第五章 计算机辅助设计.ppt

1) 明确设计要求和条件 2) 总体设计，主要包括传动方案的确定、电动机型号的选定、传动比的分配和各传动装置运动和动力参数的计算 计算机辅助设计的含义： CAD是一种利用计算机辅助设计者快速方便、高效高质、低成本地完成整个产品设计任务的现代化设计技术。其功能模型如图5-1。 一个完备的CAD系统的特点： 1) 产品方案的优化设计 2) 产品结构和强度的设计与分析 3) 产品的性能分析与动态模拟 4) 自动生成产品的设计文档资料 在机械设计过程中，要使用许多工程数据，如工程手册或设计规范中的表格、线图、经验公式等等。人在查询数据的时候速度慢、效率低、容易出错。在计算机辅助设计中，可以将这些工程数据通过计算机进行高效、快速的处理。 从总体上讲，计算机处理工程数据的方法有以下三种： 1) 程序化处理 2) 文件化处理 3) 数据库处理 1) 数表的程序化处理 即将数据以一定的形式直接存放于程序中(程序5-1-1) 。优点是程序和数据结合在一起，处理数度快。缺点是数据无法共享。 线图的处理： 线图的处理方法主要有以下几种： 1 有原始数学公式的线图，将公式编入程序； 2 将线图离散成数表，再按数表的处理方法处理； 3 有些线图本来就是试验数据、经验公式的图形化，把这些线图重新拟合成公式编入程序。 工程数据库简介 1. 工程数据库与关系数据库的区别 1) 管理对象 2) 信息种类 3) 数据类型 4) 数据结构 5) 系统结构 基本概念 参数化设计是指参数化模型的尺寸用对应的关系描述，而不需用确定的数值。变化一个参数值，其设计模型将自动改变与其相关的尺寸。 约束指的是几何元素之间存在的条件关系。参数化设计的过程可以认为是改变参数值后，对约束进行求解的过程。 参数化设计的几种方法 1) 变量几何法 变量几何法就是将几何形状定义为一系列的特征点，将几何元素间的约束关系转换成以特征点坐标为变量的约束方程组。当约束变化时，解出方程组，得到一系列新的特征点，从而生成新的几何模型。 2) 尺寸驱动法 基本思路：在图形绘制过程中，通过尺寸标注的形式来描述实体的几何信息(如长度、角度、半径、方位等)，当修改这些标注值时，实体的形状自动发生变化。 一个实体在绘制完成之后，其图形数据会被存储起来。这些数据可分为两类：一类是实体属性数据，包括该实体的线型、颜色、类型、图层等；另一类是实体的几何特征数据，如直线起点和终点，圆的圆心和半径等。尺寸驱动法操作和修改的是几何特征数据。 尺寸驱动中的约束联动 (1) 特征联动 3) 参数化设计的特点： (1) 基于特征 (2) 形状和尺寸联合 (3) 尺寸驱动设计修改 (4) 全数据相关 变量化技术 变量化技术是在参数化的基础上又做了进一步改进后提出的设计思想。变量化造型的技术特点是保留了参数化技术基于特征、全数据相关、尺寸驱动设计修改等优点，但在约束定义方面做了根本性改变。在参数化技术中，尺寸约束和形状约束是一体的，通过尺寸约束来控制形状。而在变量化技术中既有尺寸约束，又有形状约束。另外，在变量化技术中允许非全约束的情况存在。 CAD应用软件的定义 CAD的应用软件是在系统软件、支撑软件的基础上，针对某一专用的产品或行业或专门的用途而研制的软件。这类软件由用户根据实际设计工作的需要而自行研制的。 参数化模型有多种，如几何模型、力学模型等 ，本节主要介绍几何模型。几何模型描述的是实体的几何特征，主要包括几何关系和拓扑关系。几何关系描述了图形的几何信息，拓扑关系反应了几何元素间的关系。 V Y V = Y / 2 缺点：缺乏检查有效约束的手段；局部修改性能差；结果几何形状不唯一。 (2) 参数联动 变量化技术和参数化技术的区别 参数化技术在设计全过程中，将形状和尺寸联合起来一并考虑，通过尺寸约束来实现对几何形状的控制；变量化技术将形状约束和尺寸约束分开处理。 参数化技术在非全约束时，造型系统不许可执行后续操作；变量化技术由于可适应各种约束状况，操作者可以先决定所感兴趣的形状，然后再给一些必要的尺寸，尺寸是否注全并不影响后续操作。 * * 第五章 计算机辅助设计 第一节 概述 第二节 设计资料的程序处理 第三节 数据库系统简介 第四节 参数化绘图和尺寸驱动开发技术 第五节 机械CAD应用软件的开发方法 第一节 概述 3) 详细设计，主要包括轴系部件、传动零件、减速器箱体的结构设计，联轴器、轴承等零部件的选择，轴、轴承、键的校核计算。 4) 装配图和零件图的绘制 5) 编写设计说明书 设计主要步骤： 传统机械设计的特点：