模拟生产线加工工作站数字化样机设计(附件)
随着数字化样机技术的诞生，设计者从繁复的手工绘图中解脱了，企业减少了产品研发经费，缩短了研发周期，很大程度上取代了传统的以物理样机为基础的研发模式。本课题正是根据当下行业形势，以及面临着的问题与困难，以及着眼于未来其良好的发展潜力与强大优势，设了计在模拟生产线上的加工工作站的数字化样机。主要内容是设计在模拟生产线上的加工工作站，能够完整运行的数字化样机，并且针对这一样机做计算机仿真运算分析。本设计通过UG软件建立了加工工作站的三维模型，通过PLC编程，编写了相应的程序，绘制出了梯形图，通过UG机电概念设计模块完成了仿真运行。关键词 数字化，物理样机，PLC，仿真运行
目录
1 绪论 1
1.1 课题的背景 1
1.2 课题的主要内容与研究方法 1
1.3 数字化样机技术简介 2
1.3.1 数字化样机技术的概念 2
1.3.2 数字化样机技术的特点 2
1.3.3 数字化样机技术的现状 3
2 工作站硬件结构设计 3
2.1 模拟生产线 3
2.2 数字化建模及装配的软件平台UG 4
2.2.1 UG软件介绍 4
2.2.2 UG的模块组成 4
2.3 工作站的组成及原理 4
2.4 工作站各部分硬件结构设计 5
2.4.1 旋转工作平台模块结构设计 5
2.4.2 钻孔加工模块结构设计 6
2.4.3 钻孔检测模块结构设计 7
2.5 工作站气动控制回路 8
3 工作站控制系统设计 9
3.1 PLC技术的简介 9
3.1.1 PLC编程语言 9
3.1.2 PLC程序设计方法 9
3.1.3 PLC的特点 10
3.2 PLC的选用 10
3.2.1 I/O口分配 11
3.2.2 程序流程图 12
3.2.2 梯形图 13
4 仿真 16
4.1 仿真软件 16
4.2 仿真方案 17
4.3 仿真过程 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 4.3.1 仿真模型的建立 17
4.3.2 仿真步骤 18
4.3.3 仿真 21
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
课题的背景
在市场竞争日趋激烈的如今，各个行业的企业要想在对应的市场中有立足之地，是必定要提升自己的相应的竞争力的，而要想提升自身优势，除了要缩短产品研发周期，还要提供价廉而物美的产品。而以物理样机为基础的老的研发模式，包括初期的产品设计，之后样机的研发及制作，实用性的实验检测，还有后期的产品完善与改进，这样不仅会耗费巨量的时间和金钱，产品的质量还得不到严格的保证。数字化样机技术就是在这样的情况下诞生。这一项技术的诞生，让设计者从繁复的手工绘图中解脱，不仅替企业减少了产品研发经费，而且还缩短了研发周期，提高了企业的市场竞争力。数字化样机技术不同于物理样机技术，是一种全新的设计方法，它不仅简单高效，而且与传统的物理样机设计技术相比还节省了相当大的经费，已经被很多知名企业认可采用，包括宝马，东风汽车等知名企业;它以数字化样机为平台，让各个部门的设计人员可以清楚地进行技术交流，减少了设计样机过程中可能出现的设计人员交流失误所产生的一系列问题。
1.2 课题的主要内容与研究方法
本课题正是根据当下国外设计行业以及生产业高新技术企业的涌入，而我国相关企业却仍处在萌芽阶段的严峻形势，面临着的诸多问题与困难，着眼于未来数字化样机技术良好的发展潜力与对比物理样机于强大优势，设计在模拟生产线上的加工工作站的数字化样机。
主要内容是设计在模拟生产线上的加工工作站能够完整运行的数字化样机，对这样机进行三维建模，控制程序编程，并且针对这一样机做计算机仿真运算分析，要求能在设计阶段就对其进行全面的测试，并且根据测试结果提出相应的改进措施，以此来优化完善这一设计。
1.3 数字化样机技术简介
1.3.1 数字化样机技术的概念
数字化样机技术是一门整合了诸多学问的技术，以CAD及仿真技术为核心，辅以计算机三维技术，将分散的零部件和分析技术集成为一个整体，最终组成了一个全新的研发设计方法。数字化样机技术能够像真实的物理模型一样，完成设计和制造部分的展示，分析测试等工作，但又能完成一些物理样机难以完成或者需要高投入才能完成的测试，譬如飞机的飞行员安全性试验，汽车的碰撞试验等，如果用物理样机试验的话，既得不到较为准确的分析数值，有可能对测试者和物理样机造成难以修复的伤害，而用数字化样机技术就不一样了，只需要通过仿真测试，既能得到非常准确的数值，又省去了测试者这一环。
1.3.2 数字化样机技术的特点
数字化样机技术和传统的物理样机技术相比，具有以下几个特征:
崭新的研发模式。和存在着诸多短板的传统物理样机研发方法相比，数字化样机实现了从系统角度的优化，不同于传统物理样机的串行过程，它采用的是并行过程，让用户能从初始设计阶段就分析比较多种计划和方案，并且通过可视化技术确定产品在实际工作过程中的特点及响应，从而在初始设计阶段就可以方便地改良计划。
研发周期较短，成本较低可是产品质量却很高。而且传统样机的尝试制作不会是一蹴而就的，往往需要许多次改制，因此，传统的机械设计方法会耗费相当大的时间精力，并且由于在传统方法中更多的使用的是传统计算方法，也会凸显周期长，使用成本高这一问题。但是数字化样机技术就不一样了，它简单而且高效，还能突破时间和成本方面的桎梏，以此来完成物理样机技术无法完成的实验，并且通过实验来完善和优化设计方案，达到提高产品质量的目的。
实现动态联盟的重要手段。为了增强对世界市场快速变化特性的适应能力，出现了一种以互联网为基础的数字化企业。数字化样机是一种数字化的模型，它可以在英特网上实现高效传输和实时反馈等功能，提高了动态联盟活动的并行性。
目录
1 绪论 1
1.1 课题的背景 1
1.2 课题的主要内容与研究方法 1
1.3 数字化样机技术简介 2
1.3.1 数字化样机技术的概念 2
1.3.2 数字化样机技术的特点 2
1.3.3 数字化样机技术的现状 3
2 工作站硬件结构设计 3
2.1 模拟生产线 3
2.2 数字化建模及装配的软件平台UG 4
2.2.1 UG软件介绍 4
2.2.2 UG的模块组成 4
2.3 工作站的组成及原理 4
2.4 工作站各部分硬件结构设计 5
2.4.1 旋转工作平台模块结构设计 5
2.4.2 钻孔加工模块结构设计 6
2.4.3 钻孔检测模块结构设计 7
2.5 工作站气动控制回路 8
3 工作站控制系统设计 9
3.1 PLC技术的简介 9
3.1.1 PLC编程语言 9
3.1.2 PLC程序设计方法 9
3.1.3 PLC的特点 10
3.2 PLC的选用 10
3.2.1 I/O口分配 11
3.2.2 程序流程图 12
3.2.2 梯形图 13
4 仿真 16
4.1 仿真软件 16
4.2 仿真方案 17
4.3 仿真过程 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 4.3.1 仿真模型的建立 17
4.3.2 仿真步骤 18
4.3.3 仿真 21
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
课题的背景
在市场竞争日趋激烈的如今，各个行业的企业要想在对应的市场中有立足之地，是必定要提升自己的相应的竞争力的，而要想提升自身优势，除了要缩短产品研发周期，还要提供价廉而物美的产品。而以物理样机为基础的老的研发模式，包括初期的产品设计，之后样机的研发及制作，实用性的实验检测，还有后期的产品完善与改进，这样不仅会耗费巨量的时间和金钱，产品的质量还得不到严格的保证。数字化样机技术就是在这样的情况下诞生。这一项技术的诞生，让设计者从繁复的手工绘图中解脱，不仅替企业减少了产品研发经费，而且还缩短了研发周期，提高了企业的市场竞争力。数字化样机技术不同于物理样机技术，是一种全新的设计方法，它不仅简单高效，而且与传统的物理样机设计技术相比还节省了相当大的经费，已经被很多知名企业认可采用，包括宝马，东风汽车等知名企业;它以数字化样机为平台，让各个部门的设计人员可以清楚地进行技术交流，减少了设计样机过程中可能出现的设计人员交流失误所产生的一系列问题。
1.2 课题的主要内容与研究方法
本课题正是根据当下国外设计行业以及生产业高新技术企业的涌入，而我国相关企业却仍处在萌芽阶段的严峻形势，面临着的诸多问题与困难，着眼于未来数字化样机技术良好的发展潜力与对比物理样机于强大优势，设计在模拟生产线上的加工工作站的数字化样机。
主要内容是设计在模拟生产线上的加工工作站能够完整运行的数字化样机，对这样机进行三维建模，控制程序编程，并且针对这一样机做计算机仿真运算分析，要求能在设计阶段就对其进行全面的测试，并且根据测试结果提出相应的改进措施，以此来优化完善这一设计。
1.3 数字化样机技术简介
1.3.1 数字化样机技术的概念
数字化样机技术是一门整合了诸多学问的技术，以CAD及仿真技术为核心，辅以计算机三维技术，将分散的零部件和分析技术集成为一个整体，最终组成了一个全新的研发设计方法。数字化样机技术能够像真实的物理模型一样，完成设计和制造部分的展示，分析测试等工作，但又能完成一些物理样机难以完成或者需要高投入才能完成的测试，譬如飞机的飞行员安全性试验，汽车的碰撞试验等，如果用物理样机试验的话，既得不到较为准确的分析数值，有可能对测试者和物理样机造成难以修复的伤害，而用数字化样机技术就不一样了，只需要通过仿真测试，既能得到非常准确的数值，又省去了测试者这一环。
1.3.2 数字化样机技术的特点
数字化样机技术和传统的物理样机技术相比，具有以下几个特征:
崭新的研发模式。和存在着诸多短板的传统物理样机研发方法相比，数字化样机实现了从系统角度的优化，不同于传统物理样机的串行过程，它采用的是并行过程，让用户能从初始设计阶段就分析比较多种计划和方案，并且通过可视化技术确定产品在实际工作过程中的特点及响应，从而在初始设计阶段就可以方便地改良计划。
研发周期较短，成本较低可是产品质量却很高。而且传统样机的尝试制作不会是一蹴而就的，往往需要许多次改制，因此，传统的机械设计方法会耗费相当大的时间精力，并且由于在传统方法中更多的使用的是传统计算方法，也会凸显周期长，使用成本高这一问题。但是数字化样机技术就不一样了，它简单而且高效，还能突破时间和成本方面的桎梏，以此来完成物理样机技术无法完成的实验，并且通过实验来完善和优化设计方案，达到提高产品质量的目的。
实现动态联盟的重要手段。为了增强对世界市场快速变化特性的适应能力，出现了一种以互联网为基础的数字化企业。数字化样机是一种数字化的模型，它可以在英特网上实现高效传输和实时反馈等功能，提高了动态联盟活动的并行性。
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