三维设计软件和技术在机械设计中的应用 (1)
浅谈三维CAD技术在机械设计中的应用

吉林 工 业职 业技 术 学 院 1 5 2 0 1 3
摘 要 改革 开放 以后 我 国的科技 水平 突 飞猛进 , 电 子 计算机 技 术普遍 应 用于人 们 的学 习工作 当 中,减 轻 了人 们 的体 力劳 动和 脑 力劳 动 ,其 中计算 机 的三 维C A D 技 术逐 渐应 用 于机械 设 计 当中,使机 械设 计 更加 的方便 快捷 。本 文
益
运用C AD 技 术 可 使方 案 的 设 计 在 电脑 上 完成 ,既避免 了 以前人 工画 图的 辛苦 ,减 轻 了设 计人 员 的体 力劳动 ,又 切实 的缩短 了 时 间 ,大 大 提 高 了 工 作 的效 率 。人 们 借 助 C AD 技 术 ,通 过 其 中 的布 尔运 算 等 功能 , 自动 的形 成 方案 设 计 中 的 图案 ,并 自行 组 合 ,大 大 节 约 了设 计 师的 时 间 ,缩 短 了设 计 的周 期 , 为 以后 的 工作 节 约 出宝 贵 的 时 间 。据 一 项 调查 显示 ,运 用 C AD 技 术的 机 械 设计 公 司 ,其 设计 所用 的时 间比没有 运用 C AD 技 术 的 公 司 少 一半 , 同样 的 其 工作 效 率 高 出3 — 5 倍 ,这足 以看 出 C A D 技 术 的独特 优点。 1 . 3保障 数据 安全 三维C AD技术 ,改 变 了过 去 在 图纸 上 进 行 作业 的方 式 ,将设 计所需 的一 系 列材料 等保 存在 网上 ,避 免 了图纸 的易丢 失和 不方 便 的 劣势 ,保 证 了资料 的安全 ,同时将 保存 在 计算 机 上的 数据 进行加 密 ,防止 病毒 或者 是 外人 的 恶意 侵害 ,在 最大 程度 上保 证数据 的安全 。例 ̄ E n g i n e e r 软 件 能够把 方 案设 计
CAXA三维实体设计在机械设计基础教学中的应用

CAXA三维实体设计在机械设计基础教学中的应用【摘要】在机械设计基础课程中应用CAXA三维实体设计技术,将抽象的机械工作原理、运动关系、零件装配转化为直观的视觉表现,并运用团队学习的方式培养学生的技术能力、创新能力和社会能力,为后续课程的学习以及走上工作岗位打下基础。
【关键词】CAXA三维实体设计机械设计基础创新机械设计基础是机电类高职学生必须学习的重要的专业基础课之一,是继机械制图、机械制造基础之后与工程实践紧密联系的一门课程,对学生毕业后从事机械制造、装配、维修等工作有十分重要的意义。
很多教师以往在教学上比较注重讲述常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法,往往是忽略学生对整体机构的认知,对零件装配工艺的认知。
然而对于以培养高端技能型人才为目的的高职教育,更应该突出学生应用能力的培养,所以综合大部分高职学生的学习能力、学习方法、理解水平,本着够用、实用的原则,本课程的培养目标应调整为:着力培养通过二维平面图样想象出零件的实物构造的能力;通过装配图能读懂机构的工作原理、明确各零部件的装配顺序的能力;能对原有的构造中不合理的地方做进一步的改进;能在理解的基础上进行一个小范围的设计运用。
为了达到如上培养目标,在教学上一改传统的按各章节顺序授课的方式,采用一个个有突出结构特点的模型、工装、小运动件等带动相关知识的学习。
为了有效解决从图样到实物,再从实物回到图样的正反向思维过程的建立,把CAXA三维实体设计软件带到课堂教学中加以运用,收到了较为理想的教学效果。
一、CAXA软件介绍CAXA实体设计是集创新设计、工程设计、协同设计于一体的新一代3DCAD系统解决方案。
简单易学、快速设计和兼容协同是其最大的特点。
它包含三维建模、协同工作和分析仿真等各种功能,其易操作性和设计速度可以有效帮助教师在教学上快速完成零件建模、零件装配、运动仿真等功能,有效帮助学生在有限的时间内快速完整地理解一个基本构造的知识。
机械设计中的CAD技术与应用

机械设计中的CAD技术与应用机械设计是现代制造业中不可或缺的一环。
随着科技的不断发展,计算机辅助设计(CAD)成为机械设计领域中的重要工具。
CAD技术的出现和应用,极大地提高了机械设计的效率和精度,本文将探讨机械设计中CAD技术的相关特点和应用。
一、CAD技术的基本概念CAD技术,即计算机辅助设计,是指利用计算机来进行设计和绘图的一种技术。
它通过计算机操作和数据处理,实现了传统手工绘图所不能达到的高效率和高精度。
CAD技术的应用领域非常广泛,其中在机械设计领域的应用尤为重要。
二、CAD技术在机械设计中的应用1. 三维建模CAD技术可以通过三维建模软件,将机械设计的物理模型转化为计算机模型。
通过三维模型,设计师可以直观地了解机械产品的外观和结构,从而更好地进行优化和改进。
同时,三维模型可以帮助工程师快速生成工程图纸,减少手工绘图的时间和误差。
2. 绘图和尺寸标注CAD软件拥有强大的绘图功能,可以根据设计师的需求绘制各种类型的图纸,如装配图、零件图等。
在绘图的过程中,CAD软件还能够自动进行尺寸标注,提高了标注的准确性和效率。
3. 部件和装配的模拟与分析CAD软件不仅能够进行设计和绘图,还可以对机械部件和装配进行模拟和分析。
通过虚拟仿真,设计师可以对设计方案进行验证,发现潜在的问题并进行改进。
同时,模拟和分析还可以帮助设计师评估机械产品的性能和寿命,提高产品的可靠性和安全性。
4. 快速原型制作CAD技术与快速原型制作技术相结合,可以实现快速模型的制作。
设计师可以通过CAD软件生成机械模型的数字文件,然后利用快速原型制作设备,将数字文件转化为实体模型。
这样,设计师可以更快速地进行样机制作和测试,缩短产品开发周期。
5. 与其他软件的集成CAD软件可以与其他机械设计相关的软件进行集成,如计算机辅助工程分析(CAE)软件、计算机辅助制造(CAM)软件等。
通过软件的集成,可以实现从设计到分析,再到制造的全过程集成,提高机械设计的效率和一致性。
三维CAD技术在机械设计中的应用

三维CAD技术在机械设计中的应用来源:机电在线发布时间:2009-4-16 9:10:49本文就装备制造业的振兴与三维CAD技术在机械设计中的应用谈一点看法,以供业内同行借鉴参考。
一、CAD技术应用的现状所有的设计都要画图,这是因为工程师无法完毅记住自己所作设计中的全部细节(那怕是较简单的),用文字记载也不完整,因此图形表达就是唯一的方法。
这些图首先是给设计者自己看,为了记住和研究设计构思:其次是给别的工程师看,为了互相讨论交流:最后是为了给制造者看,为了将设计意图变成实物。
在设计的全过程中.原始构思是三维(3D)实体,这也是毫无疑问的。
但是,在传统的设计中,这两者之间的信息传递竟然完全依靠二维(2D)的图形表达。
以AutoC AD为代表的2D图形数字化软件对于CAD技术在我国的普及应用起到了重要的作用,也为今天CAD技术的发展奠定了十分必要的技术基础。
然而2D机械CAD技术没能解决传统设计中的一些问题,对提高设计质量的作用有限,那么影响设计质量和效益的一些问题是什么?笔者认为有以下几点:1、复杂的投影线生成对于绘制铸锻件毛坯的零件图,轮廓的相贯线和截交线画不明白,设计师经常在绘制2D图纸时相当头疼。
2、漏标尺寸,漏画图线即使经过几个人的审校,漏标尺寸和缺少线条的现象仍时有发生。
3、应力应变分析修改零件(如连杆)的尺寸是很轻易的,问题是怎么改。
要修改必须进行力学分析,否则这个连杆断了怎么办?国外的产品设计小巧轻,而我们的同类产品设计却傻大粗笨,且刚度不好。
4、数控加工处理经常有这样的情况,按照国外的产品成型制塑料制品,一眼就看出来不一样。
为什么?我们注塑模具没有给出足够的局部收缩鼻。
在这些复杂的三维问题上,依靠传统的2D设计方法无法解决。
5、设计的更新与修改CAD应用中的设计工程治理工作也变得日益重要,有些CAD应用单位,已积累了成千上万张的图纸,而且在继续增多。
这些文件中除了图形信息外,还有大量的设计参数等非图形信息,不仅要治理图形信息,还需要工具软件来处理这些复杂的设计参数治理问题。
三维CAD技术在机械设计中的应用及实践前景研究

三维CAD技术在机械设计中的应用及实践前景研究摘要:在完成机械设计任务的时候,我们最早是应用了三维CAD技术来完成这项工作,但是,随着科学技术的发展,机械设计方面能够应用的技术也越来越多。
经过长期的发展,三维CAD技术开始在机械设计中大放异彩,很多关键的地方需要依靠三维CAD技术来攻破。
本文主要是从三维CAD技术的概念出发,分析在今后机械设计发展的过程中,三维CAD技术有哪些是其他技术无法取代的优势,并分析三维CAD技术今后会向哪个方向发展。
关键词:三维CAD技术;机械设计;建模技术;参数化0。
前言设计者在利用三维CAD技术在应用过程中,能够通过仿真性设计与虚拟性设计,将设计效果达到最佳,有效解决产品在绘制过程中所存在的问题,提高产品设计质量。
在现阶段设计人员设计过程中,三维CAD技术是基础性技术之一。
1、机械技术在三维CAD技术的运用优势1、1设计作品更加直观形象在完成机械设计任务的时候,第一步就是按照实际需求,构建一套完整的机械模型。
在开始应用三维CAD技术之前,先应用正投影的方式把模型的二维图像绘制出来,之后再将二维图像塑造成立体的三维模型。
由于科学技术的发展,三维CAD技术也越来越成熟,因此各类三维辅助性的设计软件也出现在大众的视野中,这些设计辅助软件的出現使得设计作品可以更加直观地展现在用户面前。
1、2实现参数化和变量化设计进行三维设计工作的时候,设计工作人员必须要紧紧围绕着思维观念开展工作,同时要将参数设计以及变量化设计作为设计工作的重点。
从传统的设计模式中,如果需要对设计好的图纸进行修改,往往需要将整张设计图纸作废重画。
这样不仅要重新测量各零件的数据,加大了工作量,同时也增加了出错的几率,对于设计工作而言有很大的影响。
为了有效缩短设计所用的时间,同时也可以对图纸进行多次修改,保证设计作品的质量,我们可以采用三维CAD技术完成机械设计工作。
2、在机械设计中三维CAD技术的应用2、1模具的集成制造由于科学技术的不断进步、发展,制造行业技术也得到了明显的提升,正是因为整个社会都在进步,设计人员的设计工作也必须要跟上时代的脚步。
三维CAD技术在机械设计中的应用(1)

三维CAD技术在机械设计中的应用作者:孙云鹏来源:《科技资讯》2013年第11期摘要:机械工程随着计算机的快速发展中占据着非常重要角色。
除此之外,在计算机三维CAD技术主管方面发展非常迅猛,CAD技术不单单能够通过设计图纸来达到预览三维图空间效果图,并且在三维图中演示动画以及虚拟现实技术,仿真技术等都有相应的理论。
本文章针对于机械CAD技术的典型特点、用途以及应用,对此技术做出深层次研究。
关键词:三维CAD技术机械设计制造工程计算机信息技术中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(b)-0000-001 在机械设计中,三维CAD技术所体现出的优势1.1 机械设计产品的技术跟质量含量都明显提升如今在组织生产、机械产品设计中人们会大量运用CAD、CIMS这两个技术。
三维CAD 技术会依据产品的特点优化设计、进行虚拟设计等前位的技术方法,根据这种方案会大幅度提高机械设计产品技术以及质量。
在大型公司若是加工像这样的产品在不断完善的情况下,再合理运用CAD 、CAPP、CAM这些软件,会使得效果锦上添花。
1.2 机械设计产品的周期明显缩短要想使得复杂的几何造型难题能够很好地解决,那么在使用CAD软件的时候就要通过布尔运算。
它可以自行地组合许多结构复杂的几何体,而且还能够自行的生产相应的截交线以及相贯线,使得机械设计的花费时间减少、工作量减轻。
我们在CAD软件的帮助下,仅仅只需要重新设计便可以制造出元件的部分零件。
这样使得我们能够使用它处理一系列机械设计加工以及处理等问题。
此外,CAD还具备能够高度扭转的功能,我们可以利用这个功能设计出更多的全新的机械设计产品。
1.3 使得装配零件更加的便利配置零件的时候资源查找器储存有零件以及零件之间相互装配的信息。
若是出现装配不正确的时候,系统便会立即报警,出现提示。
另外,系统的某些零件具备引藏的功能。
例如当外部零件引藏时我们却可以清晰的看清内部的结构以及运转情况。
机械设计中的CAD技术应用

机械设计中的CAD技术应用一、CAD技术概述计算机辅助设计(Computer-Aided Design,CAD)技术是指以计算机为工具,提供绘图、编辑、计算等操作,辅助设计人员完成产品设计的过程。
CAD技术在机械设计中的应用日益广泛,有助于提高设计的精度、效率和质量。
二、CAD技术在机械设计中的应用1. 三维建模三维建模是CAD技术在机械设计中最常见的应用之一。
通过三维建模可以将设计的产品模型以三维形式呈现,从而更直观地展现产品的外观、内部结构和操作方式等信息。
同时,三维建模也可用于进行可行性分析、动态仿真等操作,以验证设计的可行性和准确性。
2. 绘图和标注CAD技术还可以用于绘制产品的平面图、剖面图、立体图等,为设计人员提供更清晰、准确的图像资料。
同时,在绘图的过程中,可以直接添加标注、尺寸等信息,便于与各方进行沟通和交流。
3. 优化设计在机械设计中,优化设计是非常重要的一环。
CAD技术可以通过分析产品的材料、形状、重心等属性,优化设计方案,降低成本、提高性能。
例如,在汽车设计中,通过CAD技术对发动机、传动系统、悬挂系统等进行优化设计,可以使整车性能得到大幅提升。
4. 过程管理CAD技术还可以用于过程管控,通过建立产品设计文档库、版本管理、数据交换等工具来管理和协调设计过程中涉及的各个环节,保证设计的顺利进行和质量的稳定提升。
三、机械CAD软件当前市场上有许多机械CAD软件,例如AutoCAD、SolidWorks、CATIA、UG等。
不同的软件有着不同的设计思想、设计方法和应用范围,根据不同的设计需求,选择合适的软件非常重要。
AutoCAD是最早问世的CAD软件之一,主要用于二维绘图和基本三维建模,其简单易学、常用稳定被广泛应用。
SolidWorks是一款功能强大的三维建模软件,其具有直观、易用、高效和准确的特点,常被用于机械设计中的产品开发、可行性分析、碰撞检测等操作。
CATIA和UG则更加专业化,被广泛应用于企业级机械设计、产品开发和制造。
三维模型在机械工程中的应用有哪些?

三维模型在机械工程中的应用有哪些?在当今的机械工程领域中,三维模型已经成为了一个极为重要的工具。
通过使用三维模型,工程师们可以更加直观地理解和设计机械产品。
那么,让我们一起来探讨一下,三维模型在机械工程中的应用有哪些呢?以下是几个重要的应用领域:一、产品设计与开发在机械产品的设计与开发过程中,三维模型起到了关键的作用。
使用三维建模软件,工程师们可以创建出细致精确的产品模型,不仅可以直观地展现产品的外形,还可以进行各种力学分析、流体模拟等。
通过这些分析和模拟,工程师们可以更加准确地评估产品的性能,并进行相应的改进和优化。
1. 细致精确的建模:使用三维建模软件可以将产品的每个细节都建模出来,包括各个零部件的形状、尺寸和材料等。
这样可以大大减少产品设计和制造中的错误和纠正。
2. 动态模拟与分析:在三维模型中,工程师们可以模拟产品的运动和工作过程,并进行各种力学分析和模拟。
比如,对机械零件的应力、变形、动力学特性以及流体力学性能等进行评估和优化。
3. 快速原型制作:通过三维模型,可以实现产品的快速原型制作。
这样可以在产品正式制造之前进行实际测试和验证,以保证产品的可行性和稳定性。
二、工艺设计与生产除了产品的设计与开发,三维模型还在工艺设计和生产过程中发挥了重要的作用。
通过三维模型,工程师们可以预先规划和优化整个生产过程,提高生产效率,并减少生产成本和资源浪费。
1. 工艺规划与优化:通过三维模型,可以模拟和优化产品的加工过程,并预测可能出现的问题和瓶颈。
这样,工程师们可以提前采取措施,调整工艺方案,避免生产中的问题和延迟。
2. 制造原型与模具制作:三维模型可以用于制造产品的原型和模具。
通过使用三维打印技术和数控加工设备,可以更加快速和精确地制造出产品的原型和模具。
3. 生命周期管理:通过三维模型,工程师们可以进行产品的全生命周期管理,包括产品的设计、制造、维护和更新。
这样可以更好地掌握产品的状态和变化,提高产品的使用寿命和性能。
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三维设计软件和技术在机械设计中的应用摘要:随着计算机图形技术的发展与成熟,在机械设计中CAD 三维软件作用越来越重要。
它的优点是简单、准确、方便和快捷等。
通过三维设计,我们可以得到产品的三维模型以及虚拟产品的效果图,还有根据三维模型输出的完美的、标准化的工程图纸。
由于它的巨大优势,CAD 三维设计已经成为机械设计的主要发展方向。
关键词:机械设计三维软件 CAD 应用Application of 3D design software and technology in machine designAbstract:With the development and maturity of computer graphics technology, CAD3D-software is becoming more and more important in machine design.Briefness,accuracy, convenience and speediness are its advantages.Through 3D design,We can get 3D model and design sketch of virtual product,and perfect, standardized engineering drawing. Be-cause of its huge advantage, CAD 3D design is becoming the main development direc-tion of machine design.Keywords: Machine design 3D-software CAD Application0 引言随着计算机图形学的飞速发展、数据库技术的提高,还有微型计算机性能的改善,计算机已经普及到越来越多的行业中。
对于机械设计,传统的设计方法都是设计人员通过画图板,铅笔,制图工具,来设计图形。
这样的设计方法不但使工作变得复杂、枯燥,而且浪费了很多的资源和时间。
如今已经很少看到设计人员用纸笔画图了,取而代之的是CAD软件。
通过CAD软件来设计图形使设计人员节约了很多时间,提高了设计的质量和精度,做到了传统设计方法无法做到的一些事情。
目前在这个领域,模拟传统作图过程的CAD二维设计软件已经得到广泛的应用,而CAD 三维设计软件也日渐红火起来。
CAD三维设计技术有着和传统设计不同的思想和方法,并且有着极大的优势,它的出现和发展,是我们机械设计上的一大进步。
本文将从各个方面介绍三维设计技术、常用的三维设计软件和它们在机械设计中的应用情况。
1 三维设计软件综述目前三维设计软件已经渗透到各个工程领域,并有着广阔的市场前景。
三维设计软件与二维设计软件有着不同的设计思想,并且在许多功能方面有着二维设计软件不可比拟的优势。
1.1三维设计的主要思想传统2D设计中,设计者是根据对零件或装配体设计期望的结果直接绘制二维图。
而在三维设计中,是从平面-草图-特征-零件-装配体这一思路出发,直接生成零件和装配体的三维模型,再导出对应的二维图纸。
在三维设计中,对零件进行三维建模, 实质是对零件加工过程进行模拟和对零件加工工艺过程进行描述, 是在三维软件的环境下进行的虚拟加工。
一般来说,建模常用的方法有旋转法、层叠法、加工法。
旋转法: 在一幅草图上画出零件的多个复杂外形特征, 通过旋转命令“一步到位”生成零件。
但此方法仅仅适合回转零件,而且仅适用于回转零件外形轮廓特征建模。
层叠法:单独建立零件各段的每个特征, 用堆积的方式, 将各段堆叠起来。
通过上述实例不难发现, 该方法局部性强, 缺乏总体布局, 没有毛坯选择,没有总体的特征规划。
但此方法适用于大型焊接件,其建模思想与焊接方法正好吻合。
加工法:是模拟零件实际加工过程。
首先生成零件基本特征(如拉伸、旋转、去除材料、倒角等),也就是实际加工的毛坯。
然后一道道工序逐渐加工,生成成品。
加工法最符合实际生产过程,它的建模顺序符合实际加工步骤,也符合专业设计者的设计过程。
因此,在建模之前,有必要对产品零件进行特征规划,这样不仅使设计者对后续建模有总体把握, 而且对于最后编辑修改也很方便[1]。
1.2三维设计软件的优势利用三维软件,设计者可准确、轻松地得到想要的三维模型,并且在此基础上可以完成许多2D软件不可能完全的功能,如:(1)对复杂体进行体积、重量的计算。
(2)对构件的运动进行仿真。
(3)对零件进行应力分析。
(4)根据用户设置的几何约束条件对零件进行装配。
(5)演示功能。
(6)快速导出二维图纸。
2 市场主流三维设计软件介绍从上一节对三维设计软件优势的分析中,我们可以大致得出结论,一个比较完善的三维设计软件应具备以下基本功能:(1) 科学计算与分析功能:能够完成产品常规设计、优化设计、可靠性分析、有限元分析、动态分析、运动模拟仿真、应力分析等科学计算。
(2) 图形处理功能:如二维交互图形技术、三维几何造型、图形仿真模拟及其图形输入输出功能等。
(3) 数据管理与数据交换功能:如数据库管理、不同CAD系统间的数据交换和接口功能等。
(4) 其它功能:如进行文档制作、编辑及文字处理功能、二次开发功能和网络功能等[2]。
由于三维设计软件需要漫长的开发过程和高端的开发技术,市场上不可能出现很多三维设计软件。
目前市场上较主流的软件有Autodesk Inventor、Solidworks、Pro Engineer、CATIA、UG等。
2.1 Autodesk InventorInventor 是由美国的Autodesk 公司于1999 年发行的一种基于特征的实体造型系统。
经过多年的发展,已经成为一种包含最新技术的基于特征的参数化实体造型软件。
Inventor 的理念是使操作尽量简单化,一个掌握基本Windows 操作的用户,经过一天的培训,就可以基本掌握Inventor 三维建模技术,并应用到生产实际中去。
作为一款中端CAD 软件,Inventor 以简单操作、优惠价格、人性化操作界面受到了业内的广泛支持,在机械加工、电子、码头、船舶、制造业等领域有着广泛的应用,尤其是在中小企业得到了广泛的使用。
2.2 SolidworksSolidWorks 是由美国SolidWorks 公司发行的,是第一款基于Windows 操作系统开发的三维CAD 软件,具有操作简单、易学易用、兼容性高的特点。
SolidWorks 是一个基于特征的、参数化的实体造型系统,这也是当前CAD 软件的主体趋势。
SolidWorks采用单一的数据库,用户在使用SolidWorks 进行建模时,既可以创建单一的三维实体模型,也可以由三维实体自动生成各种工程视图; SolidWorks 是应用最广泛的中端三维建模软件,在制造业领域和机械设计行业里都有应用。
由于SolidWorks 也是发行最早的中端三维建模软件,在国际上享有较高的声誉,国际通用性比较强,国外的许多大学、企业应用很多。
2.3 Pro EngineerPro/Engineer 是美国参数技术公司PTC 推出的基于CAD/CAE/CAM 的软件包,其最突出的特点在于它的参数化建模、基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。
参数化使得产品设计过程中的各个环节联系在一起,任何一个环节中发生零件尺寸的修改都可以自动映射到整个建模环境中。
Pro/Engineer 号称“震撼业界的机械设计软件和世界最强大的模具设计软件”,自推出以来,由于其强大的功能,很快得到业内人士的普遍欢迎,并迅速成为当今世界最为流行的高端CAD 软件之一。
自上世纪90年代中期,国内许多大型企业开始选用,发展至今,已拥有相当大的用户群。
2.4 CATIACATIA 是一款高端CAD 软件,具有三维设计、结构设计、曲面造型、二维转换、运动模拟、有限元分析、逆向工程、美工设计、数控加工等功能。
CATIA 功能强大的同时操作也比较复杂,图1 solidworks 2010启动界面图2 Pro Engineer 野火版5.0但从CATIA V5版本开始,受到同行业简单易用发展趋势的影响,也融入了一些Windows 的风格,加强了易用性。
CATIA 作为世界著名的高端三维建模软件,在制造业、加工业、科研、教育、建筑等许多领域都有应用,其足迹遍布世界上大部分工业国家。
CATIA 在汽车、飞机、造船等行业的应用非常广泛,几乎世界前20 强的汽车厂商都在使用,其用途主要在汽车曲面造型方面,甚至CATIA 的许多功能模块就是由这些汽车厂商与达索公司合作开发的。
CATIA 的起源就在于飞机制造行业,世界上许多著名飞机制造公司都在使用CATIA ,其中不乏像波音公司这样的飞机制造巨头企业。
在我国,近年来CATIA 的发展十分迅猛,大部分的汽车和飞机制造业已经引进了CATIA 软件,其中许多已经完善了整个基于CATIA 的设计流程。
2.5 UGUG 是最早的三维建模软件之一,也是应用最广的高端CAD 软件,同时它的易用性较差,难以掌握,虽然近年来在易用性上投入了大量精力加以改善,但在这一方面和一些中端CAD 软件相比还有很大差距。
UG 主要客户包括,通用汽车、通用电气、福特、波音麦道、洛克希德、劳斯莱斯、普惠发动机、日产、克莱斯勒以及美国军方等。
几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用UG 进行设计,充分体现UG 在高端工程领域的应用优势[3]。
3 三维设计实例3.1 对辊式破碎机三维设计实例 对辊式破碎机适用于冶金、建材、耐火材料等工业部门破碎中、高等硬度的物料。
该系列对辊式破碎机主要由辊轮组成、辊轮支撑轴承、压紧和调节装置以及驱动装置等部分组成。
在本文中,对辊式破碎机的工作原理和结构不做累述,主要讲如何利用三维软件对其核心结构进行设计。
图4为对辊式破碎机的核心部件。
如图所示,该构件主要由轴和辊轮组成。
对于轴,无论是用二维设计的方法还是三维设计的方法都可以很轻松地设计出来。
但对于辊轮,由于其外表面上有特殊花纹,利用二维设计的方法很难绘出其三图3 UG 操作设计界面图4 对辊式破碎机核心部件视图,必须用三维设计软件作为工具来完成对它的设计。
由图中我们可以看出,辊轮的侧面展开后是按照一定规律循环的花纹,所以我们首先对该规格的辊轮选一个花纹节距进行设计,花纹草图将辊轮断面轮廓中的外表面及沟底曲线用一个花纹节距角度进行回转命令生成侧面曲面体,并将花纹草图平面定位在外表面曲面法向上,再将草图中的花纹曲线投影在外表面曲面上,得到外表面曲面上的花纹投影曲线。
采用回转的方法生成花纹沟底曲面,并将所有三维曲线按设计要求用样条曲线连接起来,建立出花纹三维曲线框架图,这样,就绘出了环形的花纹。