计算机辅助设计在机械设计中的应用

计算机辅助设计在机械设计中的应用

　　随着科学技术的不断进步发展，越来越多的新技术开是在各个领域中被使用。然而在机械设计领域也不例外。下面是YJBYS小编搜索整理的关于计算机辅助设计在机械设计中的应用，欢迎参考阅读，希望对大家有所帮助!想了解更多相关信息请持续关注我们应届毕业生培训网!

　　计算机辅助设计是指通过计算机使用一些绘图软件来帮助设计师进行机械设计。原本的机械设计中都是通过手绘来完成图纸的绘制，通过计算机来进行图纸的绘制节省了大量的时间，大大的提高了工作的效率。利用计算机软件，也便于设计师进行一些其它的操作，使得设计更加的合理，也方便于设计师对设计的产品进行修改，从而使得设计的产品具有更高的质量。另外，在计算机上设计师还可以对设计的产品进行模拟，从而保证产品的合理性。

　　1、计算机辅助设计在机械设计中的重要性

　　机械设计的步骤相对比较复杂，通过计算机的使用，机械设计的每个步骤都可以通过计算机来完成。通过计算机辅助的帮助，我们可以把一些相对比较复杂的工作由计算机来做。比如，零件动力、强度的测试等。这对设计的合理性和设计的效率都有着非常大的帮助。计算机辅助设计经过多年的进步和发展，技术等各方面也相对比较成熟，目前广泛应用于机械设计中，对机械设计起着非常重要的作用，对机械设计的进步和发展也有着非常重要的意义。

　　2、计算机辅助设计在机械设计中主要应用的方面

　　计算机辅助应用虽然在机械设计中应用的非常广泛，但由于目前等一些相关因素的影响，计算机辅助设计主要应用在以下几个方面。

　　1.二维绘图方面的应用

　　绘图是机械设计中一个非常重要的方面，一直以来都是由设计师手工进行绘制，这就浪费了大量的时间，从而使得工作效率大大降低。而通过计算机，我们就可以来利用一些绘图软件进行操作，如PROE、CAD等，通过这些软件的使用，可以大大降低绘图的时间，从而使得工作效率提高，绘图的质量也大大提高。

　　2.渐开线直齿圆柱齿轮参数化建模

　　建模的具体过程如下：

　　1)新建一个.prt文件(在ProE中，.prt文件代表零件)。在建立该文件的时候，不同的行业最好使用各自不同的模板，因为在模板中定义了不同的单位、参数和出图格式等，所以在建模之前应先选择合适的模板，以便于后续工作的进行，如同所示。

　　2)进行参数设置，如同所示。参数不用设置太多，只需设置影响齿轮外形的6个参数就可以了。它们分别是齿轮厚度、模数、压力角、齿数、齿根圆角半径以及变位系数。为了方便起见，需要把这些参数设为实数型。此外，还要为这些参数设定一个初始值，如同所示，其中变位系数的初始值最好设为0，因为使用不变位齿轮的机会比较多，对其他参数的初始值并没有具体的要求。具体步骤是：在菜单中选择Set　Up(设置)→Parameters(参数)→Creat(创建)。

　　3)建模。为了确定渐开线直齿圆柱齿轮的外形尺寸，最好先画出基圆、齿根圆、节圆和齿顶圆。

　　4)画出渐开线。在ProE中画渐开线的唯一方法就是通过方程画曲线。具体步骤是：在菜单中选择CRV　OPTIONS(曲线选项)→From　Equation(从方程)，然后选择基准平面(与基圆在同一平面)，接着选择坐标系，然后再设置坐标系类型为Cylindrical(柱坐标)，最后在弹出的窗口中输入曲线方程如下：

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

　　theta=tan(45×t)×180/pi-(45×t)

　　z=0

　　插入一个基准平面DTM1，如图所示，通过坐标系原点以及渐开线与节圆交点，并垂直于渐开线所在的平面，然后再插入一个基准轴A-1;通过坐标原点并垂直于渐开线所在的平面，接着再插入一个基准平面DTM2，如图所示，通过基准轴A-1，与基准平面DTM1形成一个夹角(该夹角的尺寸通过程序来确定)，使用基准平面DTM2对刚才所画的渐开线进行镜像操作，这样齿槽的形状就确定下来了。

　　3.图形和符号的使用

　　在机械设计的过程中，我们需要利用大量的符号。如果我们利用计算机辅助设计，我们可以事先把要用到的符号编辑成符号库，这样就可以供我们随时调用，这样我们进行设计时就比较方便。另外，在机械设计的过程中，我们还经常遇到一些标准化的零件或者一些只是尺寸方面和标准化零件不同的两件，这样我们可以把标准化的零件编入库中，进行应用时只做一些数据方面的调整。

　　4.三维造型、工程分析和报表方面的应用

　　采用实体造型进行机械设计时，通过计算机对实体造型进行处理将会给我们的设计带来很大的方便，通过软件的处理，可以使得实体造型更加清晰的展现在设计师的面前。机械设计中我们所必须要进行的分析，我们也可以通过计算机辅助来完成，这将会使得分析更加简化，从而提高工作效率。在机械设计中，有些问题我们需要利用报表和文档等进行特殊的说明，这些也可以通过计算机辅助来完成。

　　3、计算机辅助设计在机械设计中应用的优势和不足

　　要想在机械设计中很好的应用计算机辅助，必须要具有集合实践的能力，只有能与实践完美的结合，才能在设计中运用好计算机辅助设计。机械设计这方面，只有理论和实际能够很好的结合，才能设计出高质量的产品。目前计算机辅助的使用给我们带来了很多的优势，但同样使用计算机辅助也存在着一些不足，在设计中，我们必须利用好计算机辅助给我们带来的这些优势。

　　1.计算机辅助的应用使得设计的周期缩短

　　以前的机械设计过程中，往往需要很长的时间才能完成，尤其是一些拥有复杂的几何结构的零件，采用以往的设计方式，给设计带来了很大的困难。而如果我们采用计算机辅助软件进行三维设计，我们就可以用一些简单的几何体组建这些复杂的几何机构，这样就大大降低了设计的难度，从而也使得设计的周期缩短。另外，采用计算机辅助设计这些三维设计时，还可以对这些零件进行重组，从而设计出其它更加优秀的产品。这样一来，不仅使得设计的周期大大缩短，还是得工作的效率得到了提高。

　　2.计算机辅助的应用使得零件的设计和修改更加方便

　　在进行零件设计时，难免会出现零件不能满足一些相关需要的情况，这个时候，我们就需要对设计进行调整。采用以往的方法进行修改，修改起来非常麻烦。而在计算机辅助下进行设计，我们可以方便的对零件进行修改，还可以把零件放在装配环境中进行试验，以使得零件符合装配环境的相关需要。在零件环境中，我们可以方便的看出这个零件设计的每个步骤，这样我们修改起来也就更容易找到问题的所在，计算机辅助的应用给零件的修改带来了相当大的便利。

　　3.计算机辅助在设计中的应用有利于观察零件的装配

　　在机械设计中，我们知道采用不同的装配关系可以出现不同的效果。利用计算机辅助可以把不同的装配关系进行演示，如果不符合相关要求的装配关系，那么查找器就可以进行显示，这样就方便我们对错误的部分进行修改。另外，通过计算机辅助还可以对某些零件的运动进行展示，这样我们就可以对某些不合理因素进行处理。通过计算机进行演示，这就为我们节省了产品试验的费用。

　　另外，计算机辅助的使用还可以使得设计的质量得到提升，计算机辅助设计中有许多先进技术的应用，这就使得设计更加的完善，从而使得设计的质量得到很大的提高。

　　目前，计算机辅助设计随着社会的变化发展也比较迅速，设计人员必须要根据设计技术和设计理念的不断变化及时的更新自己，使得自己能够掌握新的技术和理念，这样以使得设计的质量得到提高，只有使得设计质量得到提高，才能使得设计的产品能够满足激烈市场竞争的需要。另外，我国的计算机辅助设计的水平目前还相对较低，我们必须加强对计算机辅助的研发工作，这样才能使得计算机辅助更好的为机械设计服务。

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