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計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，越來越多的新技術(shù)開是在各個(gè)領(lǐng)域中被使用。然而在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域也不例外。下面是YJBYS小編搜索整理的關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生培訓(xùn)網(wǎng)!
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是指通過計(jì)算機(jī)使用一些繪圖軟件來幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。原本的機(jī)械設(shè)計(jì)中都是通過手繪來完成圖紙的繪制，通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行圖紙的繪制節(jié)省了大量的時(shí)間，大大的提高了工作的效率。利用計(jì)算機(jī)軟件，也便于設(shè)計(jì)師進(jìn)行一些其它的操作，使得設(shè)計(jì)更加的合理，也方便于設(shè)計(jì)師對設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行修改，從而使得設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有更高的質(zhì)量。另外，在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)師還可以對設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行模擬，從而保證產(chǎn)品的合理性。
1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要性
機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟相對比較復(fù)雜，通過計(jì)算機(jī)的使用，機(jī)械設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟都可以通過計(jì)算機(jī)來完成。通過計(jì)算機(jī)輔助的幫助，我們可以把一些相對比較復(fù)雜的工作由計(jì)算機(jī)來做。比如，零件動力、強(qiáng)度的測試等。這對設(shè)計(jì)的合理性和設(shè)計(jì)的效率都有著非常大的幫助。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)經(jīng)過多年的進(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(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，對機(jī)械設(shè)計(jì)起著非常重要的作用，對機(jī)械設(shè)計(jì)的進(jìn)步和發(fā)展也有著非常重要的意義。
2、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用的方面
計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用雖然在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用的非常廣泛，但由于目前等一些相關(guān)因素的影響，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。
1.二維繪圖方面的應(yīng)用
繪圖是機(jī)械設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的方面，一直以來都是由設(shè)計(jì)師手工進(jìn)行繪制，這就浪費(fèi)了大量的時(shí)間，從而使得工作效率大大降低。而通過計(jì)算機(jī)，我們就可以來利用一些繪圖軟件進(jìn)行操作，如PROE、CAD等，通過這些軟件的使用，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.漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模
建模的具體過程如下：
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?yàn)樵谀０逯卸x了不同的單位、參數(shù)和出圖格式等，所以在建模之前應(yīng)先選擇合適的模板，以便于后續(xù)工作的進(jìn)行，如同所示。
2)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，如同所示。參數(shù)不用設(shè)置太多，只需設(shè)置影響齒輪外形的6個(gè)參數(shù)就可以了。它們分別是齒輪厚度、模數(shù)、壓力角、齒數(shù)、齒根圓角半徑以及變位系數(shù)。為了方便起見，需要把這些參數(shù)設(shè)為實(shí)數(shù)型。此外，還要為這些參數(shù)設(shè)定一個(gè)初始值，如同所示，其中變位系數(shù)的初始值最好設(shè)為0，因?yàn)槭褂貌蛔兾积X輪的機(jī)會比較多，對其他參數(shù)的初始值并沒有具體的要求。具體步驟是：在菜單中選擇Set Up(設(shè)置)→Parameters(參數(shù))→Creat(創(chuàng)建)。
3)建模。為了確定漸開線直齒圓柱齒輪的外形尺寸，最好先畫出基圓、齒根圓、節(jié)圓和齒頂圓。
4)畫出漸開線。在ProE中畫漸開線的唯一方法就是通過方程畫曲線。具體步驟是：在菜單中選擇CRV OPTIONS(曲線選項(xiàng))→From Equation(從方程)，然后選擇基準(zhǔn)平面(與基圓在同一平面)，接著選擇坐標(biāo)系，然后再設(shè)置坐標(biāo)系類型為Cylindrical(柱坐標(biāo))，最后在彈出的窗口中輸入曲線方程如下：
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(zhǔn)平面DTM1，如圖所示，通過坐標(biāo)系原點(diǎn)以及漸開線與節(jié)圓交點(diǎn)，并垂直于漸開線所在的平面，然后再插入一個(gè)基準(zhǔn)軸A-1;通過坐標(biāo)原點(diǎn)并垂直于漸開線所在的平面，接著再插入一個(gè)基準(zhǔn)平面DTM2，如圖所示，通過基準(zhǔn)軸A-1，與基準(zhǔn)平面DTM1形成一個(gè)夾角(該夾角的尺寸通過程序來確定)，使用基準(zhǔn)平面DTM2對剛才所畫的漸開線進(jìn)行鏡像操作，這樣齒槽的形狀就確定下來了。
3.圖形和符號的使用
在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，我們需要利用大量的符號。如果我們利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，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(diào)用，這樣我們進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就比較方便。另外，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，我們還經(jīng)常遇到一些標(biāo)準(zhǔn)化的零件或者一些只是尺寸方面和標(biāo)準(zhǔn)化零件不同的兩件，這樣我們可以把標(biāo)準(zhǔn)化的零件編入庫中，進(jìn)行應(yīng)用時(shí)只做一些數(shù)據(jù)方面的調(diào)整。
4.三維造型、工程分析和報(bào)表方面的應(yīng)用
采用實(shí)體造型進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，通過計(jì)算機(jī)對實(shí)體造型進(jìn)行處理將會給我們的設(shè)計(jì)帶來很大的方便，通過軟件的處理，可以使得實(shí)體造型更加清晰的展現(xiàn)在設(shè)計(jì)師的面前。機(jī)械設(shè)計(jì)中我們所必須要進(jìn)行的分析，我們也可以通過計(jì)算機(jī)輔助來完成，這將會使得分析更加簡化，從而提高工作效率。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，有些問題我們需要利用報(bào)表和文檔等進(jìn)行特殊的說明，這些也可以通過計(jì)算機(jī)輔助來完成。
3、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)勢和不足
要想在機(jī)械設(shè)計(jì)中很好的應(yīng)用計(jì)算機(jī)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(jié)合，才能在設(shè)計(jì)中運(yùn)用好計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)這方面，只有理論和實(shí)際能夠很好的結(jié)合，才能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。目前計(jì)算機(jī)輔助的使用給我們帶來了很多的優(yōu)勢，但同樣使用計(jì)算機(jī)輔助也存在著一些不足，在設(shè)計(jì)中，我們必須利用好計(jì)算機(jī)輔助給我們帶來的這些優(yōu)勢。
1.計(jì)算機(jī)輔助的應(yīng)用使得設(shè)計(jì)的周期縮短
以前的機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，往往需要很長的時(shí)間才能完成，尤其是一些擁有復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)的零件，采用以往的設(shè)計(jì)方式，給設(shè)計(jì)帶來了很大的困難。而如果我們采用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，我們就可以用一些簡單的幾何體組建這些復(fù)雜的幾何機(jī)構(gòu)，這樣就大大降低了設(shè)計(jì)的難度，從而也使得設(shè)計(jì)的周期縮短。另外，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這些三維設(shè)計(jì)時(shí)，還可以對這些零件進(jìn)行重組，從而設(shè)計(jì)出其它更加優(yōu)秀的產(chǎn)品。這樣一來，不僅使得設(shè)計(jì)的周期大大縮短，還是得工作的效率得到了提高。
2.計(jì)算機(jī)輔助的應(yīng)用使得零件的設(shè)計(jì)和修改更加方便
在進(jìn)行零件設(shè)計(jì)時(shí)，難免會出現(xiàn)零件不能滿足一些相關(guān)需要的情況，這個(gè)時(shí)候，我們就需要對設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整。采用以往的方法進(jìn)行修改，修改起來非常麻煩。而在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(yàn)，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(shè)計(jì)的每個(gè)步驟，這樣我們修改起來也就更容易找到問題的所在，計(jì)算機(jī)輔助的應(yīng)用給零件的修改帶來了相當(dāng)大的便利。
3.計(jì)算機(jī)輔助在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有利于觀察零件的裝配
在機(jī)械設(shè)計(jì)中，我們知道采用不同的裝配關(guān)系可以出現(xiàn)不同的效果。利用計(jì)算機(jī)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(cuò)誤的部分進(jìn)行修改。另外，通過計(jì)算機(jī)輔助還可以對某些零件的運(yùn)動進(jìn)行展示，這樣我們就可以對某些不合理因素進(jìn)行處理。通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行演示，這就為我們節(jié)省了產(chǎn)品試驗(yàn)的費(fèi)用。
另外，計(jì)算機(jī)輔助的使用還可以使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到提升，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中有許多先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，這就使得設(shè)計(jì)更加的完善，從而使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到很大的提高。
目前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)隨著社會的變化發(fā)展也比較迅速，設(shè)計(jì)人員必須要根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的質(zhì)量得到提高，只有使得設(shè)計(jì)質(zhì)量得到提高，才能使得設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠滿足激烈市場競爭的需要。另外，我國的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的水平目前還相對較低，我們必須加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)輔助的研發(fā)工作，這樣才能使得計(jì)算機(jī)輔助更好的為機(jī)械設(shè)計(jì)服務(wù)。
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