CAD技术在机械工程设计及应用

呼伦贝尔职业技术学院毕业设计呼伦贝尔职业技术学院毕业设计 CADCAD 技术在机械工程设计及应用技术在机械工程设计及应用 年年 级：级：1111 机电大专班机电大专班 学学 号：号：2011030100720110301007 姓姓 名：名：包宝音乌拉包宝音乌拉 专专 业：业：机电一体化机电一体化 指导教师：指导教师： . . 二零一四年五月二零一四年五月 . . 院 系 工业工程 专 业 机电一体化 年 级 11 机电大专 姓 名 包宝音乌拉 题 目 指导教师 评 语 指导教师 (签章) 评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章) 成 绩 答辩委员会主任 (签章) . . 年 月 日 毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书 班 级 11 机电大专 学生姓名 包宝音乌拉 学 号 20110301007 专 业 机电一体化 发题日期： 年 月 日 完成日期： 年 月 日 题 目 题目类型：工程设计 技术专题研究 理论研究 软硬件产品开发 一、设计任务及要求 二、应完成的硬件或软件实验 三、应交出的设计文件及实物（包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产 品等） . . 四、指导教师提供的设计资料 五、要求学生搜集的技术资料（指出搜集资料的技术领域） 六、设计进度安排 第一部分 （ 周） 第二部分 （ 周） 第三部分 （ 周） 评阅及答辩 （ 周） 指导教师： 年 月 日 系主任审查意见： . . 审 批 人： 年 月 日 呼伦贝尔职业技术学院 2014 年制 摘要 本文以 CAD 技术为中心，阐述了 CAD 技术的产生；CAD 技术的发展经过；还有 CAD 技术为我们带来的方便。接下来将重点讲述 CAD 技术在我们工业上、机械设计 等领域做出的重大贡献。如 能够节约机械设计时间、提高机械产品的质量、设计和修改都十分方便、遵从了人 们的设计思维、以及 CAD 技术在机械工程设计的应用。 关键词：CAD 技术；机械设计；机械工程。 . . In this paper, Based on CAD technology as the center, this paper expounds the CAD technology. The development of CAD technology after; And CAD technology brings convenience for us. Then will focus on the CAD technology in our industry, mechanical design, and other fields to make significant contributions. Such as mechanical design can save time, improve the quality of mechanical products, design and modification is very convenient, comply with the design of people thinking, and the application of CAD technology in mechanical engineering design. Keywords: CAD technology, mechanical design, mechanical engineering. . . 目录 摘 要.5 ABSTRACT.6 第一章 绪 论.8 1.1 CAD 概念分析 .8 第二章 CAD 技术在机械设计中的优势分析 .9 2、1 能够节约机械设计时间 .9 2、2 提高机械产品的质量 .9 2、3 设计和修改都十分方便 .9 2、4 遵从了人们的设计思维 .10 第三章 CAD 技术在机械工程设计的应用 .11 3、1 实现了实体建模 .11 3、2 代替传统手工绘制,操作更加便捷 .11 3、3 智能 CAD 技术的应用 .11 3、4 三维的 CAD 技术的应用 .11 结 论.12 致 谢.13 参考文献.14 . . 第一章 绪论 上个世纪中期,计算机技术传入我国,随后的几十年里,其发展速度远远超过了每 一个人的预料。随着其技术的快速发展,相关的计算机技术也被广泛的应用到人们的 日常生产生活中,例如 CAD 计算机辅助模拟技术的应用,给机械设计工作带来了极大 的方便。 1、 CAD 概念分析 CAD 就是计算机辅助设计技术,这种技术是指运用计算机软件制作并模拟实物设 计,展现新开发商品的外型、结构、色彩、质感等特色的过程。随着技术的不断发展,计 算机辅助设计应该不仅仅适用于工业,还应被广泛运用于平面印刷出版等诸多领域。 它同时涉及到软件和专用的硬件。CAD 最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电 子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜,应用范围也逐渐变广。CAD 的实现技术 从那个时候起经过了许多演变。这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图 纸相仿的图纸。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。 如今,CAD 已经不仅仅用于绘图和显示,它开始进入设计者的专业知识中更“智能” 的部分。 . . 第二章 CAD 技术在机械设计中的优势分析 2、1 能够节约机械设计时间 机械设计是一个需要大量时间的工作,自从引用了 CAD 技术,机械设计周期就大大 减少了。因为,CAD 三维机械设计有利于解决复杂的几何造型问题。它可以由简单几 何实体通过布尔运算等功能组合出各种复杂的几何实体 ,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一半以上,大幅度地提高了设计 和生产效率。在使用三维 CAD 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 率提高了好几倍。同时,三维 CAD 系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得 到一种全新的机械产品。 2、2 提高机械产品的质量 产品质量是一个公司能否生存下去的根本所在,而最初的设计往往会对最终的产 品质量产生很大的影响。因此,一定要做好设计工作。通过 CAD 技术我们就可以做到 这一点。由于机械产品与信息技术相融合,同时采用 CAD 方法和 CI 固定组织生产,使 机械产品设计有了新发展。三维 CAD 技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受 力分析等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段比较完善,再采用固 定模式进行机械零件加工,一致性很好 ,保证了产品的质量。三维机械设计不仅可以 方便地描述对象的形状、大小和位置等几何特 征 ,而且还可以赋予设计对象以颜色、 纹理 、体积、重心、惯性矩等多种信息,达到对设计对象几何形状确切的数学描述 和工作状态的物理模拟 ,从而更充分、准确、全面、真实地表达设计者的意图。从 而提高设计质量。 2、3 设计和修改都十分方便 设计阶段,总会出现各种各样的改变,因此,一定要注重设计的可更改性。以往的 . . 机械设计却做不到这一点,但是自从有了 CAD 技术就可以实现设计的随意修改了。使 用三维 CAD 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 形状来设计新零件,既方便又快捷,还可保证新零件与相邻零件的精确配合,避免了单 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根据箱体的形状及 其他的配合要求快速准确地设计出所需要的箱盖来。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 的所有命令,点击这些命令就可以 很清楚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 器中相对应的命令来完成,更方便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。 2、4 遵从了人们的设计思维 CAD 技术能够保障遵从人类的设计思维,随时随地可以更改设计,使得设计师可以 走一步看一步的梦想实现了。一般的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状是三维的,因而直接建立反映产品真实几何形状的三维实体模 型自然是理想的表达方式。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 CAD 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人,有 利于设计的扩展,而且也便于与他人进行交流。 . . 第三章 CAD 技术在机械工程设计的应用 3、1 实现了实体建模 在 CAD 出现之前,设计师们只能通过想象和笔纸来构思来设计,而 CAD 技术的出现,则 给实体设计带来了可能。计算机中表现的不是抽象的数学线条,而是活生生的实物, 它可以动态地转动,可以被切削,可以打孔,焊接。一些数字、文字说不清楚的复杂形 体和关系用图象表达则一目了然, 图象就是实物, 就是将来的产品,称为虚拟产品。 在这里,三视图不再是设计、交流的必由环节,它退化为 CAD 过程的附产品,如果用 CAM 加工的话,它存在的空间就更小了。实体建模并不要求机械工程师具有绘画技能, 系统提供了一个变量约束标准几何体库和变形几何体库,还有特征体库、紧固件库 还提供了构造自由曲面的工具和方法,因此只要对模型进行调用、编辑、修改、施加 约束或复合操作,就可构造出需要的工件。 3、2 代替传统手工绘制,操作更加便捷 CAD 最大的功能莫过于其操作的便捷性,以前人们在做机械零部件图形绘制时,基 本都是手绘绘图,工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨笔,丁字尺、三角板、曲 线板等工具不停的在手里更换,而且一旦画错,修改非常费事,甚至从头来过,图面修 修补补显的脏乱。用 CAD 绘图则可以一只鼠标做你想做的任何事情。它有统一的线 型库、字体库,图面整洁统一。CAD 软件所提供的功能让你不必担心画错,它可以使 你返回到你画错之前的那一步。CAD 软件绘图真正做到方便、整洁、清洁、轻松。 3、3 智能 CAD 技术的应用 . . 随着,CAD 系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求。设计是一个含有高度智能的 人类创造性活动。智能 CAD/CAM 是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息 化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知 识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误、回 答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代 设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技术和人工智能技术相结合应用到 CAD 技 术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品。 3、4 三维的 CAD 技术的应用 传统设计中,仿型设计、改型设计较多,仅是依靠对现有资料的借鉴,同时改变原 有机械的尺寸,或者对引进的新产品做一些消化和吸收,再仿照生产,整个机械设计都 是常规设计,没有进行创新,因此,产品很难突破本身的范围发生质的改变。而依靠三 维 CAD 技术,可以使方案在设计阶段就充分利用专家系统及现代科技新理论,建立多 种机构进行构型对比、设计创新,同时由于设计立体感强、效果逼真的特点,不断的 激发设计人员的构思,最后设计出有技术含量的产品。除此之外,还实现了制造过程 全面信息化。 结束语 CAD