三維CAD在設(shè)計機(jī)械設(shè)備時的作用
1.三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)點1.1 大大提高了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與技術(shù)含量因為機(jī)械產(chǎn)品和信息技術(shù)是相互融合的 同時采用了 CAD CIMS技術(shù)來組織生產(chǎn) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計才有了新的發(fā)展 三維 CAD 技術(shù)采用產(chǎn)品的虛擬設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計 優(yōu)化等先進(jìn)的設(shè)計方法 從而保證了機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量與技術(shù)含量 與此同時 大型的企業(yè)精工加工手段在不斷完善 再使用 CAD/CAPP /CAM 進(jìn)行機(jī)械零件的加工 一致性非常好 進(jìn)而保證了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與技術(shù)含量1.2 大大縮短了機(jī)械設(shè)計的周期在機(jī)械設(shè)計中使用三維 CAD 技術(shù)有助于復(fù)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(fù)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(jī)械設(shè)計的工作量,大大縮短了機(jī)械設(shè)計的周期 在使用三維 CAD 技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計時,我們只需要重新設(shè)計 制造其中的部分零部件,這就使機(jī)械設(shè)計的效率大大提高了 除此之外,三維 CAD 系統(tǒng)還有高度變型的設(shè)計能力,可以通過快速重構(gòu),獲得一種全新的機(jī)械產(chǎn)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(guān)系 如果裝配不正確 系統(tǒng)就會自動顯示錯誤與此同時 系統(tǒng)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(tǒng)內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu) 在整個機(jī)器裝配模型完工后還可以提前進(jìn)行運動演示 對于有特殊要求的 還能夠檢驗行程是否達(dá)到要求這樣就可以及時對機(jī)械設(shè)計進(jìn)行更改 避免了產(chǎn)品完成后才發(fā)現(xiàn)有問題甚至報廢的后果2.三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)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(shù) 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(tǒng)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(huán)狀體 對于相對簡單的零件 可以通過系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析 將它分為若干個基本體 對這些基本體進(jìn)行相關(guān)的三維實體造型然后再對它進(jìn)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(jī)器運動過程中的相關(guān)資料在機(jī)器運動的某一特定位置 按照各個零件所在的坐標(biāo)進(jìn)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(xiàn)2.2 模具 CAD/CAM 的集成制造伴隨科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 制造行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改革也在不斷深入 由普通機(jī)床向精工機(jī)床與加工中心的跨越 從人工設(shè)計制圖向CAD/CAM/CAE 的轉(zhuǎn)變 制造行業(yè)正逐步邁向數(shù)字化與計算機(jī)化的發(fā)展時代 諸如激光快速成型 ( RPM)技術(shù) 模具 CAD/CAM 等先進(jìn)技術(shù)代表了制造業(yè)的現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展方向 一套完整的 CAD/CAM 軟件開發(fā)系統(tǒng)是由三維繪圖 曲面造型 圖形編輯 仿真模擬 有限元分析 精工加工 動態(tài)顯示等功能模塊所組成的 軟件系統(tǒng)的這些組成模塊以工程數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和運用2.3CAE 軟件的應(yīng)用機(jī)械 CAE 系統(tǒng)主要有以下幾項功能: 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 工程數(shù)據(jù)分析 強(qiáng)度設(shè)計評價和動力學(xué)/運動學(xué)仿真 壽命預(yù)估等等 三維 CAD 技術(shù)在解決好造型的問題之后 才能由 CAE 解決機(jī)械設(shè)計的合理性 剛度 強(qiáng)度 材料 壽命 運動特性 結(jié)構(gòu)合理性 干涉 動態(tài)特性和碰撞問題等等2.4 在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用實例為了提高農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計水平 并縮短農(nóng)用聯(lián)合收割機(jī)的開發(fā)設(shè)計周期, 我們以軸流釘齒脫粒分離裝置為機(jī)械設(shè)計的出發(fā)點,以Autodesk 公司的三維造型軟件 MDT 為這次機(jī)械設(shè)計的平臺, 利用Auto Lisp Object ARX + M CAD API 進(jìn)行系統(tǒng)的二次開發(fā), 建立基于MDT 的脫粒分離裝置的三維參數(shù)化的設(shè)計系統(tǒng) 用來進(jìn)行脫粒分離裝置的總體參數(shù)與零部件參數(shù)化的設(shè)計,及其脫粒分離裝置系列產(chǎn)品的零部件工程圖紙的自動生成該系統(tǒng)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(qiáng) 主要是通過數(shù)據(jù)的傳送來實現(xiàn)其連接的,模塊的內(nèi)部使用公共區(qū)域來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享3.CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展 系統(tǒng)的智能化趨勢也越來越明顯三維 CAD 技術(shù)正在向集成化 規(guī)范化 智能化的方向發(fā)展3.1 集成化三維 CAD 技術(shù)并不是孤立存在的 它在集成了計算機(jī)數(shù)據(jù)庫 軟硬件 圖形學(xué) 外圍設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)以及各個應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)的基礎(chǔ)上,又與計算機(jī)輔助工藝流程規(guī)劃 計算機(jī)輔助制造 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理管理信息系統(tǒng)及其制造資源管理等系統(tǒng)相集成 如何在 Internet 體系上構(gòu)建CAD 集成化的系統(tǒng)將會是未來人們關(guān)注的熱點 尤其是在全球經(jīng)濟(jì)一體化的時代, 異地設(shè)計制造 并行工程等概念的不斷發(fā)展 應(yīng)用, 基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計制造等系統(tǒng)備受青睞3.2 規(guī)范化規(guī)范化的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾點 數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)化 交換格式的規(guī)范化以及計算機(jī)輔助設(shè)計資源的規(guī)范化 數(shù)據(jù)模型設(shè)計應(yīng)該運用 STEP 體系 伴隨著 STEP 標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展和完善, 其關(guān)于工程 幾何數(shù)據(jù)模型的思想正逐漸成為 CAD 軟件系統(tǒng)的開發(fā)指南 單純依靠原先的一些標(biāo)準(zhǔn)接口已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了 CAD 數(shù)據(jù)交換的需要 當(dāng)前, 參數(shù)化模型的傳輸問題還是一個世界性難題, 重視 STEP 標(biāo)準(zhǔn)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(shù)設(shè)計與特征造型的應(yīng)用就是 CAN 技術(shù)智能化方面的體現(xiàn)參數(shù)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(shù)據(jù)的概念集成到數(shù)據(jù)模型當(dāng)中 本文由海天精工文章整理發(fā)表，文章來自網(wǎng)絡(luò)僅參考學(xué)習(xí)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。http://m.himslangfull.com/