光驱类产品毕业设计

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1、本科毕业设计（论文）说明书光驱类产品的数字化建模与运动仿真学院机械与汽车工程学院专业机械电子工程学生姓名许统奎指导教师王清辉教授提交日期年月日目录第一章绪论31.1课题背景31.1.1选题背景31.1.2国内外发展概况41.2CAD数字化建模技术51.3虚拟样机技术51.3.1虚拟样机技术的概念51.3.2虚拟样机技术中的仿真功能51.4本课题的研究内容与主要意义7第二章光驱的结构与工作原理82.1光驱的结构82.2光盘的基础知识102.3光驱的核心关键技术122.4光驱的工作过程142.5本章小结16第三

2、章光驱产品几何模型的建立173.1虚拟样机的几何建模173.2Inventor软件建模功能简介183.3光驱实体内部结构模型的建立193.4本章小结24第四章光驱系统的功能仿真254.1Inventor软件的仿真功能介绍254.1.1Inventor软件的仿真功能254.1.2Inventor软件运动仿真的工作方式264.2光驱运动机构的运动学分析与参数设置274.2.1光驱运动机构的运动学分析274.2.2运动连接的插入284.2.3定义物理环境304.3光驱运动机构的动力学仿真及其结果334.3.1理想

3、状态下的仿真分析334.3.2光盘处于不理想状态的仿真分析384.4本章小结44第五章结论45第一章绪论1.1课题背景1.1.1选题背景20世纪70年代初期，荷兰飞利浦公司的研究人员开始研究利用激光来记录和重放信息，六年后，命名为LV（LaserVision）的光盘播放机正式投放市场。之后经过科学技术人员一级各行各业人员的共同努力，终于在1985年前后成功地把CD-ROM推向市场，从此光驱类产品工业走上了康庄大道。光驱类产品工业生产的蓬勃发展，使得光驱类产品制造技术也必须不断改进。这个时候，虚拟样机将凸显其

4、对灌区光驱产品改进的重要作用。借助像Inventor这样的三维CAD软件和仿真技术，大大缩短了新产品设计的周期；而且通过对数字化模型的分析可以提早发现产品的缺陷并加以修改，达到了优化设计的目的；直接在数字化模型上进行各种运动及材料特性的仿真分析而不用投入大量的人力、财力进行产品试制，有效节约了生产成本。应用仿真技术对光驱制造行业，及各个机械行业都是大有裨益的。但是，现在大部分企业均不公开各自产品的虚拟样机设计方案，这对相关科研人员的研究改进进程其实很不利。研究并掌握光驱类产品的虚拟样机关键技术，可及时处理对

5、应光驱产品生产中的技术问题;可根据某些已生产机种自主设计、确定一些功能扩展的展开机种的生产条件、生产工艺等，为行业公司的发展和科研尽力。在运动仿真方面，我们通过计算机对系统的数学模型求解，以研究实际系统运行的性能。由于计算机仿真是应用计算机中的数学模型做实验，与用实物做实验比较，可以更容易达到经济、安全、缩短实验周期等目的。这对于越来越多变的、持续发展的市场需求，是非常重要的。市场竞争的核心是产品创新，产品创新主要体现在对客户的响应速度和响应品质上。传统的物理样机设计流程在产品研发中已经越来越无法满足多变的

6、、持续发展的市场需求，要想在市场竞争中获胜，缩短产品开发周期、快速响应市场，降低产品的生命周期成本，提高产品质量成为企业追求的目标。于是，对光驱类产品进行虚拟样机设计就显得非常必要了。1.1.2国内外发展概况虚拟样机技术在一些较发达国家已得到广泛的应用。应用领域从汽车制造业、工程机械、航空航天业、造船业、机械电子工业、国防工业以及生物力学、医学以及工程咨询等很多方面。美国戴姆勒-克莱斯勒（DAIMLERCHRYSLER）汽车公司开发的93LH系列汽车，采用虚拟样机技术后，开发周期由48个月缩短到39个月。美

7、国波音（BOEING）公司设计的VS-X虚拟飞机，可用头盔显示器和数据手套进行观察与控制，使飞机设计人员身临其境地观察飞机设计的结果，并对其外观、内部结构及使用性能进行考察；波音777型客机的设计，从整机设计、部件测试到整机装配以及各种环境下的试飞，均采用了虚拟样机技术，该机型的开发周期由8年缩短为5年。美国航空航天局（NASA）的喷气推进实验室（JPL）由于采用了虚拟样机技术，成功实现了火星探测器“探路号”在火星上的软着陆。世界最大的工程机械和建筑设备制造商—美国卡特彼勒（CATERPILLAR）公司将虚

8、拟样机技术用于反铲装载机优化设计、内部可视性评价。日本Matsushita公司开发的虚拟厨房设备系统，允许消费者在购买商品前，在虚拟的厨房环境中体验不同设备的功能，按自己的喜好评价、选择和重组这些设备，选择结果将被存储，并通过网络发送至生产部门进行生产。国外针对虚拟样机技术的研究起步较早，相对商业化的应用软件也比较多。目前应用最为广泛的是美国机械动力公司、的ADAMS机械系统自动动力学分析软件。其它较有影响力的还