基于三维软件的机械产品设计
机械产品设计中三维建模技术的应用分析

机械产品设计中三维建模技术的应用分析前言当前,我国工业速度日新月异,传统的机械产品设计理念已经无法跟上时代的脚步,弊端越来越多。
将三维模型技术与机械产品设计相结合才能保障其科技型与整体品质,从而使我国的工业发展更进一步,迈向更加广袤的发展空间,得到更加理想的后续发展。
1 机械产品设计中三维建模技术的重要性在传统的机械产品设计中,主要应用的技术手段为二维技术,使用二维技术所设计出来的机械设备一般功能单一,并不能满足当前环境下的市场需求。
目前我国的机械行业正在蓬勃发展,对机械商品的需求不断增大,对其质量要求也不断提升,只有品质高、运行效率高的优秀机械产品才能够在残酷的市场竞争中脱颖而出,而在机械产品设计中运用三维建模技术则可以完全满足这一需求。
将三维建模技术应用于机械产品的设计中不仅可以改良传统的二维机械产品设计,还可以推动整个机械设计行业的改革。
在机械产品设计中使用三维建模技术还可以有效地提升工作效率,缩短工作时间,大大节省了时间成本,可以更加高效为市场持续输出产品。
因此,在机械产品设计中使用三维建模技术是十分重要的,推动了建设工程技术的革新,对我国工业的发展也起到了重要的作用。
2 机械产品设计中三维建模技术的应用在机械产品设计中应用三维建模技术时,要注意其工作流程,除了提升机械产品的设计技术外,同时也需要结合实际情况,根据机械产品部件的运行模式不断做出设计方案上的优化,让机械产品设计与三维建模技术有效结合。
首先要改革图纸的设计模式,全面开展并实现机械产品的设计工作,并时刻注意使用三维建模技术时的科学性。
在理论上不断完善设计方案,利用三维建模技术的特点提升机械产品设计的仿真性,并应用新型的技术与材料进行安装与调配,进行全方位的改善。
三维建模技术将传统的二维设计空间增加了一个维度,实现了机械产品设计的革新,与二维CAD技术相比,三维建模技术拥有更好的性能。
根据三维建模技术的特性,将研究方案拟定在UG功能技术与斜面齿轮建模技术的应用上。
机械产品设计中三维建模技术的应用分析

机械产品设计中三维建模技术的应用分析使用三维建模技术指导于机械创新设计,要求设计者在机械设计的过程中兼顾设计的新颖性、创造性,使其更加符合动力学中能耗利用的相关要求。
运用新技术,体现机械产品制作发明的实用性,开发更多符合市场需要的机械功能。
为了提高机械产品三维建模设计的效能,技术人员应该做好数据控制与知识熔接工作,将产品性能的管控体现到设计质量的检测活动中去。
在工业项目的机械产品绿色创新设计活动中,相关负责人应该安排一些具有生产经验的工人参与到设计活动中去,针对机械产品运行中最容易出现损耗的部分进行分析,设计出一套保护机械产品核心零部件的可行性方案。
01开展机械产品设计三维建模技术开发的基本原则基于三维建模技术运用中的机械产品设计活动,不仅仅是针对机械产品的某一个零部件进行设计,而是应该立足于全局机械产品整体使用功能的优化设计。
针对机械产品的设计与创新活动,我们应该对设计图纸进行创新性思考,尽可能采用新技术来开展机械制造的活动。
同时,工作人员还应该重视机械产品的理论性研究,在基础理论的指导下,提高机械设计制造中的技能水平。
在概念设计的过程中,设计人员应该从工业设计的角度出发,使用三维技术对零部件参数进行多次调整,从而找到最佳的设计方案。
从结构分析的角度入手,设计人员应该从新型的建模技术中找到动态仿真中的关键细节特点,对传统机械设计中不足的部分进行针对性的改进。
使用新技术和新材料,对机械零件的安装与调配方法进行改进。
02提高机械产品设计中三维建模技术开发效果的措施2.1 开发机械设计师的核心创新能力为了培养机械设计师的核心创新能力,必须要机械师加强设计方面的理念创新工作。
基础信息工作人员应该建立起完善的绿色设计资源数据库,对于各个设计环节的环保细节和排放标准,应该进行数据入库储存。
机械设计师在进行新产品的三维技术开发时,可以根据此类型产品中的经典2D模型设计方法为蓝本,吸收传统设计活动中的优秀理念,进一步推行传统产品中的3D模型装配方法创新,在虚拟样机的设计中体现出对于新技术的探索和革新运用。
基于三维设计的机械制图课程教学改革研究

表达方式也没有发生根本改变 ,仍然是二维 图样表达三维物体。 计算机技术的飞速发展, 特别是三维设计软件 的普及,使三维实
行分析 ,结合二维图样表达三维物体 的传统设计方法的应 用现状 ,提出机械制 图课程的教 学改革应基 于三维设计 ,构建以三 维实
体设计为主线 ,三维实体表达方法和 二维工程图表 达方法并重的知识结构体 系。
关 犍 词 :三 维设 计 ;二 维 设计 ;制 图课 程 教 学 改革
中圉分类号:T 3 P1
经 济 效益 。
现了机械产 品设计方法的变革 。
二 、 三维 实体 设 计 的优 点 ( )三 维 空 间 中进 行 构 思 设计 使 设 计 过 程更 直 接 、更直 观 、更 一
容 易
( 四)需要时,可 以方便地从三维实体模型获取二维图形,并对
二 维 图形 进 行 尺 寸 和粗 糙 度 的标 注 , 形成 二 维工 程 图。 三 、机 械 制 图 的 教 学改 革 方 向
以及从二维图样N- 维物体的读 图过程都需要工作人员有较强的制 -
图基 本 功 。对 于制 图基 本 功 差 的 设计 人 员 和 制 造人 员 ,限制 了 产 品设
计和 制 造 信 息 的表 达 和 交 流 ,限制 了设 计 者 的创 新 思 维 ;对 于 没有 制
图基 础 的 设计 人 员 和 制 造 人 员 ,这 种 二 维 图 样表 达 三 维物 体 的方 式 ,
减少 了从 设 计 到 制造 过 程 的 中间 环 节 , 证 了设 计质 量 。 仅 大大 缩 保 不 短 了新 产 品 的 开 发 周期 ,还 降 低 了 设计 成 本 。 ( )在 三 维 CA /AM 一 体 化 环 境 下 ,设 计 和 制造 的 全 过程 三 D C
基于三维虚拟的机械结构模拟仿真软件设计

基于三维虚拟的机械结构模拟仿真软件设计秦悦【摘要】为了提高机械设计的精密度和机械故障诊断的准确度,提出基于三维虚拟的机械结构模拟仿真软件设计方案.软件设计分为机械结构的视觉成像采集部分、图形三维渲染部分和实体建模部分.在MultiGen Creator三维建模软件中进行机械结构三维虚拟视景仿真的软件开发,根据机械结构的外形测量参数配置工程文件,使用批处理模块进行信息加载和图像处理,实现机械结构三维虚拟模拟设计.仿真结果表明,该软件能有效实现机械结构的三维模拟,对各个部位的拟合程度较高.%In order to improve the precision of the mechanical design and the accuracy of the mechanical fault diagnosis,a design scheme of the 3D virtual simulation software for mechanical structure analog is proposed. The software design is divided into three parts:visual imaging acquisition part of mechanical structure,graphic 3D rendering part and solid modeling part. Soft-ware development for 3D virtual scene simulation of mechanical structure is conducted in MultiGen Creator 3D modeling soft-ware. Project files are configured according to the measured outline parameters of mechanical structure. Information loading and image processing are performed by using batch processing module to realize 3D virtual simulation design of mechanical struc-ture. The simulation results show that the software can effectively realize the 3D simulation of mechanical structure,and has high fitting degree.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2017(040)022【总页数】3页(P54-56)【关键词】三维虚拟仿真;视景仿真;机械结构模拟;软件设计;图像处理【作者】秦悦【作者单位】成都理工大学,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】TN911.73-34;TP391.91随着机械设计工业的快速发展,对机械结构设计的精度和时效性提出了更高的要求,机械内部结构组成单元复杂,各个零部件的尺寸精密度较高[1],传统的工业制图方法进行设计误差较大,不能有效满足精度设计和精准诊断的应用需求。
学习使用AutoDeskInventor进行三维机械设计和建模

学习使用AutoDeskInventor进行三维机械设计和建模第一章:AutoDesk Inventor 简介AutoDesk Inventor 是一款由AutoDesk公司开发的专业三维机械设计和建模软件。
该软件具有强大的功能和广泛的应用范围,适用于各种机械设计和建模任务。
本章将介绍AutoDesk Inventor的基本概念及其在机械设计和建模领域的重要性。
AutoDesk Inventor 是一种基于参数驱动的三维模型技术,它允许用户创建、编辑和分析复杂的机械设计。
该软件提供了完整的建模工具集,包括零件设计、装配、可视化和仿真等功能。
通过使用AutoDesk Inventor,用户可以在虚拟环境中进行设计和验证,从而提高设计效率和质量。
第二章:AutoDesk Inventor 的基本操作在使用AutoDesk Inventor 进行三维机械设计和建模之前,我们需要熟悉软件的基本操作。
本章将介绍AutoDesk Inventor的界面布局和常用工具,以帮助读者快速上手使用该软件。
AutoDesk Inventor 的界面布局分为几个主要区域:菜单栏、工具栏、图形区和属性编辑器等。
用户可以通过菜单栏和工具栏执行各种命令和操作,图形区用于显示三维模型,属性编辑器可以对模型的属性进行编辑和设置。
在AutoDesk Inventor 中,常用的工具包括创建基本几何形状、编辑和修改模型、添加约束和尺寸、进行装配和布局分析等。
通过这些工具,用户可以轻松地创建复杂的机械模型,并进行相关的分析和优化。
第三章:三维机械建模AutoDesk Inventor 提供了丰富的功能和工具,可以帮助用户进行三维机械建模。
本章将介绍一些常用的技术和方法,以帮助读者提高建模效率和质量。
首先,用户可以使用基本几何形状工具创建基本的零件,例如块、圆柱和锥等。
然后,通过对几何形状进行修改和编辑,用户可以创建出复杂的机械零件。
同时,AutoDesk Inventor 还提供了各种高级建模工具,例如曲面建模、薄壁建模和变形建模等,以满足更加复杂的设计需求。
三维软件Inventor在机械设计基础课程中的应用探索

三维软件Inventor在机械设计基础课程中的应用探索摘要:Inventor是一款广泛应用于教育、机械制造等领域的综合性3D设计软件。
本文将Inventor软件引入到机械基础课程的教学中,以手摇砂轮为例,对本课程的机械零件、机械传动和机械原理三个方面进行设计。
这种设计能有效提高教学效果,激发学生的学习兴趣,促进学生综合实践能力的提高。
关键词:三维软件;Inventor;机械设计;基础课程;应用导言:Inventor软件具有强大的3D建模、装配、动画、参数化设计等计算机辅助设计功能,可以模拟机器的真实运动,有效分析机器内部零件分布广泛应用于农业工程、机械制造等领域,尤其是在机械类专业的教学中。
Inventor软件对农田播种机进行仿真优化设计;Inventor软件对制造业中斯特林发动机的设计进行了仿真,并提出了优化方案;Inventor软件在钳工培训和CNC加工课程中的应用;Inventor软件在机械基础云课堂中建立各种机构模型,通过展示模型讲解课程知识;Inventor软件的应用价值,但缺乏课程案例支持;基于Inventor软件Animation的表达式视图模块做了一个齿轮传动仿真,该方法虽然操作简单但形式单调,不适合教学。
针对上述问题,文章将Inventor软件引入教学,以“手摇砂轮”为例,设计了机械基础课程的教学应用。
机械基础课程主要分为三个模块:机械零件、机械传动和机械原理。
在机械零件模块中,手动砂轮是一个典型的部件,通过Inventor软件对其建模可用于齿轮机构教学;机械传动模块中,重点内容为齿轮传动,可利用Inventor软件的动画设计功能对手动砂轮进行移动及拆卸仿真设计进行讲解;机械原理模块的难点在于理清机械力,结合Inventor软件的应力分析功能,对手动砂轮中齿轮机构的受力进行分析,以便以形象的形式探索齿轮的作用力,降低教学难度。
1手摇砂轮的建模齿轮机构是机械基础课程中的重要难点内容。
三维软件在数控机床设计与制造领域的应用与探究

数控仿真是应用计算机技术 为数 控 加 工操 作 过程 进行 模 拟仿 真 的技 术 , 在 三 维软 件 中选 择 毛坯 、 刀具 、 切 削 参数 , 确定 走 刀 路线 , 通过 生成 的刀 具 路径 可 以 直观 地 看 到零 件加 工 的动 态过 程 。 而 且能 够进 行 后 置处 理 , 自动 生成 数 控 加 工程 序 , 通 过 适 当修 改后 的程 序 可 以进 行数 控 加 工 。 这 就 节省 了编 制数 控加 工 程 序 的 时 间 , 而 且 也 能减 小加 工 出现 的危 险性 。 4 三维 软 件应 用 于 数 控 机 床 零 件 的 应 力分 析
基于CATIA V5的三维机械设计

C TAV 具有 很强 的三维 实体建模 的功 能 ,当 A I 5
能满足特殊行业对曲面光滑性的苛刻要求。 达索公 司推 出的 C TA V A I 5版本 ,它是基于 Wi— n dw T 20 o s /0 0操作 系 统开 发 的 ,它 与 Widw N no s保持 致的传统的菜单条 、标 准的快捷键 ( t +c) Cr l 、拷 贝一 粘贴 ( oy P s )、拖放 功能 ( r & Do ) C p — at e Da g r 、 p 下关联 的菜 单 ( 任何 地方 、任何 时间 对任 何选 在 择 的对象单击 鼠标右 键可得到 当前可 用的操作 ) 、同 O i 一样的多文档界 面 、可 以使 不 同的 Wi o s fc e n w 应 d
Байду номын сангаас
作为设计 的单元 ,将产品视为特征 的有机结合 ,通过 由类到对象 的逐 步描 述来 实现 具体 的形状 设 计 的 目 的。所 以在生 成 三维 零 件 毛坯 后 ,可利 用 打孔 、开 槽 、抽壳 、倒 角 、加 凸 台 、内外 螺 纹 等 工具 对 “ 毛 坯 ”进行 “ 加工” ,最终 完成机 械零件 实体造 型。
O 概述 C TA软件是 由法 国达 索 ( asu ) 飞机 公 司 AI D sal t 开发的高端 C D C M软件… 。它 以其强大的 曲面设 A/A
计功能在机械 、飞机 、汽车 、造船 等设计领域得 到了 广泛的应用 。C TA的曲面造型功能体现在它提 供了 AI
技术 生成二维 轮廓 时不必输 入这 个轮廓 的准确 尺寸 , 可以在以后的参数设计过程 中得 到。这样一来 ,当我 们在进行产品设计 时 ,则可 以随时根据需 要调整设计
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1.1 定制模板
模板是包括用户定义参数的文件 ( 零件、工程图以 及装配体文件) 。考虑到大多数企业还有采用 2D 图设计 和 加 工 , 因 此 需 要 制 作 符 合 国 标 ( GB) 的 模 板 。 它 包 括建立符合国标的零件模板、装配体模板和工程图模 板, 建立符合国标的图纸格式 ( 包括 A0 到 A4、横的和
关键词: SolidWorks; 机械产品; 产品建模; 工程图 中图分类号: TB47 文献标识码: A 文章编号: 1002- 6673 ( 2008) 03- 131- 03
0 引言
随着计算机应用软件和技术的不断发展, 很多机械 设计制造企业已不再满足于借助二维计算机辅助设计软 件来代替手工图板, 希望向三维实体设计方向发展, 实 现尺寸驱动, 便于产品可视化, 减少设计错误, 提高设 计效率, 同时也便于及时了解产品库存情况等[1, 2]。
起重机起重量等变化带来主梁跨度及截面变化均可由以
上两草图的变化来驱动, 同时不必担心其零件出错 [6]。
1.3 生成工程图
SolidWorks 能 快 捷 地
生成完整的、符合实际产
品需要的工程图样; 由三
维实体自动生成任何不同 的视图、局部视图、剖视 图和相关视图; 在剖视图 上自动生成剖面线。图纸
装配体 1 注解 光源 前视基准面 上视基准面 右视基准面 原点 gdqs<1> (一) hdqs<1> (一) lm<1> (一) lg<1> (一) ld<1> (一) hkb<1> hkb<2> 配合
图 1 零件组装后得到的虎钳装配图 Fig.1 Assembly dr awing of vice accor ding to components
第 21 卷第 3 期 2008 年 5 月
机电产品开发与创新
Development & Innovation of Machinery & Electrical Products
Vol.21,No.3 ·制M造a业y.,信20息08化·
基于三维软件的机械产品设计
宁朝阳
( 湖南工业职业技术学院 机械工程系, 湖南 长沙 410000)
自底向上建模方法应用起来较简单, 也是初学者最
131
·制 造 业 信 息 化·
常用的方法, 但对
各零件建模时必须
保证其尺寸完全正
确, 否则建装配体
时会发生许多干涉,
修改起来非常麻烦;
另一方面, 在我们
图 2 DYL251 主动车轮装配模型 Fig.2 Assembling model of DYL251 wheels
据需要向视图插入
尺寸、公差、表面
粗糙度等, 使其符
合出图要求。图 5
为 DYL251 主 动 车
轮装配工程图。
2 结论
图 5 DYL251 主动车轮装配工程图
Fig.5 Assembly engineer ing dr awing
目前在整机设
of DYL251 wheels
·制 造 业 信 息 化·
( 上接第 130 页) 图 4( a) 可以看出汽车车况变换时实际 车速能迅速跟随给定车速; ( b) 图表明磁链轨迹接近圆
力 矩 Tj 变 负 , 使 得 Te 随 转 速 的 减 小 而 快 速 下 降 ; ( d) 图 是定子电流波形, 显然随着车况的变化, 定子电流做相
形; ( c) 图所示的电磁转矩波形符合电动汽车动力性要
在零部件建模时要注意几个问题: ①画草图时要使 尺寸、注释的位置摆放合理、有序, 便于自动生成合理 的工程图, 减少修改; ②特征的生成要体现设计意图, 便于实现参数化; ③对于外形特征相同而尺寸不同的零 件, 可通过配置, 利用同一个模型按不同的尺寸作变量 建立系列零件设计表生成系列零件。
图 2 为采用自底向上建模方法建立 的 DYL251 起 重 机主动车轮装配模型。
计中, 完全采用 SolidWorks 软件设计的也不多, 但可以 预计的是, 随着计算机硬件的不断升级和 SolidWorks 软 件技术难题的不断攻克, SolidWorks 软 件 在 机 械 设 计中 将得到越来越广泛的应用, 是不可抗拒的技术潮流。
要真正用好 SolidWorks 三维软件进行机械设计, 仅 仅画一些三维零件是不够的, 在许多场合要求能熟练掌 握装配体建模。本文针对装配体建模中的一些难点进行 了较深入的探讨, 同时给出了一些例子, 相信对正在或 想采用 SolidWorks 三维软件进行机械设计的企业或公司 技术人员来说有一定的指导意义。
参考文献: [1] 贾宝贤. SolidWorks 在工业造型设计中的应用 [J]. 机械设计与制
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社, 2002. [3] 罗庆生. SolidWorks 文件压缩方法的研究[J].机械设计与研究,2004. [4] 常 少 莉,姚 锡 凡. SolidWorks 在 装 载 机 设 计 中 的 运 用[J].机 械 设 计
形主梁通常由上下盖
板、主副腹板以及许多
大大小小的主副加劲板
组成的。其小零件很
多, 而且它们的尺寸大
小变化有一定的规律。为此, 建模时可采用前视与右视
两布局草图, 通过两草图分别反映出它们的截面变化与
跨度变化。同时可在两草图中建立合理的方程式, 让装
配体、零件都能根据设计者的意图自动变化, 而不出
错。通过逐步插入零件最后建成的主梁模型如图 4, 由
最终得装配图, 见图 3。
此时装配体由皮带及一组皮带轮组成, 其位置和尺
寸都由布局草图决定, 通过改变布局草图便可得到不同
的布局方式, 从而体现出不同的设计意图。
皮带驱动机构装配体草图绘制相对较简单, 只采用
132
了一个前视布局草图就
解决了。有些装配体变
化较复杂, 需要采用几
个合理的草图配合使用
才行。如桥式起重机箱
有效地使用 Solidworks 参数化 建 模 系 统, 设 计 人 员 必 须
在建模前考虑好设计意图。要想真正体现出装配体的设
计意图, 最好是采用自顶向下的建模方式。
( 2) 自顶向下的建模方法。自顶向下设计方法,就是
一种从装配入手的设计方法, 允许你在装配体中对零件
进行建立和编辑, 零件的草图轮廓, 终止关系, 建构平
应变化且响应迅速。
求, 低速行驶时 Te 较小仅克服滚动阻力矩 Tf, 加速时空
气 阻 力 矩 Tw 加 大 , 同 时 出 现 加速 阻 力 矩 Tj 使 得 Te 快 速
SolidWorks 是一款三维 机 械 设 计 专 业软 件 , 它 对 参 数化技术作了一定的改进。同时它专门为中国市场需要 增 加 了 中 国 国 标 ( GB) 内 容 , 已 经 得 到 了 较 广 泛 的 应 用。在使用过程中相对于二维计算机辅助设计软件来 说, SolidWorks 有许多优点: ①外 形 直 观 、尺 寸精 确 并 智能化; ②装配位置关系明确, 可以在计算机中就发现 零部件之间的碰撞; ③重量自动计算, 模型改变则重量 自动重新计算; ④采用三维模型, 图纸交流不会产生歧 义; ⑤三维设计, 完整的反映设计者的设计意图[3, 4]。在 SolidWorks 中可以直接将设计者脑海中的零部 件 模 型 反 映到计算机中, 然后可通过轴测图的方式体现在二维图 纸上, 这样加工者马上就能读懂模型的形状 [5]。
面等都可参考装配体中其它实体。此方法应用起来较困
难, 要求设计者思路非常明确, 而且要想得周到。
在装配体中, 可以象在零件图中一样对零件进行编辑,
这样就可以使用一个零部件的几何特征来帮助定义另一个
零部件。当在零部件之间建立参考关系时, 模型将完全相
关联。对参考零部件所做的改变会使其它零部件相应更新。
与 制 造 ,2004. [5] 成大先. 机械设计手册[M]. 北京: 化学工业出版社, 2002. [6] 宁朝阳. 桥式起重机箱型主梁优化设计软件[J]. 起重运输机械, 2006.
Machiner y Pr oduct Design Based on 3D Softwar e
NING Zhao- Yang ( Hunan Institute of Industry, Changsha Hunan 410000, China) Abstr act: Aimed at the disadvantage of low efficiency and easily mistaking in the designing with 2D software of enterprise.the essay taking some products designing as example, introduced customizing template of the enterprise,put forward solid modeling ,automatic generating engineering drawing in accordance with GB through Solidworks in the enterprise. Key wor ds: SolidWorks; machinery product; part modeling; engineering drawing
体及其零件都会自动随之更新。以皮带驱动机构设计为
例, 其基本思路为: ①在装配体中绘制草图, 使用圆代
表皮带轮的外边缘。使用圆之间的切线代表皮带; ②插
入一个新零件带轮 1, 根据布局草图上带轮 1 的位置和
直径对带轮 1 建模; ③同样根据布局草图的信息对其它
带轮以及惰轮建模; ④根据布局草图, 生成皮带零件,