4版本；
1984年10月，推出了AutoCAD 2.0版本。
在發(fā)展階段里，AutoCAD更新了以下版本。
1985年5月，推出了AutoCAD 2.17版本和2.18版本；
1986年6月，推出了AutoCAD 2.5版本。
1987年9月后，陸續(xù)推出了AutoCAD 9.0版本和9.03版本。
在高級發(fā)展階段里，AutoCAD經歷了三個版本，使AutoCAD的高級協(xié)助設計功能逐步完善。它們是1988年8月推出的AutoCAD 10.0版本、1990年推出的 11.0版本和1992年推出的12.0版本。
在完善階段中，AutoCAD經歷了三個版本，逐步由DOS平臺轉向Windows平臺。
1996年6月，AutoCAD R13版本問世；
1998年1月，推出了劃時代的AutoCAD R14版本；
1999年1月，AutoCAD公司推出了AutoCAD 2000版本。
在進一步完善階段中，AutoCAD經歷了兩個版本，功能逐漸加強。
2001年9月Autodesk公司向用戶發(fā)布了AutoCAD 2002版本。
2003年5月，Autodesk公司推出AutoCAD 2004。
2004年，Autodesk公司推出了AutoCAD 2005。
2006年和2007年，Autodesk公司分別推出了AutoCAD 2007和AutoCAD 2008。
目前最新版本是AutoCAD 2010。
2.2 CAD三維軟件的使用方式
2.2.1 工作空間簡述
用戶在創(chuàng)建三維模型時需要一個適合三維建模的繪圖環(huán)境即工作空間，以便顯示適合三維建模的工具欄，菜單和選項板等。AutoCAD 2008定義了三個適用于不同任務的工 作空間：二維草圖與注釋，三維建模，AutoCAD經典。在創(chuàng)建三維建模時，可以使用三維建模工作空間。
工作空間之間的轉換可以采用下列兩種方法的任意一種。
方法一：在下列菜單執(zhí)行工具—工作空間—二維草圖與注釋，三維建?；蛘逜utopiaCAD經典菜單命令。
方法二：在如圖所示工作空間工具欄的下列的下拉列表中選擇要切換的工作空間。
圖2.1 CAD圖三維工作工作欄
2.2.2 三維建模工作空間界面介紹
如圖三維建模工作空間定義的界面顯示了與三維模型有關的面板和相關的工作選項板。
圖2.2 三維工作面板
面板由控制臺構成，當光標停在面板上右擊，彈出快捷菜單。在快捷菜單控制臺的下級菜單中包含了面板上可以顯示的控制臺名稱。
2.2.3三維模型的分列
AutoCAD支持三種類型的三維模型：線框模型，表面模型和實體模型。
2.2.4旋轉角定義的視點
通過輸入兩個旋轉角度定義三維模型的觀察方向，這種視點的預設方式可以通過DDVPOINT命令來實現(xiàn)的。
3 汽車座椅滑槽三維設計及其分析
3.1 CAD實體建模的具體方法
3.1.1 零件的創(chuàng)造方法
（1）拉伸法
（2）布爾運算
（3）剖切法
（4）旋轉法
（5）標高法
（6）鏡像建模法
（7）陣列法建模
3.1.2零件的定位
（1）直接距離輸入法
直接距離輸入法通過移動光標指示方向然后輸入距離來指定點。直接距離輸入法與極軸導航結合使用可以繪制指定長度和角度的直線。
（2）TK方法
追蹤命令TK可指定一系列臨時點每個點均自上一點偏移。
(3) FROM方法
使用命令定位點自參照點的偏移。用對象捕捉菜單中的“From”創(chuàng)建參照點再輸入相對坐標進行定位。
(4) 移到當前點到參考點后輸入相對坐標進行定位。
(5) 用偏移命令添加輔助線的方法定位。
3.2 造型方案論證
通過CAD三維設計汽車座椅滑槽的計算機建模及設計的論證與UG三維設計及建模的比較 我通過具體實例的檢驗下面我們通過對香煙盒的具體實力的建模及比較如圖
圖3.1 香煙盒
這個模型是一個長方體然后在上面打孔和圓孔進行論證這個模型是一個長方體，形狀不不復雜分析模型，進過一步拉伸可以得到零件的特征，首先把工作面定在Y-Z平面上，繪出長方形然后直接拉伸就可以得到模型。
圖3.2 倒角圖
倒角的繪制調用倒角命令執(zhí)行修改圓角命令。
工具欄單擊修改工具欄的倒角圖標。
鍵盤命令：FILLEF或F。
操作步驟如下：
第一步：調用圓角命令。
第二步：命令提示為“選擇第一個對象或[放棄（U）/多線段（P）/半徑（R）/修剪（T）/多個（M）]：”時，選擇其他要圓角的棱邊。
：
：
第N步，命令提示為“選擇邊或[鏈（C）/半徑（R）]：”時，回車，結束棱邊的選擇。
圖3. 3 鉆孔圖
打孔的制作過程在外面畫一個自己需要多大的空的圓然后移動到模型上通過三維軟件上的差集命令直接畫出來的。
圖3.4 螺旋圈
菜單：執(zhí)行繪圖螺旋在命令提示下輸入Helix。命令
單擊建模工具欄中的螺旋圖標按鈕。
單擊三維制作控制控制臺中的螺旋圖標按鈕。
鍵盤命令：HELIX。
第一步調用螺旋命令。第二部命令提示為指定地面的中心點時，指定螺旋地面的中心點。第三部命令提示為指定頂面半徑或者[直徑D]指定地面半徑。第四部命令提示為指定頂面半徑或者[直徑D]時，指定頂面半徑或者回車以指定與地面半徑 相同的值。
第五部命令提示指定螺旋高度或[軸端點（A）/圈數(shù)（T）/圈高（H）/扭曲（W）]
<1.000>時，指定螺旋高度。
通過上面CAD三維圖的繪制和UG三維方式的比較兩者之間存在這很大意義上的相同點和繪圖的手法。
3.3汽車駕駛座椅滑槽的建模過程
建模一：
圖3.5 KNOB-LEVER
本零件是座椅搖桿端部的一個手柄，形狀比較簡單，分析零件，經過一步旋轉就可以得出零件的特征，首先把工作面定在Y-Z平面上，繪出零件KNOB-LEVER在Y-Z平面上的1/2的剖視圖，然后通過選Y軸為旋轉軸，旋轉360度即可得到零件。建模該零件的時候要注意把零件的上下端部的倒角中直接畫出來，旋轉后得到的零件就不再需要倒圓角一步特征操作了。
建模二：
圖3.6 LOCATE PIN
該零件與零件KNOB-LEVER基本上是同一類型的零件，建模方法也是一致的，首先在Y-Z平面上繪制出該零件1/2的剖視草圖框，，然后選擇Y軸為旋轉軸，旋轉360度即可。
建模三：
圖3.7 ROLLER
該零件與零件KNOB-LEVER也是同一類型的零件，建模方法也是一致的，首先在Y-Z平面上繪制出該零件1/2的剖視草圖框，，然后選擇Y軸為旋轉軸，旋轉360度即可。
建模四：
圖3.8 ROD LEVER-INR
該零件為一簡單的管件，是調節(jié)座椅的一個搖桿，建模比較簡單，首先在X-Y平面上畫出該管件的路徑，如圖3.8所示，接著在端面畫一圓形，再通過掃描的方法就能得到該管件的基本形狀，還有圖示A部位有一凹槽用拉伸切除的方法就可以得到，最后要注意切除出來的部位A要有倒圓角。該部位使用來卡住彈簧（后面的一扭簧）的，它有一定的角度。
圖3.9 角度圖
建模五：
圖3.10 END CAP
本零件是一個對稱形狀的零件，首先把工作面定再X-Y平面，開始建模，考慮建模時繪制出零件的一半形狀，然后采用鏡向得到零件。分析該零件可能用到的建模特征，該零件沒有復雜曲面，所以采用一般的實體建模方法，為了在使用中的碰傷手之類的，建模該零件的最后要注意把邊緣部分都到圓角。
建模六：
圖3.11 LATCH-INR
該零件為焊接在搖桿上的一個爪子，用于調節(jié)座椅前后，上下角度時用來卡在LOWER RAIL上，這樣達到調節(jié)座椅位置的目的。分析該零件，可以歸入鈑金件中，主方向是畫出零件的基本的一個面，然后用命令得到所要構建的模型，首先在選X-Z為工作面，在該平面上以坐標圓心為圓心，畫出一個直徑為7和一個直徑為12.8的兩個同心圓，沿Z軸負方向畫一條直線，終點距離X軸為18.5，再在以終點為起點沿X負方向畫一直線段長9，得到一端點，再以該端點沿-X，+Z方向畫一直線段，使其終點距離Z軸為13.4，距離X軸為16.4；再在該線段終點在該線段的垂直方向向下作一斜線段，在Z軸的負方向作一水平線一端與Z軸的水平距離為9，再以該端點作一斜線段，平行與端點分別為（-9，18.5），（-13.4，16.4）的一段斜線段。再作一斜線段與直徑為12.8的圓相切，與Z軸正方向成27度的斜線段，倒圓角直徑為12.8的圓與沿Z軸負方向，終點距離X軸為18.5的直線段，倒角半徑為3；倒角端點分別為（-9，18.5），（-13.4，16.4）的一段斜線段與9mm線段，倒角半徑為10，封閉該線框，拉伸該線框，得到雛形。分析該零件有三爪，可當作對稱形狀零件建模，所以把雛形零件CUT掉一半，選距離X-Y平面為18.5的平面為工作面繪制出兩個爪之間的空間，后續(xù)操作是，在爪的空間部位切出一定的斜面，切出圓角B，前面這些操作都是在實體上作的，之后刪除該刪除的面，作鏡象，抽殼，切除爪上一空缺部位A，最后倒圓角，即可完成該零件的建模。
建模七：
圖3.12 ROD HOLDER
該零件為焊接在UPPER RAIL B（滑槽里的一主要板件）左端部（見裝配圖）的一零件，用來套住搖桿，也起到定位作用。建模前首先對該零件進行分析，該零件為一典型的對稱且可歸入板件，所以首先考慮的主要建模方向是在實體上建出主要特征，在通過刪面得到最后所需要的一個面，該面用來抽殼，對于一般的板件我們都可以考慮用這種方法，抽完殼后再作鏡象即可得到該零件。在建模該零件的下部（既圖示A部）時要用到一技巧，由于該部位是為一螺旋面，所以在作這一特征的時候用到了旋轉除料，在該圓柱的軸心平面（X-Y面）上作一高為5，寬為壁厚的長方行，再以軸心Y軸為旋轉軸，螺旋行旋轉-180度，Translation along axis的長度為4。該零件中心類似半圓柱部位（圖示B部）與平面相交接部位要做到光滑過度。圖示C部位是用來焊接的兩個點，焊接在UPPER RAIL B上。
建模八：
圖3.13 SPRING LATCH
該零件為一扭簧，套在ROD LEVER-INR的左端部，A處卡在ROD LEVER-INR的A部位，有一定角度，在調節(jié)座椅的時候也起到鎖緊作用。建模該零件的時候首先在選Y-Z平面為工作平面，在該工作平面上畫一1x1的矩形，然后旋轉出中間正常彈簧的螺旋型矩形，再在圖示左端拉伸出A，倒圓角，把棱線做成參考線，最后畫一直徑為2.2的圓，以參考線為掃描路徑，掃描出該彈簧。
建模九：
圖3.14 LOWER RAIL
該零件為是座椅滑槽，是一主要零件，調節(jié)座椅位置即是在該零件的槽內滑動的，這是一典型的鈑金件，且是一對稱圖形，考慮大方向建模為抽殼和鏡象，兩側面的用于LATCH-INR爪在里面的缺口可以用陣列來實現(xiàn)創(chuàng)建特征。A處的凸出圓頂可以旋轉出來，該處有四個這樣的特征，是在滑動中用來限位用的。首先在X-Z平面上做出零件半個端面的形狀，拉伸零件長度，再做出零件A部特征，刪面，抽殼，再做出零件側面特征，鏡象，就可以完成該零件的建模。
建模十：
圖3.15 WIRE BRKT-INR
該零件是焊接在ROD LEVER-INR上的，在座的兩側均有一滑槽，但是只有一個把手可以控制搖桿用來調節(jié)座椅位置，該零件在兩側的均有一個，主要是通過它來控制左右聯(lián)動的，當轉動把手，松開一邊的爪的，這時就通過它來聯(lián)動另一邊的爪也松開，這樣就可以調節(jié)座椅了，具體位置可見裝配圖，它的建模很簡單，以Y-Z平面為工作面，在該平面上做出零件的輪廓，通過一步拉伸就可實現(xiàn)建模。
建模十一：
圖3.16 UPPER-BRKT
該零件是用來連接ROD LEVER-INR和保證LATCH-INR的位置的，在拉動ROD LEVER-INR，且前后移動的時候就可以通過它來帶動座椅下的UPPER RAIL B和UPPER RAIL C隨其一起前后移動，同時也有對ROD LEVER-INR定位的作用。該零件是一對稱圖形，而且是一板件，建模時考慮用鏡象和抽殼，確定Y-Z工作面為主視圖面，該零件的建?；旧鲜峭ㄟ^基本的增加，切除等基本實體建模方法完成的，A，B兩處的建模是要注意的地方：A處是先拉伸出來，再通過旋轉去處兩側面，得到一螺旋面出來，具體方法類似建模六——ROD HOLDER的A部。B處要注意的是由于這部位是多個倒角交匯點，要證曲面光滑，先要對這一部分的曲面作修整，用surface by boundary命令，做完后再抽殼得到的有厚度實體的效果較理想。
建模十二：
圖3.17 RETAINER
該零件安裝在滑槽LOWER RAIL里，用來放置ROLLER后在槽內帶動UPPER RAIL B和UPPER RAIL C滑動。以Y-Z為主視圖平面，則該零件為一個對于Y-Z和X-Z都對稱的圖形，建模時只需建模四分之一形狀后作兩次鏡象即可，首先在Y-Z平面上畫出零件四分之一的大致外輪廓，拉伸為零件寬度的實體，然后切除出A部位，旋轉出B部位，由于B部位不是一整圓臺，也要切除相應部分，然后刪面，如圖3.18所示。抽殼零件板厚就能完成零件四分之一的建模，最后作兩次鏡象就可以完成零件建模。
圖3.18
建模十三：
圖3.19 UPPER-RAIL C
該零件與UPPER RAIL B焊接在一起，是滑槽內的主要滑動部分。建模該零件時首先選Y-Z為主要工作平面，在該平面上畫出零件的最外輪廓，再拉伸零件X方向上的厚度13.7，然后再在X方向平行距離Y-Z平面13.7的面上畫出一Y，Z方向大于零件外輪廓，距離零件最底部為有應形狀和距離的輪廓，沿X負方向切除厚度7.4，如圖3.19所示，再進行刪除不需要的面，進行抽殼就能得到零件的基本形狀，最后通過拉伸切除相應的孔和要切除部位，基本上就完成了零件的建模。此零件的建模技巧很重要，首先當外輪廓畫完后并拉成實體后，不要急于去刪面做抽殼工作，而是因在實體的基礎上去倒園。這是因為在平面上倒圓很有可能將面到碎，而實體上倒圓則會安全很多。此零件的尺寸繁多，在建模過程中要細心謹慎。
圖3.20
建模十四：
圖3.21 UPPER RAIL B
該零件是與UPPER RAIL C焊接在一起的，同樣是滑槽內的主要滑動部分，由它帶動上面的座椅和它一起前后移動，圖上許多孔是用來聯(lián)結別的部件的，如座椅靠背部件等，底下的有的孔是用來連接座椅底座的。該零件也是一典型的鈑金件，通過抽殼得到板厚，和UPPER RAIL C的建模思路基本一致，先拉伸出零件的大致外輪廓，由于該零件有很多的斜面，所以該零件的建模要有很多次的拉伸切除等步驟以得到零件的特征，在就是刪面，抽殼，倒角等步驟。最后要檢查一下倒圓角的曲面是否光滑，不光滑的面要修整一下。對于補面不能部三角面，這樣會降低面的質量。如圖3.21所示，被補的面還需要與周圍的A、B、C面相切，以提高面的質量。
圖3.22
3.4實體建模小結
到此為止，所有的零件已完成建模，在整個建模過程中，我基本上是按照由簡到難的方向一個個的建模，在建模過程中也遇到了許多的困難，比如有些倒角倒不出來，由于沒有實體參考，有些特征雖然建模出來了，但不知道是否理想等等一系列問題，有的通過自己看參考資料和幫助文件，得到技術上的指導，解決剛建模時所不能解決的問題。比如建模時先要定一個大方向，做到心里有數(shù)，建模時就朝者心中的構思去，遇到與圖紙不符合的在調整，本次設計的零件大多數(shù)是鈑金件，對于鈑金件的建模就有一個思想，盡可能的先在實體上做，等大致形狀特征出來了，再通過刪面，抽殼來實現(xiàn)建模。當然在有些情況下要在抽殼中刪面，這樣抽出來的效果要好一點。還有要注意的是倒角，倒角也是很講究的，在倒角中有很多選項，比如turn auto stop on/off, turn rollover on/off, continue form on/off等選項，這些選項的on與off對倒角的效果有很大的影響。還有就是我是通過實體圖的CAD三維建模的方式來論證CAD的建模和UG建模的相同和不同的地方用UG的建模來論證CAD三維建模的 其中有不合適的地方可能自己還沒有發(fā)現(xiàn)這是論文的不足之處。
4 裝配設計
4.1裝配設計中的概念
4.1.1 引用件
多次引用，但重不存貯，節(jié)省磁盤空間，而且零件改變后，裝配件中相應的引用也隨之改變。
4.1.2 裝配和子裝配件
由零件組成一個部件，再由部件和若干個零件組成一個裝配件，那么部件就被稱為一個裝配件。
4.1.3裝配層次關系
裝配關系可表示成一個層次樹，這種方法為子底向上的設計裝配方法。
4.1.4剛體——實體內部各點位置的確定
如果一個裝配件被選為一個剛體，則子裝配中的各個零件都以一個整體移動。CAD內部解算器需要一個剛體接地。
4.2裝配設計步驟
4.2.1 設計步驟：
(1)建立裝配所需的所有零件并保存好；
(2)拾取裝配任務項；
(3)首先建立裝配關系；
（4）然后進行裝配
4.2.2裝配過程需注意的幾個問題：
（1）增加約束時，首先應建立那些不改變零件形狀的約束，如接地，尺寸等；
(2)不要過多的接地，這使零件變得缺乏柔韌性而難于修改；
(3)未注約束時，避免過大尺寸的修改；
(4)避免點到點的尺寸約束，因為它不能保證尺寸線的方向；
(5)一個零件被多次使用時，應盡量用多次應用，而不要用多個零件的拷貝作為一次應用件；
(6)裝配約束與鉸接是不同的概念 。
4.2.3裝配結果如圖4-1所示。
圖4.1 裝配圖
結 論
歷時八周的畢業(yè)設計即將結束了。畢業(yè)設計是把我大學四年所學的所有知識綜合應用的一次設計，是檢查我四年知識的結晶的一次設計，也是把理論知識和實踐生產相結合的一次設計。在這八周的畢業(yè)設計中，不但使我的專業(yè)知識和基礎知識進一步的相融會貫通，而且還使我的工作能力和實際的操作能力也有了大步的提高。隨著設計過程的不斷深入，問題的不斷出現(xiàn)，而在解決不斷出現(xiàn)的問題的過程中，我進一步理解了所學的知識和自己的專業(yè)，并能將知識與實踐結合在一起，這一點是最為重要的。
這次畢業(yè)設計所使用的CAD軟件。該軟件是我大學時候接觸的最多的一個軟件借著畢業(yè)設計這個機會讓我更好的學習了這個軟件的應用可以讓我更好的掌握這些CAD方面的知識，讓我學到好多以前不知道的東西 。
不久我將要踏上自己的工作崗位，課程設計是在學校里的最后一次作業(yè)，也是最重要的一次設計，為了能很好的完成，我認真仔細的閱讀了參考書籍，認真做好每次老師布置的任務?？傊?，通過畢業(yè)設計，我學到了很多很多。還有這次畢業(yè)設計中關于CAD和UG的使用的時候可能存在轉化的不足之處，希望老師指正。
致 謝
為期二個月的畢業(yè)設計即將結束，在這期間里我遇到過挫折，但在老師和同學的幫助下我勇敢的克服了。感謝無錫太湖學院四年來對我的培育，四年來學校不但教會了我的各種知識，更教給我做人的道理。
在這次畢業(yè)設計過程中，要衷心感謝我的導師陳老師對我的熱情幫助和支持，陳老師淵博的知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,科學的思維方式，以及誨人不倦的精神，都給我以深刻的印象，必將給我以后的學習和工作帶來很大的幫助。使我在完成設計的同時學到了很多實際的專業(yè)知識，受益非淺。值此畢業(yè)設計完成之際，謹向我的導師陳偉明老師設計師表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意！最后還要感謝大學四年來教過我們課程的所有老師們，是你們的細心培養(yǎng)，才能讓我們有能力走出學校，去創(chuàng)造自己的未來。
參考文獻
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[20] Snoeyn R、Kruth J P . "Niet-Koventionele Bewerkingsmethoden "、Katholieky Universiteit Leuven, 1982. 附錄一（綜述報告）：
CAD技術的應用
隨著計算機技術的發(fā)展，高速數(shù)字式計算機的出現(xiàn)，特別是高速圖形處理終端及工作站的出現(xiàn)，使計算機幾何圖形處理成為現(xiàn)實。從1970年代計算機輔助技術CAX逐步廣泛應用于工業(yè)設計制造領域開始，三維CAD系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著計算機輔助設計技術從單純的模仿工程圖紙的三視圖模式中解放出來，它實現(xiàn)了計算機對產品零件主要信息的描述，同時也促進了CAE、CAM技術的發(fā)展和實現(xiàn)。CAD的曲面造型功能，使復雜曲面的計算機數(shù)學模型的建立成為現(xiàn)實，車身設計開發(fā)手段有了質的飛躍。CAD、CAM的集成廢除了過去車身設計過程中長期沿用的“三主”方式，主圖板、主樣板不再存在，保留下來的主模型也不同于以前。在三維工程設計軟件中，最著名的包括，美國的UGS公司的UGⅡ，美國PTC公司的PRO/E，法國達索公司的CATIA等，這些三維工程設計軟件廣泛應用于世界各大汽車公司，為各公司提高設計制造的質量、縮短開發(fā)周期、增強產品市場競爭力發(fā)揮了關鍵作用。
車身造型的三維模型數(shù)據(jù)在CAE系統(tǒng)中重構車身三維模型，可以用于包括車身剛度強度的有限元分析、汽車碰撞模擬實驗、空氣動力學性能分析及車身表面光順性分析等。
目前1：1車身模型的快速加工方法一般采用數(shù)控加工（NCM）方法，其基本原理是在CAM模塊或系統(tǒng)中處理三維CAD數(shù)學模型，通過CAM選擇加工刀具，確定加工軌跡等前處理工作。CAM模塊（系統(tǒng)）自動生成數(shù)控加工的程序代碼直接傳輸?shù)綌?shù)控加工設備，進行三維實體模型的加工。該方法運用比較成熟，精度高，是目前國外汽車制造廠家廣泛使用的加工方法，但這種大型的數(shù)控加工設備成本相當昂貴，在我國一般汽車企業(yè)很難得到推廣應用。
1.CAD技術的三個歷史階段
（一）二維繪圖階段，主要是在計算機上表達二維幾何圖素，并且圖素之間缺乏聯(lián)系，很難保持各階段設計的一致性。因此，此時的CAD僅僅是手工繪圖板的替代工具。另外，在硬件支持系統(tǒng)的價格昂貴，限制了CAD的應用。
（二）第二代CAD軟件在二維造型基礎上引入三維造型，但也只是極為簡單的線框模型。這種初期的線框造型系統(tǒng)只能表達基本的幾何信息，不具備表達幾何數(shù)據(jù)間拓撲關系的能力，實體拓撲信息以及形體表面信息的缺失使得CAM及CAE均無法實現(xiàn)。
（三）在三維造型階段，幾何造型技術經歷了三次技術革命。由于線框系統(tǒng)已經不能滿足人們的實際需求，法國的達索飛機制造公司的開發(fā)者們，在二維繪圖系統(tǒng)CADAM的基礎上，開發(fā)出以表面模型為特點的自由曲面建模方法，推出了三維曲面造型系統(tǒng)CATIA。它的出現(xiàn)為人類帶來了第一次CAD技術革命。
實體造型技術能夠準確表達零件的大部分屬性（至少還不能表達零件的材料信息），從CAD系統(tǒng)獲得的設計數(shù)據(jù)可以用于CAM、CAE等系統(tǒng)，給設計、分析、制造帶來了加大的便利。可以說，實體造型技術的普及和應用是CAD發(fā)展史上的第二次技術革命。
創(chuàng)建PTC公司(即參數(shù)技術公司)的技術精英們，開始研制名為pro/e的參數(shù)化軟件，第一次實現(xiàn)了尺寸驅動零件設計修改。到了90年代，參數(shù)化技術開始逐步走向成熟，充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設計上簡便易行的優(yōu)勢?？梢哉J為，參數(shù)化技術的應用主導了CAD發(fā)展史上的第三次技術革命。
但是參數(shù)化技術并沒有完全解決所有問題。例如，全尺寸約束這一硬性規(guī)定就干擾和制約著設計者創(chuàng)造力及想象力的發(fā)揮，而變量化技術既保持了參數(shù)化技術的原有的優(yōu)點，同時又克服了它的許多不利之處。它的成功應用，為CAD技術的發(fā)展提供了更大的空間和機遇，驅動了CAD發(fā)展的第四次技術革命。
總的說來，現(xiàn)如今的CAD系統(tǒng)采用了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結構和公用數(shù)據(jù)庫，采用實體造型技術、參數(shù)化技術和特征造型技術，給設計人員帶來了前所未有的便利。
2.CAD技術對汽車企業(yè)的重要性
汽車行業(yè)是CAD技術最先應用的領域之一，國外一些著名的汽車公司很早就自行開發(fā)cad軟件。到現(xiàn)在，CAD技術幾乎被所有汽車公司所采用，可以說CAD技術（包括計算機輔助制造、計算機輔助工程分析）的應用水平，已經成為評價一個國家汽車工業(yè)水平的重要指標。在中國，汽車企業(yè)一直都作為國家和地方的利稅大戶，同時也是CAD技術應用的先鋒。CAD技術在企業(yè)中的成功應用，不僅帶來了企業(yè)技術上的創(chuàng)新，同時帶動了企業(yè)經營、管理舊模式的變革。因此，它對中國傳統(tǒng)產業(yè)的改造、新技術的興起，以及汽車工業(yè)提高國際競爭力等方面，起到了巨大的推動作用。
傳統(tǒng)的汽車車身設計方法的整個過程是基于手工設計完成的，其特點是整個過程是通過實物、模型、圖紙、樣板等來傳遞信息。隨著計算機技術的發(fā)展，計算機逐步代替人腦承擔起復雜的計算和分析，同時引進CAD等現(xiàn)代設計方法，幫助工程師們拋掉傳統(tǒng)的手工方式，既方便設計，又能改善設計質量，縮短設計周期。因此，國外著名汽車公司都不惜花巨資實施CAD技術，一方面加快新車型上市的速度滿足復雜多變的市場需求，另一方面節(jié)省開發(fā)成本，向消費者提供物美價廉、物超所值的產品，從而提高自身市場競爭力。
CAD技術對于中國汽車企業(yè)的重要性是不言而喻的。盡管在2002年，中國汽車行業(yè)發(fā)生“井噴”，一時間汽車成為和手機、房子一樣炙手可熱的商品，中國汽車業(yè)就此迎來了發(fā)展的大好時機。同時，國外汽車企業(yè)看到了中國廣闊的汽車市場，紛紛在華投資建廠，而國內的汽車公司趁機和國外公司合資，以為可以借助外國公司先進的技術來提高自身的研發(fā)能力，可實際上事與愿違。外國公司并不愿意把先進的技術介紹給中國的公司，中國公司始終充當著OEM的角色，僅僅是外國公司在中國的制造基地，汽車研發(fā)水平仍難有所提高。
在2006年，國家將按照對WTO的承諾取消汽車進口配額。步入21世紀的中國汽車工業(yè)將受到來自跨國汽車公司的巨大生存壓力，以及數(shù)字化和產品、技術不斷創(chuàng)新的嚴峻挑戰(zhàn)。因此，全面應用CAD技術是中國汽車工業(yè)發(fā)展過程中的必由之路，應納入到各個汽車企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略中。
3.CAD技術在汽車工程領域的應用狀況
美國福特汽車公司在上世紀80年代初就開始CAD系統(tǒng)的規(guī)劃與實施，到了1985年有一半以上的產品設計工作在圖形終端上實現(xiàn)，至90年代初其產品開發(fā)全面采用CAD。早期的CAD系統(tǒng)已自行開發(fā)的PDGS和CAD為主，后來逐步過渡到以I-DEAS為其核心主流軟件。
在CAD技術發(fā)展初期，美國通用公司就自主研發(fā)以設計車身為目標的 dac—1系統(tǒng)，來分析和綜合車身的三維曲線設計。到上世紀90年代初，美國通用汽車公司選中UG作為全公司的 CAD/CAE/CAM/CIM主導系統(tǒng)。經過不斷的發(fā)展，公司已100％采用CAD來進行設計制造，并取消了中間過程，使計算機與制造終端直接相連，最終實現(xiàn)了系統(tǒng)網(wǎng)絡化。
中國從上世紀70年代開始研究和推廣CAD，使得CAD技術在國內得到了廣泛應用，并從中取得了不錯的經濟回報。到目前為止，國內大型制造型企業(yè)如汽車企業(yè)已普遍實施了CAD系統(tǒng)，取代手工作業(yè)，一些大型汽車企業(yè)的CAD應用水平也接近國際先進水平。但由于中國CAD軟件自主研發(fā)術水平與發(fā)達國家之間存在巨大的差距，國內一些研究機構和公司推出的CAD系列軟件得不到更廣泛的應用，市場占有率低，尤其在CAD系統(tǒng)集成方面還是剛剛起步。隨著中國市場化程度的加深，市場競爭的加劇，迫使汽車企業(yè)必須改變傳統(tǒng)的設計、制造、管理、銷售模式，來提升企業(yè)競爭力和市場應變能力?？梢哉f，實施CAD系統(tǒng)是最有效的方式之一。
附錄二：
調研報告
汽車座椅是汽車安全系統(tǒng)重要組成部分，它不僅要為乘坐人員提供舒適的駕駛環(huán)境，更要為乘坐人員提供安全可靠的保障。與工作人員進行簡短的交流后，我大概了解到汽車座椅總體可由頭枕，靠背，側背支撐，坐墊和調節(jié)五大部分部分組成。
座椅方向的調節(jié)，是由以下幾種調節(jié)機構來完成的，它們是：座椅調角器、座椅導軌和座椅升降機構。在每種調節(jié)機構上，座椅都能完成兩個，或兩個以上方向的調節(jié)。
座椅調角器用于連接汽車座椅椅座和椅背,對乘員提供安全保護和增強座椅舒適性。乘客可以通過座椅調角器調節(jié)椅背的角度。
座椅導軌連接汽車座椅與車身底板，起調節(jié)座椅前后位置以及保護乘員安全的作用。在座椅導軌上，座椅可進行前后方向的調節(jié)。在這個方向上，駕駛員可以選擇合適的位置，調整身體與方向盤之間的距離。使雙手能夠靈活的操控方向盤，雙腳能夠舒服的踩到踏板上，從而對車輛進行有效的控制。
一般的汽車座椅，至少都能進行前后、靠背調節(jié)四個方向的調整。座椅調整方向越多，駕駛員就能更好的找到適合自己的駕駛姿態(tài)，減輕駕駛疲勞，提高行車安全性。如今汽車的駕駛席座椅，可以具有前后，上下，椅面傾角，椅背傾角8個方向的調節(jié)。在一些多功能型車上，乘客座椅可以進行360度的旋轉，靠背還具有折疊功能，使車內空間的利用效率大大提高。
附錄三
CAD快捷鍵
CAD作為一種設計軟件，如果能快速的運用快捷鍵進行作畫，速度會大大提高，從而收到事半功倍的效果。
CAD快捷鍵
New 新建 Ctrl+N
Undo 還原 Ctrl+Z
Open 開舊檔 Ctrl+O
Redo 取消還原 Ctrl+Y
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Cut 剪切 Ctrl+X
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Object snap settings 捕捉模式 Sn
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Preferences 設置CAD環(huán)境 Pr
Draw
Line 直線 L Ray 射線 Ray
Multiline 復合線，平行線 Ml Polyline 多義線 Pl
3D polyline 三維多義線 3P Polygon 多邊形 Pol
Rectangle 矩形 Rec Arc 園弧 A
Circle 園 C Donut 園環(huán) Do
Spline 樣條曲線 Spl Ellipse 橢圓 El
Block 定義塊 B, -B Point 點繪制與操作 Po
Hatch 填充圖形 BH, H Boundary 定義邊界 Bo, -Bo
Region 定義面域 Reg Construction 繪制無限長直線 Xt
Dimension Modify
Linear 直線標注 Dli Match properties 屬性匹配 Ma
Aligned 平行標注 Dal Erase 冊除實體 E
Ordinate 坐標標注 Dor Mirror 鏡像實體 Mi
Radius 半徑標注 Dra Offset 偏移復制 O
Dianeter 直徑標注 Ddi Array 陣列復制 Ar
Angular 角度標注 Dan Move 移動實體 M
Baseline 基線標注 Dba Rotate 旋轉 Ro
Continue 連續(xù)標注 Dco Scale 比例縮放 Sc
Leader 旁注型標注 Le Stretch 拉伸移動 S
Tolerance 標注尺寸公差 Tol Lengthen 改變長度及園弧角 Len
Ddedit 以對話框方式編輯文本 Ed Trim 修剪 Tr
Center mark 標注中心點 Dce Extend 延伸 Ex
-Mtext 在命令行標注多行文本 -T Break 打斷 Br
Chamfer 倒直角 Cha Explode 分解，炸開實體 X
Other
三維陣列 3A 繪制三維曲面 3F
三維動態(tài)旋轉 3Do 啟動AutoCAD設計中心 Adc
圖形對齊 Al 計算所選區(qū)域的周長和面積 AA
創(chuàng)建屬性定義 Ddattdef 編輯圖形屬性值 Ate
摘錄屬性定義數(shù)據(jù) Ddattext 修改屬性 -Ch
啟動數(shù)據(jù)庫連接管理 Dbc 臨時覆蓋系統(tǒng)尺寸變量設置 Dor
編輯尺寸文本 Dimted 編輯尺寸標注 Ded
測量兩點之間的距離 Di 等分實體 Div
定義邊界 -Bo 設置選項功能 Ds, Se
視點動態(tài)設置 Dv 將二維圖形拉伸成三維實體 Ext
控制實體的填充狀態(tài) F 過濾選擇實體 Fi
創(chuàng)建一個指定名稱的選擇組 G, -G 編輯區(qū)域填充圖樣 He
顯示點的坐標 Id 倒園角 Fillet
調整圖像的亮度、對比度和灰度 Iad 附貼一個圖像至當前圖形文件 Iat
調整所選圖像的邊框大小 Icl 將3D實體的相交部分創(chuàng)建為一個實體 Inf
列表顯示實體信息 Ls 設置線型比例系數(shù) Lts
設置線寬 Lw 定長等分實體 Me
多行文本標注 Mt, T 創(chuàng)建多視窗 Mv
設置目標捕捉方式及框大小 Os, -Os 編輯多義線及三維多邊形網(wǎng)格 Pe
清除圖形中無用的對象 Pu 尺寸快速標注 Qdim
重生成所有圖形 Rea 重生成當前圖形 Re
定義用戶坐標 Ucs 將二維圖形旋轉成三維實體 Rev
三維旋轉 Rotate3D 設置渲染參數(shù) Rpr
生成剖面 Sec 設置AutoCAD系統(tǒng)變量 Set
切換到DOS環(huán)境下 Sh 將三維實體切開 Sl
繪制實心多邊形 So 編輯樣條曲線 Spe
布爾求差 Su 坫減工具欄 To
布爾求和 Uni 創(chuàng)建園環(huán)實體 Tor
布爾求交 In 視窗管理 -V
打開VisuaiLisp集成開發(fā)環(huán)境 Vlide 圖塊存盤 W
繪制楔形體 We 設置圖塊或處理引用邊界 Xc
繪制長方體 Box 繪制實體球 Sphere
繪制園柱體 Cylinder 繪制橢圓柱體（先繪橢圓） Eillptical
繪制園錐或橢圓錐體 Cone 定義AutoCAD文本窗口 -Un
特殊字符簡捷控制碼
打開或關閉文字上劃線 ％％O 打開AutoCAD幫助窗口 F1
打開或關閉文字下劃線 ％％U 打開AutoCAD文本窗口 F2
標注符號度（°） ％％D 打開AutoCAD目標捕捉窗口 F3
標注正負號(±) ％％P 打開或關閉Table(平板刻度) F4
標注直徑(ф) ％％C 控制Isoplane在Top,Left,Right間切換 F5
標注百分號(%) ％％％ 打開或關閉Coords F6
打開或關閉柵格 F7
打開或關閉正交 F8
打開或關閉柵格捕捉 F9
打開或關閉狀態(tài)欄 F10
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