3 基于特征参数化的机械设计
计算机辅助设计在机械工程设计中的应用与发展
计算机辅助设计在机械工程设计中的应用与发展伴随着计算机技术的兴起和发展，机械工程设计领域迎来了全新的设计变革。
计算机辅助设计已经深入机械工程设计的每一个环节之中，发挥着工具化的作用，使设计工作更加科学化和精准化。
本文通过介绍计算机辅助设计技术，详细的概述了计算机辅助设计技术的基本功能和先进特点以及优势所在，文章最后以发展的眼光描述了计算机辅助设计技术的前景。
标签：CAD；CAM；CAPP引言：机械工程设计是一个构思和创建机械产品的过程。
要确保产品的高技术性能指标，就要求在新产品设计中以理论设计代替经验设计。
随着计算机技术的出现及应用领域的日益扩大，为改革傳统的机械设计方式提供了契机，计算机辅助设计使设计者摆脱了繁重而低效的传统方式，而获得更佳的设计。
1.计算机辅助设计的起源和发展20世纪50年代美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图功能的计算机辅助设计技术。
60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。
70年代，完整的CAD系统开始形成，促进了CAD技术的发展。
80年代中期以来，CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。
一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，随着人工智能和专家系统技术引入CAD，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。
2. 计算机辅助设计基本功能、特点和优势计算机辅助设计是建立在计算机技术基础上的，同时吸收和运用了与设计技术相关联的科学理论和技术，完全区别于传统的机械设计方法。
2.1 计算机辅助设计基本功能现代CAD系统的功能包括：（1）设计组件重用（2）简易的设计修改和版本控制功能（3）设计的标准组件的自动产生（4）设计是否满足要求和实际规则的检验（5）无需建立物理原型的设计模拟（6）装配件的自动设计（7）工程文档的输出（8）设计到生产设备的直接输出（9）到快速原型或快速制造工业原型的机器的直接输出2.2 计算机辅助设计方法特点和优势（1）传统的机械设计，受落后的设备和技术方法的制约，只能用保守的观念来进行机械设计，通过错略的验算及假设来进行工程设计。
catia心得体会
catia心得体会篇一：caTia心得体会caTia模型应用于工程图学的优势《工程图学》是工科类各专业学生必修的一门技术基础课，我认为该课程的重点和难点之一在于培养空间想象能力和构思能力。
如果《工程图学》大量使用caTia的三维模型，既可以增加我们学生的感性认识，还能够培养我们的空间思维能力和构思能力。
它不仅避免了传统的教学模型的价高、易损、不便携带、不能修改等缺点，而且为《工程图学》的学习提供了技术手段。
1caTia模型的优势1.1取代传统的实物模型应用三维caTia软件，在使用中可以完全取代实物模型，从而消除了实物模型因体积和重量造成的携带不便的缺点。
caTia的三维模型不仅在教学应用中可以完全避免传统教具的缺点，而且不仅模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富，还能将复杂物体的内外结构、相贯体中相贯线的变化趋势、装配体中零件之间的连接关系应用动画充分地展示出来，使日常学习中的知识重点和难点更加清晰、生动、形象。
2caTia的三维模型2.1caTia简介caTia是智能化、数字化三维设计软件，它具有基于特征的参数化实体造型、高级曲面设计（aSU）、装配设计(aSS)、装配模拟、drafting （dRa）、draw-Space（2d/3d）、整体外形修形（GSd）、integration(dRS)、3d参数化变量造型器(Pa3)、iGES集成接口、STEPaP214接口等一系列先进的三维设计功能及工具，将2d绘图与3d造型技术融为一体，为Pc机上实现cad/cam的集成提供了条件。
2.2参数化特征造型的建模特点caTia主要包括以下几个重要性能特征：1）基于特征的参数化实体造型利用caTia的拉伸、旋转、扫描、层迭和其它辅助的倒角、抽壳、倒圆等三维实体造型工具，能够方便、快捷地创建任何复杂形状的实体。
通过草图的几何约束及尺寸约束功能，能构造尺寸十分精确模型。
2)装配体设计caTia装配设计是高效管理装配的产品，它提供了在装配环境下可由用户控制关联关系的设计能力，通过使用自顶向下和自底向上的方法管理装配层次，可真正实现装配设计和单个零件设计之间的并行工程。
CATIA的学习心得
篇一：CATIA心得体会CATIA模型应用于工程图学的优势《工程图学》是工科类各专业学生必修的一门技术基础课，我认为该课程的重点和难点之一在于培养空间想象能力和构思能力。
如果《工程图学》大量使用CATIA的三维模型，既可以增加我们学生的感性认识，还能够培养我们的空间思维能力和构思能力。
它不仅避免了传统的教学模型的价高、易损、不便携带、不能修改等缺点，而且为《工程图学》的学习提供了技术手段。
1CATIA模型的优势1.1取代传统的实物模型应用三维CATIA软件，在使用中可以完全取代实物模型，从而消除了实物模型因体积和重量造成的携带不便的缺点。
CATIA的三维模型不仅在教学应用中可以完全避免传统教具的缺点，而且不仅模型精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富，还能将复杂物体的内外结构、相贯体中相贯线的变化趋势、装配体中零件之间的连接关系应用动画充分地展示出来，使日常学习中的知识重点和难点更加清晰、生动、形象。
2CATIA的三维模型2.1CATIA简介CATIA是智能化、数字化三维设计软件，它具有基于特征的参数化实体造型、高级曲面设计（ASU）、装配设计(ASS)、装配模拟、Drafting（DRA）、Draw-Space（2D/3D）、整体外形修形（GSD）、Integration(DRS)、3D参数化变量造型器(PA3) 、IGES集成接口、STEP AP214接口等一系列先进的三维设计功能及工具，将2D绘图与3D造型技术融为一体，为PC机上实现CAD/CAM的集成提供了条件。
2.2参数化特征造型的建模特点CATIA主要包括以下几个重要性能特征：1）基于特征的参数化实体造型利用CATIA的拉伸、旋转、扫描、层迭和其它辅助的倒角、抽壳、倒圆等三维实体造型工具，能够方便、快捷地创建任何复杂形状的实体。
通过草图的几何约束及尺寸约束功能，能构造尺寸十分精确模型。
2)装配体设计CATIA装配设计是高效管理装配的产品，它提供了在装配环境下可由用户控制关联关系的设计能力，通过使用自顶向下和自底向上的方法管理装配层次，可真正实现装配设计和单个零件设计之间的并行工程。
机械设计中的参数化模型与优化设计
机械设计中的参数化模型与优化设计在机械设计领域中，参数化模型与优化设计是两个重要的概念。
参数化模型是指设计过程中使用参数来定义几何形状和尺寸的模型，而优化设计则是通过优化算法寻找最佳设计方案。
本文将介绍参数化模型和优化设计的原理与应用，并探讨二者在机械设计中的重要性和挑战。
一、参数化模型的原理与应用参数化模型是一种使用参数来描述和确定几何形状和尺寸的设计模型。
相比于传统的手工绘图和CAD软件设计，参数化模型可以通过调整参数值来快速生成不同几何形状的模型，提高设计效率。
参数化模型也能够方便地进行变量分析和灵敏度分析，有助于优化设计过程。
参数化模型的应用范围广泛，包括机械零件设计、结构设计、流体力学分析等。
在机械零件设计中，参数化模型可以用于生成不同尺寸的螺纹孔、键槽等特征，并快速进行装配性分析。
在结构设计中，参数化模型可以用于生成各种形状的结构单元，如梁、板、壳等，并进行强度、刚度等性能分析。
在流体力学分析中，参数化模型可以用于生成涡轮叶片、管道等复杂几何形状，并进行流场分析和传热分析。
二、优化设计的原理与应用优化设计是一种通过数学模型和优化算法，寻找最佳设计方案的方法。
优化设计的目标通常是最小化或最大化某个性能指标，如重量、成本、刚度、强度等。
通过调整设计参数的数值，优化设计能够寻找到最佳的参数组合，以达到设计目标。
优化设计的原理基于数学和工程的知识，主要包括建立数学模型、确定优化目标函数、选择合适的优化算法和评估优化结果等步骤。
常用的优化算法有遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法等。
在机械设计中，优化设计可以应用于零件尺寸优化、结构优化、材料选择等方面，以提高设计的性能和效率。
三、参数化模型与优化设计的关系参数化模型和优化设计是密切相关的。
参数化模型提供了优化设计的基础，通过调整参数值来生成不同设计方案。
优化设计则通过优化算法对参数化模型进行搜索和评估，寻找最佳设计方案。
参数化模型与优化设计之间的关系可以通过一个实例来说明。
SolidWorks基础教程到精通
SolidWorks基础教程到精通SolidWorks入门教程第1章SolidWorks基础及建模技术本章要点SolidWorks是一个在Windows环境下进行机械设计的软件，是一个以设计功能为主的CAD/CAE/CAM软件，其界面操作完全使用Windows风格，具有人性化的操作界面，从而具备使用简单、操作方便的特点。
SolidWorks是一个基于特征、参数化的实体造型系统，具有强大的实体建模功能；同时也提供了二次开发的环境和开放的数据结构。
本章介绍SolidWorks的环境和简单的造型过程，让读者快速了解这个软件的使用。
1 / 33SolidWorks基础教程到精通本章内容❑SolidWorks环境简介❑SolidWorks建模技术❑简单演练2 / 33SolidWorks基础教程到精通1.1SolidWorks环境简介SolidWorks是美国SolidWorks公司开发的三维CAD产品，是实行数字化设计的造型软件，在国际上得到广泛的应用。
同时具有开放的系统，添加各种插件后，可实现产品的三维建模、装配校验、运动仿真、有限元分析、加工仿真、数控加工及加工工艺的制定，以保证产品从设计、工程分析、工艺分析、加工模拟、产品制造过程中的数据的一致性，从而真正实现产品的数字化设计和制造，并大幅度提高产品的设计效率和质量。
通过本节的学习，读者应熟悉SolidWorks的界面，以及常用工具条的使用。
1.1.1工作环境和模块简介1．启动SolidWorks和界面简介安装SolidWorks后，在Windows的操作环境下，选择【开始】→【程序】→【SolidWorks 2006】→【SolidWorks 2006】命令，或者在桌面双击SolidWorks 2006的快捷方式图标，就可以启动SolidWorks 2006，也可以直接双击打开已经做好的SolidWorks文件，启动SolidWorks 2006。
基于特征参数化的工艺设计方法_倪卫华
基于特征参数化的工艺设计方法倪卫华,曾建江,陈文亮(南京航空航天大学机电工程学院,江苏南京210016)摘要:介绍了一种基于特征参数化的工艺设计方法,即采用特征工艺段,通过将特征工艺段组合和合并,形成零件的加工工艺。
关键词:特征;特征参数化;CAPP;特征工艺段中图分类号:T P391文献标识码:A文章编号:1671-5276(2002)01-0036-03A Method of Process Planning Based on Parametrized Featu reN I We-i hua,ZENG Jian-jiang,CHEN Wen-liang(Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,JS Nanjing,210016,China)Abstract:T his paper presents a method of process planning based on parametrized feature.Through combina-tion of featured process planning,the process planning of parts is obtained.Key words:feature;parametrized feature;CAPP;featured process planningCAPP在CAD/CAM集成技术发展中起着纽带和桥梁作用,设计信息只能通过工艺过程设计才能生成制造信息,产品设计只能通过工艺设计才能与制造实现信息和功能的集成[1]。
基于特征的产品信息描述为建立使CAD/CAM相对统一的、包含从计划到制造等生产过程内所有形状功能及工艺特性的产品信息模型提供了极大的可能性。
特征技术被认为是C AD/CAM集成的关键技术,它的应用分为两大类:一类是特征造型,以特征为一特定单位参与几何造型;另一类是特征识别和提取,即从已有的CAD模型中用一定手段提取特征信息。
机械机电类专业论文题目有哪些
机械机电类专业论文题目有哪些机械专业粗略分为机械制造及自动化、机电一体化工程、工业工程、机电系统智能控制等四大类。
那么机械专业的论文题目怎么选呢?下面小编给大家带来2021机械机电类专业论文题目有哪些，希望能帮助到大家!机电专业毕业论文题目1、机电一体化与电子技术的发展研究2、变频技术在锅炉机电一体化节能系统中应用3、煤矿高效掘进技术现状与发展趋势研究4、电气自动化在煤矿生产中的应用探讨5、产品设计与腐蚀防护的程序与内容6、机械制造中数控技术应用分析7、智能制造中机电一体化技术的应用8、水利水电工程的图形信息模型研究9、矿山地面变电站智能化改造研究10、浅析电气控制与PLC一体化教学体系的构建11、中国机电产品出口面临的障碍及优化对策12、我国真空包装机械未来的发展趋势13、煤矿皮带运输变频器电气节能技术的分析14、钢铁企业中机电一体化技术的应用和发展15、我国机械设计制造及其自动化发展方向研究16、机械设计制造及其自动化发展方向的研究17、基于BIM技术的施工方案优化研究18、电力自动化技术在电力工程中的应用19、电气自动化技术在火力发电中的创新应用20、农机机械设计优化方案探究21、区域轨道交通档案信息化建设22、环保过滤剂自动化包装系统设计23、元动作装配单元的故障维修决策24、关于机械设计制造及其自动化的设计原则与趋势分析25、试析机电一体化中的接口问题26、汽车安全技术的研究现状和展望27、太阳能相变蓄热系统在温室加温中的应用28、关于在机电领域自动控制技术应用的研究29、浅析生物制药公司物流成本核算30、锡矿高效采矿设备的故障排除与维护管理31、铸钢用水玻璃型砂创新技术与装备32、空客飞行模拟机引进关键环节与技术研究33、汽车座椅保持架滚珠自动装配系统设计34、液压挖掘机工作装置机液仿真研究35、基于新常态视角下的辽宁高校毕业生就业工作对策研究36、石油机电事故影响因素与技术管理要点略述37、基于铝屏蔽的铁磁性构件缺陷脉冲涡流检测研究38、数控加工中心的可靠性分析与增长研究39、数控机床机械加工效率的改进方法研究40、浅析熔铸设备与机电一体化41、冶金电气自动化控制技术探析42、中职机电专业理实一体化教学模式探究43、高职机电一体化技术专业课程体系现状分析和改革策略44、高速公路机电工程施工质量及控制策略研究45、对现代汽车维修技术措施的若干研究46、建筑工程机电一体化设备的安装技术及电动机调试技术分析47、智能家居电话控制系统的设计48、电力系统继电保护课程建设与改革49、PLC技术在变电站电容器控制中的应用分析50、机电一体化技术在地质勘探工程中的应用机械类cad毕业论文题目1、CAD技术在机械工艺设计中的应用研究2、Auto CAD二次开发及在机械工程中的应用3、基于特征的机械设计CAD系统研究4、CAD在机械工程设计中的应用分析5、机械制造中机械CAD与机械制图结合应用研究6、浅谈CAD在机械制造业中起到的作用7、智能CAD技术在机械制造中的应用8、CAD/CAM技术在机械设计与制造中的应用研究9、CAD制图技术在机械工程中的开发和应用10、基于CAD/CAE的机械结构设计模式研究11、基于机械制图与机械CAD应用环节协调分析12、浅谈CAD技术在机械工程设计中的应用13、三维CAD技术在机械设计中的应用14、基于CAD的偏置曲柄滑块机构的设计与研究15、应用CAD软件绘制机械零件图的创新方法16、应用CAD图解法设计凸轮轮廓曲线的新方法17、浅谈CAD外部参照在机械设计中的使用18、五杆机构的CAD系统研究与开发19、国内双圆弧齿轮CAD/CAE研究进展20、连杆式少齿差减速机的CAD参数化设计21、CAD实体模型直接分层软件设计22、基于MBD的三维CAD模型信息标注研究23、对提高CAD绘图速度的几点建议24、Auto CAD在机械制图中的应用25、机械传动系统方案设计CAD专家系统的研究26、基于数值图谱法的连杆机构尺度综合CAD系统27、浅谈Auto CAD在机械制图中的应用28、基于CAD的液压传动技术综合性实验研究29、圆柱凸轮CAD/CAM研究开发及在一次性卫生用品自动生产线中的应用30、基于Creo的轴类零件CAD/CAPP集成系统开发31、航空齿轮泵NX/CAD系统的界面实现32、实现滚珠丝杠副AutoCAD/CAPP一体化33、三维CAD技术在机械设计中的应用探讨34、基于VB的弧面分度凸轮机构CAD系统设计35、三维CAD技术对机械设计的影响管窥36、液压系统原理图CAD开发研究37、基于许用压力角要求的共轭凸轮计算机辅助设计系统开发38、关于CAD技术在机械可靠性优化设计中的应用分析39、弧面凸轮的CAD系统研究与开发40、本体驱动的跨CAD平台开放式零件资源库构建41、机械制图与CAD一体化探讨42、论机械CAD技术及发展趋势43、行星齿轮传动CAD系统开发44、基于CAXA的盘类凸轮CAD/CAM应用45、基于CAD技术的法兰26963工艺工装设计46、鼓形齿联轴器参数化CAD系统开发47、基于改进CAD技术的机械工艺设计探析48、基于Pro/E的剪叉式液压升降台CAD系统的研究与开发49、基于CAD/CAE集成的起重性能计算及方案优化50、论CAD技术的发展及其对机械制图的影响机床夹具类毕业论文题目1、可重构车身底盘焊装夹具设计2、随行夹具针对柔性自动加工线适应性技术3、智能柔性可重构焊装随行夹具系统应用研究4、组合夹具在零件加工中的应用5、一种电机轴承卧式安装自动化生产设备6、拨叉零件加工工艺浅析及其铣槽夹具设计7、盾构机法兰密封圆环件圆柱面径向孔加工钻模设计8、角度可调式线切割机床夹具设计及有限元分析9、数控机床及工艺装备的创新10、机床夹具制造中组合加工法的应用11、拨叉零件加工工艺浅析及其铣槽夹具设计12、中职机械专业教育中的机床夹具问题13、快速判断夹具过定位的方法14、夹具设计方案的分析与优化15、机床夹具设计改进思路分析16、机床夹具中定位与夹紧的研究17、试论机械加工工艺装备设计研究杨兴旺18、基于UG的机床夹具应用研究19、机床夹具中定位与夹紧的研究20、油泵轴加工自动生产线方案21、浅谈机床夹具的发展趋势22、浅析机械加工中工装夹具的定位设计23、基于坐标系转换的工装夹具调装技术研究孔24、零件加工中的机床夹具设计作用25、机床夹具设计改进思路分析26、专用机床夹具设计的方法与技巧27、基于DVIA Composer D动画在机床夹具CAI中的应用研究28、机床夹具的设计探讨29、谈机械加工工艺装备设计30、电永磁技术在金属加工中的应用31、柔性组合夹具在汽车零部件制造中的应用研究32、汽车扭杆力臂尾部平面铣削新型组合夹具33、采矿装备制造中的先进焊接工装夹具应用研究34、基于水泵机械制造工艺的设计探究35、可调整夹持力的多功能夹具设计卜祥正36、中小批量偏心凸轮的数控车削加工37、光栅尺支架夹具设计的探讨38、零件加工中的机床夹具设计作用39、基于ANSYS的机床夹具的静动态特性分析40、大直径圆周均布孔加工方法的研究41、人机操作分析在底座生产线改进中的应用42、液压阀体主阀孔车削成组夹具的设计与应用43、法兰盘车床组合夹具设计44、操纵杆支架Φ孔工艺及组合夹具设计45、基于UG参数化设计的钻模设计46、便携式高压隔离开关触头拆卸组合夹具的设计与研究47、旋转式磁力片自动化装配系统及关键工位设计48、机床夹具设计方法的应用49、数控模具零件的铣夹具设计方法研究50、一种小型叉形接头的精密加工技术。
基于特征的零件工艺参数化变型设计
基于特征的零件工艺参数化变型设计梁丽芬;王宗彦;张鹏;庄乾宇;闫帅【摘要】为实现企业快速响应市场的需求，在智能化CAPP的理论基础上，利用工艺的可重用性，对基于特征的零件工艺参数化变型设计进行了深入的研究。
建立了以三维参数化工艺模型为核心的典型零件工艺模板，结合参数化设计技术，生成特征驱动的工艺模型和加工工艺，实现了零件工艺的变型设计。
最后，以某型号的板类零件为例，验证了该技术的智能性和实用性。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(000)017【总页数】4页(P139-142)【关键词】零件工艺;加工特征;参数化;变型设计【作者】梁丽芬;王宗彦;张鹏;庄乾宇;闫帅【作者单位】中北大学机械与动力工程学院，太原 030051;中北大学机械与动力工程学院，太原 030051;中北大学机械与动力工程学院，太原 030051;中北大学机械与动力工程学院，太原 030051;中北大学机械与动力工程学院，太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TH1640 引言工艺设计作为连接产品设计与制造的桥梁，由于其自身的复杂性和不确定性，一直是CAPP（Computer Aided Process Planning）难以解决的问题。
开发一套具有较强使用性的CAPP系统，不仅要考虑企业的产品特点、生产技术水平、加工设备和条件等，而且还应该对已有工艺经验和数据进行充分利用，摆脱工艺设计对工艺人员经验的依赖[1]。
所以，实现计算机根据产品信息自动生成合理的加工工艺有一定的困难。
调查研究显示，很多企业的系列化产品的相似度比较高，总的来说，在机械产品的实际设计中，将近70%～80%的产品是重复利用过去的零件设计或对已有零件进行变型设计，只有约20%的零件是完全新设计出来的[2]。
零件的结构或特征具有相似性，则意味着零件的加工工艺也具有相似性[3]，基于这种特点，在零件的特征发生变化的情况下，将参数化技术运用到工艺变型的设计过程中，很多问题就会得到解决。
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机械CAD技术基础
基本装配方法
装配造型一般步骤： 1）生成基部件或基特征 2）添加部件或特征
部件是组成装配的单元
一个装配由一系列的部件按照一定的约束关系组合在一起 基部件是放到装配中的第一个部件 基部件不能被删除或者禁止，不能被阵列，也不能变成附加部件
机械CAD技术基础
装配树：
机械CAD技术基础
1. 特征参数化设计概述
基于特征参数化设计技术是面向产品制造全过程的信息 描述和信息关系的产品数字建模方法
Pro/E、I-DEAS …都一定程度上以参数化、变量化、特征设 计为特点 参数化建模指在参数化造型过程中记录建模过程和其中的变 量(即捕捉设计意图)以及用户执行的CAD/CAM/CAE功能操作 利用参数化技术进行设计、修改非常方便，用户构造几何模 型时集中于概念和整体设计，可充分发挥设计者的创造性，提 高设计效率
形 状 公 差
位 置 公 差
退 刀 槽
越 程 槽
中 心 孔
倒 圆 角
基 基 孔 轴 孔 轴 公 公 制 制 差 差
形 轮 定 定 跳 状 廓 位 向 动 类 类 类 类 类
轮 类
带轮类 实心式 锥齿轮类 链轴类 柱齿轮类
直齿圆 柱齿轮 斜齿圆 柱齿轮
蜗轮类
孔板式
轮辐式 组合式
孔板式
组合式
整体式
实心式 实心式
目前完全的无纸化制造对大多数企 业还不够成熟，需要将基于三维实 体模型的零件造型和装配造型转化 为二维工程图纸，适应当前企业的 生产现状
机械CAD技术基础
三维实体模型转化二维工程图优势：
三维实体模型转化的二维工程图所表达的设计信息是三维实体 造型的一个映射，零件设计、装配设计和工程图纸全相关 基于三维实体模型的工程图几乎无需考虑投影变换、隐藏线、 曲面相贯、轴测图、明细表等工程制图中颇为复杂的问题
标准图形库包括：滚动轴承、联结件、紧固件、密封件…
基于特征的设计是解决产品开发与过程设计信息集成问题 的有效手段
任何零件均可看成是一基体与一些特征形体进行布尔运算形成的， 基体及各特征体均为参数化特征体
特征模型在几何模型的基础上集成了高层工程信息，通过特征 描述、管理和操作，用一般的点、线、面确定特征间的几何或拓 扑关系，方便了工程语义的表达与交流
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
SOLIDWORKS标准件库建立
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
三维标准件库的使用
箱体类
标准件类
精度特征类
表格类
轴承盖类
轴套
轴承类
附件类
联接件类
密封件类
联轴件类
标题栏类
明细表类
机械CAD技术基础
齿轮减速器的特征建模分析
精度特征
轴 类
主 特 征 辅 特 征
尺寸公差特征
形位公差特征
粗糙度特征
圆 柱 面
圆 锥 面
Байду номын сангаас
花 键
成 型 面
齿 轮 轴
蜗 杆
键 槽
过 渡 圆 角
配 合 公 差
零 件 公 差
确定标准件的尺寸、特征参数名
确定标准件尺寸关系
机械CAD技术基础
三维标准件库的建立
三维参数化标准件图库参照国际标准(ISO)以及国家标准(GB) ， 利用特征造型技术建立尺寸驱动的参数模型
建立参数模型 用定义的标准 件尺寸、特征参 数名与尺寸关系 描述生成一个不 带具体几何数据 的实体模型，形 成三维标准件图 库
机械CAD技术基础
基于特征参数化的 机械设计
制作：方舟
机械CAD技术基础
本章 学习目标 • 通过实例了解 PRO/E 特征参数建模
• 学习标准件库建立方法
• 掌握自顶向下设计思想
• 理解虚拟装配技术和图形渲染
• 学习工程图设计
重点：参数化设计概念理解和应用
机械CAD技术基础
学习内容
1. 特征参数化设计概述 2. 标准件库设计 3. 虚拟装配技术 4. 图形渲染 5. 工程图设计
所有部件添加在基部件上形成的一个树 状结构
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
部件设计
传递设计条件
机械CAD技术基础
4. 图形渲染
在计算机屏幕上逼真再现物体的外观造型可以吸引订购 商，这一过程是计算机仿真产品设计实现的关键环节
Pro/E中图形渲染主要包括： 颜色和外观、灯光、透视以 及照片着色…
机械CAD技术基础
机械CAD技术基础
5. 工程图设计
现代CAD系统的一个重要 标志就是用三维实体模型代 替二维绘图表达产品设计的 所有信息 理想目标:实现无纸化制造
机械CAD技术基础
2. 标准件库设计
机械产品中包含大量的标准件，建立标准件图形数据库，便于 装配图的设计，节省大量的绘图时间，大大提高设计效率，减少 不必要的重要劳动
• 三维标准件库构建方法 • 三维标准件库的建立 • 三维标准件库的使用
机械CAD技术基础
三维标准件库构建方法
将标准图形特征分解并参数化，把标准中与参变量相对 应的实际数据建成标准数据文件(数据库)，通过确定标准 件参数绘制装配图上的标准件图形
机械CAD技术基础
3. 虚拟装配技术
零件造型完成以后，根据设计意图将不同零件组装在一起， 形成与实际产品相一致的装配结构供设计者分析评估的方法 称为装配造型 大型的复杂装配不仅是零件的简单组合，它需要提供特殊 的技术来提高工作效率，包括简化表达、模型替换、自上 而下的设计…
• 基本装配方法
• 装配结果显示
• 齿轮减速器特征建模分析 • 基于Pro/E的参数化特征设计基础 • 基于Pro/E的参数化特征造型实现
机械CAD技术基础
齿轮减速器的特征建模分析
齿轮减速器是广泛应用的机械装置
齿轮减速器包含多种通用零件： 如：齿轮、轴、轴承、螺纹紧固 件、润滑装置、密封元件…
齿轮减速器
主特征 辅特征
盘类
轴类
轮类
机械CAD技术基础
自顶向下的设计步骤：
确定设计要求 定义大致装配结构 骨架模型设计 将设计意图贯穿到装配结构
每一个子装配都有一个骨架模型， 用来在三维设计空间确定装配的空间 位臵和大小，部件与部件之间的关系 以及简单的机构运动模型。 骨架模型是装配设计的核心 部件设计可在装配中直接进行，也可以 装配已经完成的部件造型 把各个子装配勾画出来，形成装配 树。每个子装配可能来自一个已有的 设计，或者仅包括定位虚平面甚至为 空部件，随后再细化每个子装配。 装配结构由产品总设计师设计并维 护，公布给所有其他参加设计人员
对于一个新设计而言， 不可能所有的工作完全自 动化，如何组织视图，利 用软件提供的手段生成符 合国家标注的、美观的工 程图纸需要一定的知识和 经验
确定标准件的尺寸、特征参数名
机械CAD技术基础
三维标准件库的建立
三维参数化标准件图库参照国际标准(ISO)以及国家标准(GB) ， 利用特征造型技术建立尺寸驱动的参数模型
建立参数模型 用代数表达式定义 标准件基本尺寸间 参数关系，将尺寸 参数与尺寸之间的 对应关系生成一个 与标准件图素相联 系的外部参数文件， 通过改变参数文件 中的有关变量，以 尺寸驱动处理生成 所需尺寸的标准件
机械CAD技术基础
基于Pro/E的参数化特征造型实现
箱体零件参数化特征造型
(1) 构造基体 根据初步设计方
案，生成减速箱箱体的雏形
(2) 建立用户自定义特征库(U DF)调用基本特征（如加凸台、
挖孔、开槽…）建立特征库，形 成所需的零件信息模型 (3) 构建箱体的形状特征模型 从特征库中 选择所需设计特征，输入设计参数，通 过实体造型产生特征的几何模型，共同 构成箱体的形状特征模型 (4) 编辑箱体特征 对特征定形参数和定位 参数进行编辑操作 (5) 真实感处理 对箱体进行色彩设计、材 质纹理处理，构建真实感数字模拟箱体
机械CAD技术基础
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装配结果显示
单个部件显示类型包括： • 线框类型 • 消隐类型 • 虚隐藏线类型 • 平滑明暗类型 • 不显示
平滑明暗
线框
虚隐藏线
消隐
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爆炸图
o / E 特 征 模 型
基准面（Datum Plane) 虚 特 征 ︵ 基 准 特 征 ︶ 基准轴（Datum Axis） 基准线（Datum Curve) 基准点（Datum Point） 基准坐标（Datum coordinate system） 基准图形（Datum Graph） 实体特征（Solid） 实 特 征 曲面特征（Surface） 规则特征 设计特征 不规则特征
建立参数模型 根据标准件的特 点确保证原型拥 有最简的特征， 并利用几何约束 和拓扑约束定义 标准件的几何形 状，得到标准件 的几何约束关系 描述
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三维标准件库的建立
三维参数化标准件图库参照国际标准(ISO)以及国家标准(GB) ， 利用特征造型技术建立尺寸驱动的参数模型