计算机辅助机械零件精度设计研究
基于CAD软件的机械零部件设计与优化
基于CAD软件的机械零部件设计与优化机械零部件的设计与优化是现代机械工程领域中的重要课题。
随着计算机辅助设计（CAD）软件的不断发展和应用，机械零部件的设计工作变得更加高效和精确。
本文将探讨基于CAD软件的机械零部件设计与优化的方法和流程，并介绍一些常用的CAD软件及其特点。
同时，还将分析优化设计对机械零部件性能的影响，并提出一些优化策略和技巧。
一、CAD软件在机械零部件设计中的应用CAD软件是计算机辅助设计的工具，通过图形界面和计算功能，帮助工程师以数字化的形式进行机械零部件的设计。
CAD软件提供了丰富的绘图和建模功能，可以实现二维和三维图形的设计、编辑和分析。
在机械零部件设计中，CAD软件的应用主要体现在以下几个方面：1. 二维图形的设计与绘制：CAD软件提供了丰富的绘图工具，可以实现机械零部件的平面图和剖面图的设计与绘制。
通过CAD软件可以精确地定义每个零部件的几何形状和尺寸，从而为后续的三维建模和分析提供参考。
2. 三维建模与装配：CAD软件可以将二维图形转化为三维实体模型，实现机械零部件的三维建模。
通过CAD软件可以对机械零部件的几何形状进行精确建模，并进行装配模拟，以验证零部件之间的配合关系和工作性能。
3. 仿真与分析：CAD软件提供了多种分析工具，可以对机械零部件进行强度、刚度、振动等方面的仿真与分析。
通过在CAD软件中设置材料参数、加载条件和约束条件等，可以预测机械零部件在实际工况下的性能表现，以指导设计的优化和改进。
二、CAD软件的选择与特点在选择CAD软件时，需要根据具体的设计需求和预算情况综合考虑。
以下是一些常用的CAD软件及其特点：1. AutoCAD：AutoCAD是一款功能强大的通用CAD软件，广泛应用于各个工程领域。
它提供了丰富的绘图和建模工具，支持二维和三维设计，适用于机械零部件的设计与绘制。
2. SolidWorks：SolidWorks是一款专业的三维CAD软件，主要用于机械设计和工程分析。
计算机辅助技术在机械设计制造中的应用
计算机辅助技术在机械设计制造中的应用摘要：近年来，计算机技术正在不断的发展，并且大范围的应用到人们的生产生活中，计算机辅助技术也得到了更大的发展空间。
计算机辅助技术的应用，不仅带来了技术革新，还有效的提升了产品的设计效果，在产品制造阶段，生产周期出现了明显的缩短。
计算机复辅助技术在绘图方面有着显著作用，能够提升绘图软件的绘图效率，在提高工作效率的同时，提升了机械产品的质量，可见计算机辅助技术在机械制造中的应用是有着重要地位。
本文就计算机辅助技术在机械制造中的应用展开了探讨。
关键词：计算机辅助技术；机械制造；应用引言：随着科学技术的不断发展机械制造的设计阶段已经开始引用各种绘图软件，而绘图软件则主要依靠计算机辅助技术而进行，计算机辅助技术有效的提升了绘图软件的绘图效率和设计方案的合理性，并且能够有效的降低失误率，在机械制造的其他方面，计算机辅助技术也一直在发挥着重要作用。
一、计算机辅助设计的发展和重要性机械设计是机械工程的重要组成部分，是进行机械生产的前提。
同时也是决定机械性能的重要因素，机械性能的好坏取决于设计质量。
从狭义上来讲机械设计是指在技术设计过程中，从广义的上来讲机械设计要根据设计者的要求和现有的条件。
对机械的工作原理和机械的结构材料的强度，机械零件的形状和大小能量的传递方式进行分析。
并形成具体的描述作为机械制造的工作依据。
这是一个有创造性的工作，也是建立在成功经验的基础上的，只有将两者结合起来，才能设计高质量的机器。
机械设计的步骤都需要计算机的帮助，图形的编辑和数据的计算都需要借助计算机软件的提供支持。
除了这些具体的工作可以利用计算机完成后，还可以根据图纸没在计算机上模拟一个模型，对产品的性能和受力情况进行分析，根据出现的状况进行相关的修改不断完善产品的质量，计算机应用技术越来越广泛的应用到机械设计加工中。
二、三维造型、工程分析和报表中的应用在采用实体造型设计时，通过计算机对试题造型进行相关的处理会给设计工作带来很大的便利，通过软件处理技术，可以将事物的造型更加合理的展现在我们面前。
计算机辅助设计与制造实验报告
计算机辅助设计实验一、实验目的《计算机辅助设计与制造实验》是机械设计制造及其自动化专业一门重要的实践性课程。
通过实验并结合课程《计算机辅助设计与制造》理论所学，熟悉CAD设计，掌握使用计算机进行机械设计、计算机绘图的系统知识，培养独立上机绘制三维图形的能力。
二、实验设备硬件：PC计算机软件：pro/E三、实验内容按照零件原始资料和工程图，在计算机和pro/E环境下，构建出零件的三维模型四、实验步骤1. 创建减速器上箱体零件。
（1）拉伸加材料特征。
.（2）倒圆角（3）壳特征（4）拉伸加材料特征。
同前，草绘平面如图所示。
剖面形状如图所示，厚度为12，生成的拉伸特征如图所示。
图2-279 草绘平面的选择图2-280 绘制剖面(5)基准平面单击右边工具栏基准平面按钮，系统打开基准平面对话框，在图形区单击FRONT面，在基准平面对话框下边【偏距】文本框输入平移距离90.（6）拉伸加材料同前，草绘平面为步骤⑤建立的基准平面DTM1，剖面形状如图所示，生成的拉伸特征。
（7）建立基准轴线（8）拉伸加材料拉伸加材料步骤同前,剖面形状如图2-291所示，拉伸深度用拉伸到所选定的点、线或面确定，选择，建立如图所示拉伸特征（10）标准孔1)单击图形窗口右侧特征工具栏孔按钮，打开孔工具操控板。
2)单击操控板对话栏内的标准孔按钮，选择ISO标准，从下拉列表中选择Ml1×1，将深度设置为穿透，按下沉头孔按钮。
3)在【放置】上滑面板中，从图形区选择如图示平面为主参照，参照类型为“同轴”，单击次参照收集器，在图形区选择步骤⑧建立的基准轴A-2为次参照。
4)在对话栏列表中不选择螺纹孔按钮，在【形状】上滑面板中，修改沉头孔的直径和深度值为30、2。
选择中等拟合，光孔直径为13，如图所示。
图2-289 主参照的选择图2-290 【形状】上滑面板图5)单击图形窗口右下角的确认按钮，生成标准孔特征。
五、实验结果2: 轴承座建立如图所示轴承座零件。
MEMS器件的计算机辅助设计方法和仿真研究
MEMS器件的计算机辅助设计方法和仿真研究【摘要】MEMS技术的进一步发展依赖于MEMS器件计算机辅助设计的发展和水平的提高。
系统级仿真和多能量场耦合是MEMS器件计算机辅助设计的核心环节。
提出了一种MEMS器件设计的参考方法，并对系统级仿真这一难点做了深入阐述。
关键词MEMS CAD 系统级仿真多能量场耦合1 引言MEMS作为一个新兴的强大的科学领域，虽然近年来取得了飞速的发展，但是相应的设计方法的发展却没有跟上时代的脚步。
尽管MEMS技术有微电子技术作支撑，而且通常使用IC平面制造技术，但它必须进行微机械所特有的三维加工，而且要求与集成电路工艺兼容，要完全解决好这一问题有一定的难度。
此外，MEMS 器件及系统的设计加工与传统的设计加工不同。
传统的设计加工思路是从零件到装配最后到系统，是自下而上的方法。
MEMS系统是采用微电子和微机械加工技术将所有的零件、电路和系统在通盘考虑下几乎同时制造出来，零件和系统是紧密结合在一起的，是一种自上而下的方法。
因此要采用新观念，站在系统高度来设计加工。
鉴于此，建立一套专门的适用的计算机辅助设计、分析和仿真的方法势在必行。
MEMS器件设计软件的发展始于2O世纪8O年代，许多商业机构和大学认识到MEMS CAD软件的重要性，纷纷投入大量的人力物力进行这方面的研究工作。
目前已经开发一些商用MEMS软件，这些系统对促进MEMS 的研究进展使之从实验室走向工业化起了很大的作用。
表1：主要几个典型的MEMS CAD软件软件名称开发单位特点CoventorWare Coventor公司功能最强、规模最大的MEMS专用软件，拥有几十个专业模块，功能包含MEMS器件设计、工艺和仿真。
MEMCAD MIT和 Microcosm公司功能比较齐全，可对设计制造全过程仿真。
还有一个流体分析模块，可对微泵，微阀进行分析。
IntelliCAD IntelliSense公司主要进行机_电_热的分析，在工艺仿真方面有大的灵活性，一个流体分析模块正在测试中。
浅谈计算机辅助技术与机械设计制造的结合
浅谈计算机辅助技术与机械设计制造的结合作者：王自忠剑超易伟来源：《科学与财富》2018年第34期摘要：随着计算机技术的发展，机械设计制造逐渐和计算机辅助技术相结合，大大提高了机械产品的质量和设计制造效率，本文简要介绍了计算机辅助技术在机械设计制造中的应用，分析了这种形式的优势，旨在为机械设计制造的发展提供参考。
关键词：计算机辅助技术；机械设计制造；结合优势计算机辅助技术是上世纪后期发展起来的一种计算机技术，这种技术主要是伴随着计算机技术的发展而应用于机械设计与机械制造，计算机辅助技术分为很多种，如计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助工艺（CAPP）等，这些技术都是为了提高机械设计与制造的效率，保证机械设计制造的安全性和经济性等因素，这些技术已经成为了世界上各大企业、高校、研究所等必备的工具，也随着计算机技术和机械设计制造技术的发展而不断发展，因此，将计算机辅助技术和机械设计制造技术相结合有着非常大的优势，有着深远的意义。
一、概述机械设计制造涉及多个方面，主要分为设计周期和制造周期，在设计周期主要是完成机械产品的设计图纸与各种特性分析，如力学分析、稳定性分析等，制造周期主要是对机械产品进行加工。
1.计算机辅助设计制造技术计算机辅助设计是在机械产品的设计前期采用相应的计算机辅助设计软件对机械产品的机械结构进行设计。
采用计算机辅助设计软件可以很大程度上缩短设计周期，以往进行设计的时候需要绘制设计图纸，一个机械产品的图纸一般需要花费长时间进行绘制，而且还是多人完成，图纸的维数是二维，采用铅笔手绘完成，这样的图纸需要多人审核，而且可能会有错误被遗漏，最后进行制造的时候第一可能制造错误，第二可能由于图纸描述不清楚而制造错误，最后进行返工设计制造，原始的设计制造过程周期因此非常长。
而现在采用计算机辅助设计技术可以让单人或者更少的人使用二维和三维计算机绘图软件（如AutoCAD、SolidWorks、UG NX、CATIA、Pro-e等）进行设计，采用计算机绘图软件可以很快修改错误，快速设计机械结构，最后进入制造阶段之后也方便进行看图，特别是三维模型，对于机械产品的外形结构和内部结构可以一目了然，设计制造不容易出错，效率也就提升了。
UG软件在机械设计中的应用研究
UG软件在机械设计中的应用研究随着科技的不断发展，计算机辅助设计（CAD）软件在工程设计中的应用越来越广泛。
UG软件作为其中的佼佼者，在机械设计领域有着广泛的应用和深远的影响。
本文将就UG软件在机械设计中的应用进行研究和探讨。
一、UG软件概述UG软件全称为Unigraphics，是美国UGS公司的产品。
UG软件是一种为机械设计制造领域提供专业解决方案的CAD/CAM/CAE集成软件，拥有强大的三维建模、装配设计、机械结构分析、工程图纸、数控加工等功能。
UG软件利用先进的数学建模和仿真技术，可以为工程师和设计师提供更加准确、高效、智能的设计工具。
UG软件支持多种文件格式，可以与其他常见的CAD软件、CAE软件和CAM 软件进行无缝集成，为用户提供更加便捷的设计和制造解决方案。
二、UG软件在机械设计中的应用1. 三维建模UG软件拥有强大的三维建模功能，可以实现复杂机械零件和装配体的快速建模和设计。
通过UG软件，用户可以快速绘制出复杂形状的实体模型，进行形位公差分析，为后续的工程设计和制造提供可靠的基础。
在实际的机械设计过程中，UG软件的三维建模功能可以大大提高设计效率和精度，减少设计过程中的反复修改和调整，提升工程师的设计水平。
2. 装配设计UG软件可以实现机械装配体的设计和分析，具有出色的装配约束管理和运动模拟功能。
通过UG软件，用户可以对复杂的机械装配体进行拆装、运动和碰撞分析，确保设计的合理性和可行性。
UG软件的装配设计功能可以帮助工程师快速完成装配体的设计和分析，发现潜在的问题和冲突，提高装配效率和设计质量。
3. 工程图纸UG软件可以自动生成符合国际标准的工程图纸，并支持图纸的定制化和批量输出。
工程师可以通过UG软件快速生成零件图、装配图、工艺图等各种工程图纸，为制造部门提供准确的制造指导和加工依据。
UG软件的工程图纸功能可以大大减少图纸设计的时间和成本，提高图纸的准确性和一致性，为制造过程提供全面的技术支持。
基于CAD的机械零件设计与分析
基于CAD的机械零件设计与分析在现代机械制造业中，计算机辅助设计（CAD）技术已经成为不可或缺的重要工具。
CAD 技术的应用极大地提高了机械零件设计的效率和质量，同时也为设计人员提供了更多的创新空间和可能性。
本文将详细探讨基于 CAD 的机械零件设计与分析的相关内容。
一、CAD 技术在机械零件设计中的应用优势1、提高设计效率传统的手工绘图需要耗费大量的时间和精力，而且修改起来非常麻烦。
而 CAD 软件提供了丰富的绘图工具和快捷操作，设计人员可以快速地绘制出各种复杂的图形，大大缩短了设计周期。
2、提高设计精度CAD 软件能够精确地控制图形的尺寸和形状，避免了手工绘图中可能出现的误差，从而提高了零件的设计精度，保证了零件的质量和性能。
3、便于修改和优化在设计过程中，如果需要对零件进行修改和优化，使用 CAD 软件可以轻松地实现。
设计人员只需对相关参数进行调整，软件就会自动更新图形，大大提高了工作效率。
4、方便设计协同在团队设计项目中，CAD 软件支持多人同时进行设计工作，并且可以实时共享设计数据和成果，方便团队成员之间的沟通和协作。
5、丰富的设计资源CAD 软件通常配备了大量的标准零件库和模板，设计人员可以直接调用，节省了设计时间，同时也保证了设计的规范性。
二、基于 CAD 的机械零件设计流程1、需求分析在开始设计之前，设计人员需要与客户或相关部门进行充分的沟通，了解零件的使用环境、功能要求、性能指标等，确定设计的目标和约束条件。
2、方案设计根据需求分析的结果，设计人员开始构思零件的结构和形状，制定初步的设计方案。
在这个阶段，可以使用手绘草图或简单的三维模型来表达设计思路。
3、详细设计在确定了设计方案后，使用 CAD 软件进行详细的设计工作。
包括绘制精确的二维图形、构建三维模型、标注尺寸和公差等。
4、仿真分析为了验证设计的合理性和可靠性，可以使用 CAD 软件中的仿真分析功能，对零件的力学性能、热性能、流体性能等进行分析。
精密车床主轴计算机辅助设计
价值工程0引言普通车床尽管已经是一个比较成熟的产品，但是随着科技的不断进步，降低产品成本，工程设计人员必须不断的对它的机械结构进行优化。
随着信息技术和计算机软件的不断发展，仿真软件可以提前告知我们所设计的产品是否结构相对合理，尺寸是否存在干涉等。
本设计就是基于Pro/E 软件对车床的主轴部分进行计算机辅助设计，以达到我们预期的设计目标。
1三维实体建模的过程在Pro/E 中，各个特征是有一定的父子关系的，一个三维实体模型就是由数量众多的特征以“搭积木”的方式组织起来的，设计者可以直接从模型树中选择特征修改，提高了设计效率，这些特征及其之间的父子关系均在模型树中统一显示。
三维实体建模过程如下：①在基础实体特征上添加键槽、轴孔、倒角、修剪等修饰特征；②使用拉伸、旋转、复制以及阵列等方法创建基础实体特征；③灵活选用标注和约束参照，绘制二维草绘设计图。
2关键零件的三维实体建模对齿轮的各个参数设计完成后，利用机械零件设计的基本知识，在建立好的齿顶圆基础上拉伸实体，然后草绘基圆弧线，使用“关系”参数驱动生成渐开线，在“可变剖面扫描”环境中，镜像后，切出齿槽部分生成单侧齿面，最后建立“关系”即可在输入齿轮主要参数的形式下生成不同齿数的齿轮，最后阵列前面所做操作，即可得到齿轮。
2.1输入斜齿轮主要参数PRESSURE-ANGLE （压力角）BETA=HELIX-ANGLE （螺旋角）FACE_WIDTH NUMBER （齿轮宽）PRESSURE_ANGLE NUMBER （压力角）MODULE NUMBER （模数）TOOTH_NUMBER NUMBER （齿数）2.2间接生成的主要参数部分DF=DAM_PITCH-1.157*MODU-LE （齿根圆直径）DA=DAM_PITCH+1*MODULE （齿顶圆直径）TOOTH_THICK_ON_PITCH =CIRCULAR_PITCH/2CIRCULAR_PITCH =PI*MODULE（齿距）DB=DAM_PITCH*COS （PRESSURE_ANGLE ）（基圆直径）D=TOOTH_NUMBER*MODULE ；（节圆直径）ANG_TOOTH_SPACE=360/TOOTH_NUMBER-ANG_TOOTH_THANG_TOOTH_THICK=TOOTH_THICK_ON_BASE/DAM _BASE*360/(2*PI)TOOTH_THICK_ON_BASE =DAM_BASE*(TOOTHE_THICK_ON_PITCH/(DAM_PITCH)+INV_PHI)INV_PHI=TAN(PRESSURE_ANGLE)-PRESSURE_ANGLE*2*PI/3602.3渐开线方程笛卡尔坐标系渐开线方程：R=DB/2THETA=T*45X=R*COS （THETA ）+R*SIN （THETA ）*THETA*PI/180Y=R*SIN （THETA ）-R*COS （THETA ）*THETA*PI/180Z=02.4以关系驱动基准圆HA=（HAX+X ）*MN （齿顶高）HF =（HAX +CX -X ）*MN （齿根高）D =MN*Z/COS （BETA）DA=D+2*HA ———————————————————————基金项目：西安文理学院重大科研项目（ZD200903）。
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计算机辅助机械零件精度设计研究
摘要：现代的机械产品中，机械的精度计算是整个机械设计的完整度的判断标准。
计算机辅助机械零件的精度设计作为整个机械设计中的重要组成部分，整体设计会影响产品的使用性能和使用质量，对产品的制造成本也有着重要的影响。
计算机辅助机械零件的精度设计也成为了 CAD 和 CAM 的核心技术之一，成为了影响设计和制造信息的集成的关键环节。
通过对尺寸链的自动生成技术的相关研究，可以在AutoCAD 的基础上对计算机辅助精度设计原型系统进行开发。
关键词：计算机;辅助机械;零件精度;设计
计算机辅助机械零件精度的选择，对整体的产品起着决定性的影响。
随着现代社会科技的不断发展，计算机辅助机械制造的设计技术也在紧跟时代的脚步发展，但是总体来说，机械零件的精度设计还都处在初级阶段。
机械精度的设计是整个机械装配的可靠程度的核心技术。
通过对尺寸链和计算结果的分析，将分析情况做为提高机械研发能力的重要依据，解决研发周期长的问题。
我们是将现阶段的计算机辅助精度设计的生产程度的概念进行研究。
1、精度设计的概念
1.1、公差
公差指的是一个零件的尺寸与几何参数之间的允许变动量，公差是机械精度的具体表现，也是一个机械产品设计和制造的一个技术指标，公差还是机械装置在使用的过程中的要求与机械制造的经济性之间
的可协调的产物。
公差是一个大的概念，主要分为尺寸公差、位置公差和形象，还包括机械本身的粗糙度等内容。
对一个零件的整体特征的表面进行相对应的变动量的控制[1]。
1.2、尺寸链
尺寸链指的是一台机器在装配的过程中或者零件加工的过程中，出现的相互连接的尺寸之间形成的一个封闭的尺寸组，也可以叫公差链。
其中的每个尺寸可以叫做也可以叫做尺寸链环，其中尺寸链环有三个十分重要的概念，他们是：封闭环、传递系数和组成环。
每个概念的作用都不一样，封闭环主要指的是在装配的过程中或者加工完成后自然而然形成的环，也是最后的尺寸环。
根据整体的质量的指标进行换算得出尺寸。
传递系数指的是各个组成环中对分封闭环影响的大小的变量。
通过传递系数质在整个分闭环上起到了变动量与变动量之比。
组成环又分为增环和减环，整个尺寸链中对封闭环有影响的其他的环，都可以叫做组成环，在整体的工艺尺寸链中，他可以直接的保证加工时环的尺寸大小，在装配的过程中，参与装配的原始尺寸，在这些环中的某一环如果发生了变化，会造成整个封闭环的变动，所以，各个组成环之间的误差都将集中到受到影响的封闭环中，造成了积累和综合的现象[2]。
1.3、公差设计
公差设计作为机械中的重要环节，主要的任务是求解封闭环之间的基本尺寸和公差之间的关系有什么问题。
大致可以分为，对已知的组
成环的尺寸和公差或者偏差，求封闭环的尺寸是多少，公差或者偏差也可以叫做校核计算、共查验证、公差分析等都属于公差控制，另一种是公差分配，就是对已知的封闭环尺寸和公差或者偏差进行分析，求每个组成环之间的尺寸和公差或者偏差，也可以叫这一过程为设计计算和公差综合的过程。
当然，还需要注意的是公差的分配是公差控制的逆过程。
1.4、公差优化设计
对公差的优化设计实质上指的是一个以尺寸链的其中的零部件的制造能否化成最低成本为目标，通过先进的技术条件对预期的装配进行有约束的数学规划问题，也是随机的变量优化问题，通过公差初值、公差分配、公差分析、优化公差、成本只计算、装配成功率等一系列的过程我们得出一个机械的零件的制造过程与诸多因素有关系，受到了多方面的综合影响。
2、系统设计的思想与原则
根据现阶段国内外的计算机辅助机械零件的精度设计研究表明，其技术和发展与实际的联系还需要进行设计思想与成本的优化原则。
既机械产品在生产过程中对加工所需要的总成本的占得比例起到了重要的作用，在一般情况下，设计过程中零件的公差越小就说明零件的功能要求越高，相对的零件的可装配性就越高，这会从根本上导致加工时的高额加工费。
设计者希望零件的公差越小越好，但是制造商确认为公差过小难度系数太高，成本也高，最佳的情况就是在满足计算机辅助机械的零件的需要的条件下，计算出最合理的公差，制作最符
合要求的零件，达到最好的效果，最低的成本，使整体成为计算机辅助机械的基本原则。
3、系统结构与功能划分
通常来说，一个铲平模型需要经过 CAD 的数据分析出优良的工艺方案，生成尺寸链，经过专家的系统分析进行公差的控制、参数的分配，达到生成优化目标，在公差的控制范围内，得出分配结果，对产品进行输出。
当然这一过程中设备资源，经验数据和设计制造的标准，还有产品的生产成本的京都模型，公差计算的方法库的利用，优化方法库的使用，都会起到了一定的作用。
根据每个部件不同的作用，按照计算机的使用特点进行数据分析，制造资源和知识选择的相应的参数，进行个性化的设置，这一些都要根据精度的设计来检验其过程。
4、系统关键技术分析
为了使产品在使用的过程中更加便捷，在生产过程中达到最小的制作成本，通过对系统进行分析，主要的关键技术就是集中在尺寸链中的自动生成技术，并面向加工环境的公差的计算方式，优化产品产业的生产技术，对相关的信息进行分析整理，通过 CAD 和 CAM 应用进行工程设计中国零件的装配体与公差之间额运算和分配，通过辅助进行尺寸链的查找，公差的控制和公差的分配的全过程。
达到最精准的计算的生产前的预备工作。
5、结束语。