数字孪生在智能制造中的工程实践 实验指导书 实验1--9 零件模型的构建---- 连接测试.docx

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数字孪生实验指导书

实验一零件模型的构建

深圳博科系统

二○二三年四月

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实验一零件模型构建

实验目的

学习构建虚拟世界数字孪生的空间模型和行为模型。

了解NX软件组件及建模功能使用方法。

搭建实体的三维模型。

实验项目

零件模型制作-基座B。

实验预习

了解NX软件的构造模型界面和功能。

熟悉数字孪生硬件物理实体，了解X、Y、Z、R轴机械模组的构成。

选取构造零件，对其分析结构复杂度和行为。

熟悉基座B的二维图纸

实验器件

序?号

型?号

名称

数?量

1

工控机

1台

2

12.0版本

NX软件

实验内容及步骤

由二维机械图纸、电气原理图按照工艺要求和控制要求组装的物理实体，

通过构建模型工具NX软件生成具有空间模型和行为模型的数字孪生体。

选取比较典型的X轴，分解其装配结构，选择结构复杂程度中等，不发生任何运动的基座B作为本次实验项目目标。

在系统提供的资料库中，调出基座B的二维图纸，如下图。

双击软件图标，打开NX软件。

单击新建，创建一个新的文件。

选择“模型”、添加名称和存储位置，点击“确定”。

点选矩形工具，在工作区绘制80mm*115mm矩形。

绘制完矩形后，单击“完成草图”。

选择“拉伸”功能在工作区点选刚刚绘制的矩形。

距离设置成50mm,点击“确定”。

在右视图中绘制44mm*10mm矩形。

绘制完矩形后，单击“完成草图”。

点选拉伸指令，选择矩形后，点击确定。

在右视图中绘制95mm*24mm矩形。

绘制完矩形后，单击“完成草图”。

距离设置成35mm,点击“确定”。

选择“边倒圆”指令。

根据俯视图选择需要倒圆的边，设置参数。

采用同样的方式，将侧边弧线做拉伸及倒圆操作。

将图形切换到俯视图。

根据俯视图绘制沉头孔。

尺寸和参数标注好后，点击“确定”。

将图形切换到俯视图。

根据俯视图绘制螺纹孔。

Ctrl+J选择零件，将颜色标注为黑色；至此零件模型构建完成。

数字孪生实验指导书

实验二虚拟装配

深圳博科系统

二○二三年四月

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实验二虚拟装配

实验目的

学习构建虚拟世界数字孪生的空间模型和行为模型。

了解NX软件组件及装配功能使用方法。

将构建好的零件模型进行装配。

实验项目

虚拟装配X轴模组。

实验预习

了解NX软件的装配界面和功能。

熟悉数字孪生硬件物理实体X轴机械模组的构成和装配工艺。

将构建好的零件全部复制到指定的文件夹中。

实验器件

序?号

型?号

名称

数?量

1

工控机

1台

2

12.0版本

NX软件

3

数字孪生课程部件模型装配文件夹

实验内容及步骤

将构建好的零件全部复制到指定的文件夹中。如图所示。

双击软件图标，打开NX软件。

单击新建，创建一个新的文件。

选择装配，填写名称和存储位置，点击“确定”。

在弹出的添加组件对话框中，选择添加基座A和基座B。

点击装配中的添加指令，添加“安装板”。

将模型调整到适当的位置。

选择装配约束。

选择对齐/锁定。

依次将其他轴对齐。

选择接触对齐，将安装板和基座接触。

采用步骤4~6，添加部件。

参考设备外形，将部件移动到适当的位置。

将剩余部件进行，装配约束；装配后效果如下图。至此部件模型制作完成。

数字孪生实验指导书

实验三MCD与模型验证

深圳博科系统

二○二三年四月

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实验三MCD与模型验证

实验目的

学习构建虚拟世界数字孪生的空间模型和行为模型。

了解NX软件组件、机电概念设计（MCD）和序列编辑运行功能使用方法。

将构建好的零件模型进行机电概念设计（MCD）和模型验证。

实验项目

X轴模组的机电概念设计（MCD）和模型验证。

实验预习

了解NX软件的机电概念设计（MCD）界面和功能。

了解刚体、固定副、滑动副、铰链副、机械凸轮等功能。

实验器件

序?号

型?号

名称

数?量

1

工控机

1台

2

12.0版本

NX软件

实验内容及步骤

机电设计概念

双击软件图标，打开NX软件。

单击打开。

按下图选择对应的模型文件。

选择应用模块。

选择“更多”—机电概念设计。

选择刚体。

选择模型，进行命名，点击应用。依次创建其他刚体。

选择“固定副”。

将基座进行固定。

重复步骤7-9，对其他相对静止的刚体进行固定。

点击播放进行测试，效果如下。

选择“铰链副”。

将丝杆轴和基座轴进行铰链副设置。

选择滑动副。

将滑块和基座轴进行滑动副设置。

选择“机械凸轮”。

设置主从运动副后，新建运动曲线。

配置运动曲线，根据丝杆导程设置参数。

选择“位置控制”；设置完成后，点击播放，检查运行效果。

序列编辑运行

双击软件图标，打开NX软件。

单击打