1.三維CAD技術在機械設計中的優點

1.1 大大提高了機械產品的質量與技術含量

因為機械產品和信息技術是相互融合的 同時采用了 CAD CIMS技術來組織生產 機械產品設計才有了新的發展 三維 CAD 技術采用產品的虛擬設計 優化設計 優化等*的設計方法 從而保證了機械設計產品的質量與技術含量 與此同時 大型的企業數控加工手段在不斷完善 再使用 CAD/CAPP /CAM 進行機械零件的加工 一致性非常好 進而保證了機械產品的質量與技術含量

1.2 大大縮短了機械設計的周期

在機械設計中使用三維 CAD 技術有助于復雜幾何造型問題的解決 通過布爾運算等功能 它能夠組合出各種各樣的復雜幾何實體,并且能夠自動生成截交線與相貫線, 這樣就減輕了機械設計的工作量,大大縮短了機械設計的周期 在使用三維 CAD 技術進行機械設計時,我們只需要重新設計 制造其中的部分零部件,這就使機械設計的效率大大提高了 除此之外,三維 CAD 系統還有高度變型的設計能力,可以通過快速重構,獲得一種全新的機械產品

1.3 裝配零件時更加的方便與直觀

在裝配零件的過程中 資源查找器中的裝配路徑查找器存儲了零件與零件之間的裝配關系 如果裝配不正確 系統就會自動顯示錯誤與此同時 系統零件還能夠隱藏 隱藏了外部零件的時候 還可以很清楚地看到系統內部的裝配結構 在整個機器裝配模型完工后還可以提前進行運動演示 對于有特殊要求的 還能夠檢驗行程是否達到要求這樣就可以及時對機械設計進行更改 避免了產品完成后才發現有問題甚至報廢的后果

2.三維CAD技術在機械設計中的應用

2.1 零件的實體建模和裝配圖的實體生成

2.1.1 零件的實體建模

三維 CAD 的建模方式有三種: 實體模型 表面模型與線框模型在大多數 CAD 軟件中 都會有一些基本的體系 例如在 AutoCAD 的三維建模中 系統提供了以下六種基本體系 球體 立方體 圓錐體 圓柱體 楔形體與環狀體 對于相對簡單的零件 可以通過系統的結構分析 將它分為若干個基本體 對這些基本體進行相關的三維實體造型然后再對它進行交 并和差的布爾運算 這樣就可以得出零件的三維實體的模型了

2.1.2 實體裝配圖的生成

在零件的實體建模完成以后 使用機器運動過程中的相關資料在機器運動的某一特定位置 按照各個零件所在的坐標進行具體的裝配 這一過程能夠利用三維 CAD 軟件中的三維編輯功能來實現

2.2 模具 CAD/CAM 的集成制造

伴隨科學技術的飛速發展 制造行業生產技術的改革也在不斷深入 由普通機床向數控機床與加工中心的跨越 從人工設計制圖向CAD/CAM/CAE 的轉變 制造行業正逐步邁向數字化與計算機化的發展時代 諸如激光快速成型 ( RPM)技術 模具 CAD/CAM 等*技術代表了制造業的現代技術的發展方向 一套完整的 CAD/CAM 軟件開發系統是由三維繪圖 曲面造型 圖形編輯 仿真模擬 有限元分析 數控加工 動態顯示等功能模塊所組成的 軟件系統的這些組成模塊以工程數據庫為基礎對數據進行統一的管理和運用

2.3CAE 軟件的應用

機械 CAE 系統主要有以下幾項功能: 結構優化設計 工程數據分析 強度設計評價和動力學/運動學仿真 壽命預估等等 三維 CAD 技術在解決好造型的問題之后 才能由 CAE 解決機械設計的合理性 剛度 強度 材料 壽命 運動特性 結構合理性 干涉 動態特性和碰撞問題等等

2.4 在農業機械設計中的應用實例

為了提高農業機械產品的設計水平 并縮短農用聯合收割機的開發設計周期, 我們以軸流釘齒脫粒分離裝置為機械設計的出發點,以Autodesk 公司的三維造型軟件 MDT 為這次機械設計的平臺, 利用Auto Lisp Object ARX + M CAD API 進行系統的二次開發, 建立基于MDT 的脫粒分離裝置的三維參數化的設計系統 用來進行脫粒分離裝置的總體參數與零部件參數化的設計,及其脫粒分離裝置系列產品的零部件工程圖紙的自動生成

該系統主要是由 3 大功能模塊與若干子模塊組成的 各個功能模塊之間的獨立性比較強 主要是通過數據的傳送來實現其連接的,模塊的內部使用公共區域來實現數據的共享

3.CAD技術的發展趨勢

隨著計算機技術的迅速發展 系統的智能化趨勢也越來越明顯三維 CAD 技術正在向集成化 規范化 智能化的方向發展

3.1 集成化

三維 CAD 技術并不是孤立存在的 它在集成了計算機數據庫 軟硬件 圖形學 外圍設備 網絡以及各個應用領域技術的基礎上,又與計算機輔助工藝流程規劃 計算機輔助制造 產品數據管理管理信息系統及其制造資源管理等系統相集成 如何在 Internet 體系上構建CAD 集成化的系統將會是未來人們關注的熱點 尤其是在經濟一體化的時代, 異地設計制造 并行工程等概念的不斷發展 應用, 基于網絡的協同設計制造等系統備受青睞

3.2 規范化

規范化的發展趨勢主要表現在以下幾點 數據模型的標準化 交換格式的規范化以及計算機輔助設計資源的規范化 數據模型設計應該運用 STEP 體系 伴隨著 STEP 標準體系的發展和完善, 其關于工程 幾何數據模型的思想正逐漸成為 CAD 軟件系統的開發指南 單純依靠原先的一些標準接口已遠遠滿足不了 CAD 數據交換的需要 當前, 參數化模型的傳輸問題還是一個世界性難題, 重視 STEP 標準體系的采用 這一難題將很有希望得以解決

3.3 智能化

參數設計與特征造型的應用就是 CAN 技術智能化方面的體現參數與特征的引入使得用戶使用軟件更加便捷 三維 CAD 軟件能夠更大限度地把工程數據的概念集成到數據模型當中

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