机械设计引用计算机辅助设计的研究 计算机辅助设计.docx

机械设计引用计算机辅助设计的研究 计算机辅助设计 摘要：随着我国工业化快速发展，然而机械设计中利用计算及协助设计技术早已广泛应用，应用于计算机协助设计技术在机械设计中可以解决机械企业中重复性设计多信息资源利用率低的难题，缩短产品开发周期，具有巨大的经济效益和应用前景。对于上述问题笔者对本文的计算机协助设计流程及在机械设计中应用做了简洁探究，并阐述计算机协助设计技术在机械设计中相关措施分析。 关键词：计算机协助设计；机械设计；发展趋势 Abstract: with the rapid development of industrialization, however the mechanical design of calculation and aided design technology already widely used, used in the computer aided design technology in mechanical design of mechanical enterprises can be solved in the design information resource utilization of repetitive low problem, shorten the development cycle, with huge economic benefits and application prospect. For the problem of this article the author of computer aided design process and in the mechanical design of the simple application exploration, and expounds that computer aided design technology in mechanical design, the related measures analysis. Key words: computer aided design; Mechanical design; Development trend 中图分类号：TS941.26文献标识码： A 文章编号： 0 概括 计算机协助设计指引用计算机及其图形设备帮助设计师的工作人员进行设计工作，在机械设计中，传统的方法是工作人员要用草图设计，将草图变为工作图。而由计算机协助设计技术来实现，可以让计算机自动产生设计结果，便利图形快速显示出来，使设计人员刚好对设计作出推断和修改，并可以利用计算机进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。 1 计算机协助设计技术在机械设计中主要应用 随着计算机硬、软件技术及其它相关技术的发展，现在的计算机协助设计已成为一门综合性应用新技术。现在的计算机协助设计过程往往与计算机协助工艺规程设计(CAPP：Computer Aided Process planning)及数控自动编程连在一起，形成集成的计算机协助设计系统工作流程图，具体见图1。 计算机协助设计技术在机械设计中主要应用有以下几方面： 1)二维绘图。这是最普遍最广泛的一种应用，用来代替传统的手工绘图。 2)图形及符号库。将困难图形分解成很多简洁图形及符号，先存入库中，须要时调出，-经编辑修改后插入到另一图形中去，从而使图形设计工作更加便利。 图1 计算机协助设计工作流程 3)参数化设计。标准化或系列化的零部件具有相像结构，但尺寸需常常变更，采纳参数化设计的方法建立图形程序库，调出后赋以一组新的尺寸参数就能生成一个新的图形。 4)三维造型。采纳实体造型设计零部件结构，经消隐及着色等处理后显示物体的真实形态，还可作装配及运动仿真以便视察有无干涉等。 5)工程分析。常见的有有限元分析、优化设计、运动学及动力学分析等。此外针对某个详细设计对象还有它们自己的工程分所问题:如注塑模设计中要进行塑流分析、冷却分忻、变形分析等。 6)设计文档或生成报表。很多设计属性须要制成文档说明或输出报表，有些设计参数须要用直方图、饼图、或曲线图等来表达。上述这些工作常由一些特地的软件来完成，如文档制作软件及数据库软件等。 2计算机协助设计在机械设计中的优缺点 21计算机协助设计技术在机械设计中的优点 1)符合人的思维过程；机械设计师在设计时总是先构思后表达，由于脑海中构思出的产品形态是三维的，因而干脆建立反映产品真实几何形态的三维实体模型自然是志向的表达方式。这可使机械设计师更加专注于产品设计本身，而不是产品的图形表示，符合机械设计师的创新意识，有利于设计的连续进行。 由于计算机协助设计三维设计得到的三维立体图具有直观、易于理解等特点，不仅能促进机械设计师的思维深化，有利于设计的扩展，而且也便于与他人进行沟通。 2)缩短了机械设计周期；计算机协助设计三维机械设计有利于解决困难的几何造型问题。它可以由简洁几何实体通过布尔运算等功能组合出各种困难的几何实体，并能自动生成相贯线和截交线，大大减轻了设计工作量，缩短机械设计周期近13，大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维计算机协助设计系统进行新机械的开发设计时，只需对其中部分零部件进行重新设计和制造，而大部分零部件的设计都将继承以往的信息，使机械设计的效率提高了35倍。同时，三维计算机协助设计系统具有高度变型设计实力，能够通过快速重构，得到一种全新的机械产品。 3)零件设计和修改特别便利；运用三维计算机协助设计系统软件，可以在装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形态来设计新零件，既便利又快捷，还可保证新零件与相邻零件的精确协作，避开了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。比如可以在装配环境中依据箱体的形态及其他的协作要求快速精确地设计出所须要的箱盖来。 零件环境中有查找器，在完成机械零件造型时，资源查找器同时列出了完成该零件的全部吩咐，点击这些吩咐就可以很清晰地了解完成该零件的每个步骤，并利用资源查找器中的零件回放把零件造型的全过程通过动画连续地演示出来，使人一目了然。修改零件时，也可以点击资源查找器中相对应的吩咐来完成，更便利地是在装配环境中也可以进行零件的修改，即点击要修改的零件就可以进入零件环境来完成零件的修改。 4)在装配环境中装配零件便利直观；运用不同的装配关系可以把各个机械零件装配起来。在装配过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系，若装配不正确或发生干涉，查找器即予以显示，同时可对零件的装配进行静干涉的检查，假如发觉干涉就可刚好对零件等进行修改，以保证设计的正确性。 其次，零件还可以隐藏，在隐藏了外部零件后，可清晰地看到内部的装配结构。在整个机器或某个部件装配模型完成后还能进行运动演示，对于有肯定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，对于在静态下不发生干涉而在运动中出现碰撞的也可检验出来，从而刚好对设计进行更改，保证设计的正确性，避开了机械产品生产后才发觉问题须要修改甚至报废。同时还可以进行运动仿真，能清晰地看到机器运动的全过程。干脆在计算机上对设计出的零件进行虚拟加工和装配试验，检查零件加工工艺性和装配质量(有否干涉、松动等)，从而削减昂贵的产品试验模型费用。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页