計算機輔助設計在機械設計中的應用

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)開(kāi)是在各個(gè)領(lǐng)域中被使用。然而在機械設計領(lǐng)域也不例外。下面是YJBYS小編搜索整理的關(guān)于計算機輔助設計在機械設計中的應用，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關(guān)信息請持續關(guān)注我們應屆畢業(yè)生培訓網(wǎng)!

　　計算機輔助設計是指通過(guò)計算機使用一些繪圖軟件來(lái)幫助設計師進(jìn)行機械設計。原本的機械設計中都是通過(guò)手繪來(lái)完成圖紙的繪制，通過(guò)計算機來(lái)進(jìn)行圖紙的繪制節省了大量的時(shí)間，大大的提高了工作的效率。利用計算機軟件，也便于設計師進(jìn)行一些其它的操作，使得設計更加的合理，也方便于設計師對設計的產(chǎn)品進(jìn)行修改，從而使得設計的產(chǎn)品具有更高的質(zhì)量。另外，在計算機上設計師還可以對設計的產(chǎn)品進(jìn)行模擬，從而保證產(chǎn)品的合理性。

　　1、計算機輔助設計在機械設計中的重要性

　　機械設計的步驟相對比較復雜，通過(guò)計算機的使用，機械設計的每個(gè)步驟都可以通過(guò)計算機來(lái)完成。通過(guò)計算機輔助的幫助，我們可以把一些相對比較復雜的工作由計算機來(lái)做。比如，零件動(dòng)力、強度的測試等。這對設計的合理性和設計的效率都有著(zhù)非常大的幫助。計算機輔助設計經(jīng)過(guò)多年的進(jìn)步和發(fā)展，技術(shù)等各方面也相對比較成熟，目前廣泛應用于機械設計中，對機械設計起著(zhù)非常重要的作用，對機械設計的進(jìn)步和發(fā)展也有著(zhù)非常重要的意義。

　　2、計算機輔助設計在機械設計中主要應用的方面

　　計算機輔助應用雖然在機械設計中應用的非常廣泛，但由于目前等一些相關(guān)因素的影響，計算機輔助設計主要應用在以下幾個(gè)方面。

　　1.二維繪圖方面的應用

　　繪圖是機械設計中一個(gè)非常重要的方面，一直以來(lái)都是由設計師手工進(jìn)行繪制，這就浪費了大量的時(shí)間，從而使得工作效率大大降低。而通過(guò)計算機，我們就可以來(lái)利用一些繪圖軟件進(jìn)行操作，如PROE、CAD等，通過(guò)這些軟件的使用，可以大大降低繪圖的時(shí)間，從而使得工作效率提高，繪圖的質(zhì)量也大大提高。

　　2.漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪參數化建模

　　建模的具體過(guò)程如下：

　　1)新建一個(gè).prt文件(在ProE中，.prt文件代表零件)。在建立該文件的時(shí)候，不同的行業(yè)最好使用各自不同的模板，因為在模板中定義了不同的單位、參數和出圖格式等，所以在建模之前應先選擇合適的模板，以便于后續工作的進(jìn)行，如同所示。

　　2)進(jìn)行參數設置，如同所示。參數不用設置太多，只需設置影響齒輪外形的6個(gè)參數就可以了。它們分別是齒輪厚度、模數、壓力角、齒數、齒根圓角半徑以及變位系數。為了方便起見(jiàn)，需要把這些參數設為實(shí)數型。此外，還要為這些參數設定一個(gè)初始值，如同所示，其中變位系數的初始值最好設為0，因為使用不變位齒輪的機會(huì )比較多，對其他參數的初始值并沒(méi)有具體的要求。具體步驟是：在菜單中選擇Set　Up(設置)→Parameters(參數)→Creat(創(chuàng )建)。

　　3)建模。為了確定漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪的外形尺寸，最好先畫(huà)出基圓、齒根圓、節圓和齒頂圓。

　　4)畫(huà)出漸開(kāi)線(xiàn)。在ProE中畫(huà)漸開(kāi)線(xiàn)的唯一方法就是通過(guò)方程畫(huà)曲線(xiàn)。具體步驟是：在菜單中選擇CRV　OPTIONS(曲線(xiàn)選項)→From　Equation(從方程)，然后選擇基準平面(與基圓在同一平面)，接著(zhù)選擇坐標系，然后再設置坐標系類(lèi)型為Cylindrical(柱坐標)，最后在彈出的窗口中輸入曲線(xiàn)方程如下：

　　r=module×num_teeth×cos(pressure_ang)/[2×cos(45×t)]

　　theta=tan(45×t)×180/pi-(45×t)

　　z=0

　　插入一個(gè)基準平面DTM1，如圖所示，通過(guò)坐標系原點(diǎn)以及漸開(kāi)線(xiàn)與節圓交點(diǎn)，并垂直于漸開(kāi)線(xiàn)所在的平面，然后再插入一個(gè)基準軸A-1;通過(guò)坐標原點(diǎn)并垂直于漸開(kāi)線(xiàn)所在的平面，接著(zhù)再插入一個(gè)基準平面DTM2，如圖所示，通過(guò)基準軸A-1，與基準平面DTM1形成一個(gè)夾角(該夾角的尺寸通過(guò)程序來(lái)確定)，使用基準平面DTM2對剛才所畫(huà)的漸開(kāi)線(xiàn)進(jìn)行鏡像操作，這樣齒槽的形狀就確定下來(lái)了。

　　3.圖形和符號的使用

　　在機械設計的過(guò)程中，我們需要利用大量的符號。如果我們利用計算機輔助設計，我們可以事先把要用到的符號編輯成符號庫，這樣就可以供我們隨時(shí)調用，這樣我們進(jìn)行設計時(shí)就比較方便。另外，在機械設計的過(guò)程中，我們還經(jīng)常遇到一些標準化的零件或者一些只是尺寸方面和標準化零件不同的兩件，這樣我們可以把標準化的零件編入庫中，進(jìn)行應用時(shí)只做一些數據方面的調整。

　　4.三維造型、工程分析和報表方面的應用

　　采用實(shí)體造型進(jìn)行機械設計時(shí)，通過(guò)計算機對實(shí)體造型進(jìn)行處理將會(huì )給我們的設計帶來(lái)很大的方便，通過(guò)軟件的處理，可以使得實(shí)體造型更加清晰的展現在設計師的面前。機械設計中我們所必須要進(jìn)行的分析，我們也可以通過(guò)計算機輔助來(lái)完成，這將會(huì )使得分析更加簡(jiǎn)化，從而提高工作效率。在機械設計中，有些問(wèn)題我們需要利用報表和文檔等進(jìn)行特殊的說(shuō)明，這些也可以通過(guò)計算機輔助來(lái)完成。

　　3、計算機輔助設計在機械設計中應用的優(yōu)勢和不足

　　要想在機械設計中很好的應用計算機輔助，必須要具有集合實(shí)踐的能力，只有能與實(shí)踐完美的結合，才能在設計中運用好計算機輔助設計。機械設計這方面，只有理論和實(shí)際能夠很好的結合，才能設計出高質(zhì)量的產(chǎn)品。目前計算機輔助的使用給我們帶來(lái)了很多的優(yōu)勢，但同樣使用計算機輔助也存在著(zhù)一些不足，在設計中，我們必須利用好計算機輔助給我們帶來(lái)的這些優(yōu)勢。

　　1.計算機輔助的應用使得設計的周期縮短

　　以前的機械設計過(guò)程中，往往需要很長(cháng)的時(shí)間才能完成，尤其是一些擁有復雜的幾何結構的零件，采用以往的設計方式，給設計帶來(lái)了很大的困難。而如果我們采用計算機輔助軟件進(jìn)行三維設計，我們就可以用一些簡(jiǎn)單的幾何體組建這些復雜的幾何機構，這樣就大大降低了設計的難度，從而也使得設計的周期縮短。另外，采用計算機輔助設計這些三維設計時(shí)，還可以對這些零件進(jìn)行重組，從而設計出其它更加優(yōu)秀的產(chǎn)品。這樣一來(lái)，不僅使得設計的周期大大縮短，還是得工作的效率得到了提高。

　　2.計算機輔助的應用使得零件的設計和修改更加方便

　　在進(jìn)行零件設計時(shí)，難免會(huì )出現零件不能滿(mǎn)足一些相關(guān)需要的情況，這個(gè)時(shí)候，我們就需要對設計進(jìn)行調整。采用以往的方法進(jìn)行修改，修改起來(lái)非常麻煩。而在計算機輔助下進(jìn)行設計，我們可以方便的對零件進(jìn)行修改，還可以把零件放在裝配環(huán)境中進(jìn)行試驗，以使得零件符合裝配環(huán)境的相關(guān)需要。在零件環(huán)境中，我們可以方便的看出這個(gè)零件設計的每個(gè)步驟，這樣我們修改起來(lái)也就更容易找到問(wèn)題的所在，計算機輔助的應用給零件的修改帶來(lái)了相當大的便利。

　　3.計算機輔助在設計中的應用有利于觀(guān)察零件的裝配

　　在機械設計中，我們知道采用不同的裝配關(guān)系可以出現不同的效果。利用計算機輔助可以把不同的裝配關(guān)系進(jìn)行演示，如果不符合相關(guān)要求的裝配關(guān)系，那么查找器就可以進(jìn)行顯示，這樣就方便我們對錯誤的部分進(jìn)行修改。另外，通過(guò)計算機輔助還可以對某些零件的運動(dòng)進(jìn)行展示，這樣我們就可以對某些不合理因素進(jìn)行處理。通過(guò)計算機進(jìn)行演示，這就為我們節省了產(chǎn)品試驗的費用。

　　另外，計算機輔助的使用還可以使得設計的質(zhì)量得到提升，計算機輔助設計中有許多先進(jìn)技術(shù)的應用，這就使得設計更加的完善，從而使得設計的質(zhì)量得到很大的提高。

　　目前，計算機輔助設計隨著(zhù)社會(huì )的變化發(fā)展也比較迅速，設計人員必須要根據設計技術(shù)和設計理念的不斷變化及時(shí)的更新自己，使得自己能夠掌握新的技術(shù)和理念，這樣以使得設計的質(zhì)量得到提高，只有使得設計質(zhì)量得到提高，才能使得設計的產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足激烈市場(chǎng)競爭的需要。另外，我國的計算機輔助設計的水平目前還相對較低，我們必須加強對計算機輔助的研發(fā)工作，這樣才能使得計算機輔助更好的為機械設計服務(wù)。

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