畢業(yè)論文---cad技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展

1、<p><b>　　畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目：CAD技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展</p><p>　　院 系： 機(jī)電工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)電一體化 </p><p>　　畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>

2、　題目：CAD技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展</p><p>　姓 名學(xué) 號(hào)班 級(jí)08機(jī)電4班</p><p>　（論文）設(shè)計(jì)選題的來(lái)源、目的與意義：論文選題來(lái)源于學(xué)院機(jī)電系論文題庫(kù)；論文的主要目的是為了讓人們知道CAD技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的設(shè)計(jì)應(yīng)用以及CAD技術(shù)的發(fā)展方向和在應(yīng)用中注意的問(wèn)題；意義是為了更好的利用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用。</p><p>　（

3、論文）設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：論文的主要內(nèi)容是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的概念和應(yīng)用；CAD技術(shù)的應(yīng)用，二維設(shè)計(jì)和三維設(shè)計(jì)的差異，以及三維設(shè)計(jì)在各行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展。</p><p>　進(jìn)度計(jì)劃（進(jìn)度時(shí)間、主要工作內(nèi)容）：2011年三月選題目找資料編寫2011年四月完成</p><p>　主要參考文獻(xiàn)：［1］董超.Auto CAD三維制圖在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)，2004，（3）.［2］趙

4、志.Auto CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］. 同煤科技，2007，（4）.［3］張夕琴.CAD/CAE技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.裝備制造技術(shù)，2007,（12）［4］龍飛.中文版Pro\ENGINEER Wildfire3.0產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例于技法，2007，7</p><p>　（論文）設(shè)計(jì)工作起訖日期：2011年 3 月 10 日至 2011 年 4 月 20 日</p>

5、;<p>　指導(dǎo)教師（簽名）專業(yè)教研主任（簽名）</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前CAD技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，為機(jī)械制造業(yè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。很多工程機(jī)械制造企業(yè)已不再滿足于借助CAD系統(tǒng)來(lái)“甩掉圖版”希望向三維的實(shí)體設(shè)計(jì)方向發(fā)展。通過(guò)對(duì)二維、三維CAD軟件的特點(diǎn)比較，結(jié)合三維CAD軟件在機(jī)械行業(yè)應(yīng)用過(guò)程中所凸現(xiàn)的問(wèn)題

6、加以分析、對(duì)比，概述機(jī)械行業(yè)在推廣應(yīng)用三維CAD軟件所應(yīng)注意的問(wèn)題。 </p><p>　　關(guān)鍵字：三維設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)，實(shí)體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Current CAD technology development by leaps and bounds for machinery ma

7、nufacturing, provides a powerful technical support. Many engineering machinery manufacturing enterprise has no longer satisfied with CAD system to "dump engraving" hope to 3d entity design direction. Through to

8、 2d, 3d CAD software, combining the characteristics of 3d CAD software compared in mechanical industry application process to analyze emerging problems, comparative, the popularization and application of mechanical indu&

9、lt;/p><p>　　KEY WORDS：Machinery industry,Three-dimensional design </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要..............................................1</p><p>　　前言.

10、.............................................3</p><p>　　一.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)4</p><p>　　1.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的概念4</p><p>　　1.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)發(fā)展概況4</p><p>　　1.3 CAD技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀5</p><p>　　1

11、.4CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)6</p><p>　　1.4.1零件設(shè)計(jì)更加方便6</p><p>　　1.4.2裝配零件更加直觀6</p><p>　　1.4.3縮短機(jī)械設(shè)計(jì)周期6</p><p>　　1.4.4提高產(chǎn)品技術(shù)含量和質(zhì)量6</p><p>　　二.二維設(shè)計(jì)與三維設(shè)計(jì)的差異9</p&g

12、t;<p>　　2.1二維軟件的優(yōu)勢(shì)9</p><p>　　2.2三維軟件的優(yōu)勢(shì)9</p><p>　　2.3三維設(shè)計(jì)與二維設(shè)計(jì)的對(duì)比10</p><p>　　三.三維設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用11</p><p>　　四.三維設(shè)計(jì)在企業(yè)中的應(yīng)用12</p><p>　　4.1三維軟件在模具行業(yè)應(yīng)用

13、現(xiàn)狀12</p><p>　　4.2三維軟件在變壓器行業(yè)應(yīng)用所面臨的問(wèn)題12</p><p>　　4.2.1三維軟件引進(jìn)問(wèn)題13</p><p>　　4.2.2三維軟件技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題13</p><p>　　五 三維CAD技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)思考15</p><p>　　5.1運(yùn)用三維設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題15</p

14、><p>　　5.2企業(yè)推廣三維設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題16</p><p><b>　　六 總 結(jié)18</b></p><p>　　七 參考文獻(xiàn)..20</p><p>　　八 致謝..............................................21</p><p><

15、;b>　　前 言</b></p><p>　　所謂的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)就是利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。它可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算，信息儲(chǔ)存，分析和比較以及制圖等多項(xiàng)工作。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展與完善廣大的設(shè)計(jì)人員對(duì)CAD系統(tǒng)的功能要求也越來(lái)越高。機(jī)械設(shè)計(jì)手段正從二維CAD向三維CAD過(guò)渡，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用三維CAD系統(tǒng)軟件，我體會(huì)到三維CAD系統(tǒng)軟件比二維CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中

16、具有更大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)只是起到了電子版圖的作用，并沒(méi)有解決機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中最困難的幾個(gè)問(wèn)題，例如：尺寸漏標(biāo)，設(shè)計(jì)的更新與工程管理，有限元分析，復(fù)雜的投影線生成等。而三維CAD系統(tǒng)軟件具有可視化好、形象直觀、設(shè)計(jì)效率高、以及能為CIMS工程中各應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計(jì)、工藝、制造信息等優(yōu)勢(shì)，使企業(yè)的設(shè)計(jì)人員從本質(zhì)上減輕大量簡(jiǎn)單、重復(fù)、煩瑣的工作量，使他們能集中精力于那些富有創(chuàng)造性的高層次創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)中。隨著中國(guó)機(jī)械行業(yè)的不斷壯大，中國(guó)

17、制造企業(yè)從二維到三維設(shè)計(jì)是企業(yè)深化CAD應(yīng)用的一個(gè)方向。</p><p>　　因此，我認(rèn)為國(guó)家應(yīng)該大力提倡研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，符合設(shè)計(jì)習(xí)慣，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)文化的，面向行業(yè)的應(yīng)用模塊。正確把握CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)CAD軟件的開發(fā)及企業(yè)正確規(guī)劃自身的CAD 的應(yīng)用系統(tǒng)，都具有深遠(yuǎn)意義。</p><p>　　一. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 計(jì)算

18、機(jī)輔助設(shè)計(jì)的概念</p><p>　　計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作 。簡(jiǎn)稱CAD。在工程和設(shè)計(jì)中，幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算，存儲(chǔ)信息和制圖等工作。在設(shè)計(jì)中通常要對(duì)不同的方案進(jìn)行大量的計(jì)算，分析和比較從而決定最優(yōu)方案。設(shè)計(jì)人員通常用草圖開始設(shè)計(jì)，將草圖變成工作圖的繁瑣工作就可以交給計(jì)算機(jī)來(lái)完成，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生設(shè)計(jì)效果，并快速做成圖形顯示出來(lái)，使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改。同時(shí)利

19、用計(jì)算機(jī)還可以對(duì)圖形的編輯、放大、縮小、平移等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。另外，CAD能夠減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)，縮短設(shè)計(jì)周期提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)財(cái)富。</p><p>　　1.2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)發(fā)展概況</p><p>　　20世紀(jì)50年代誕生得第一臺(tái)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)，開始出現(xiàn)可以簡(jiǎn)單繪圖輸出功能的被動(dòng)式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。60年代初期出現(xiàn)了CAD的曲面片技術(shù)。中期推出商品化的計(jì)算

20、機(jī)繪圖設(shè)備。70年代，完整的CAD系統(tǒng)開始形成，促進(jìn)了CAD技術(shù)的發(fā)展。80年代隨著強(qiáng)有力的超大集成電路制成的微處理器和存儲(chǔ)期間的出現(xiàn)，工程工作站問(wèn)世，CAD技術(shù)開始在中小企業(yè)普及。80年代中期以來(lái)CAD技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化方向發(fā)展。出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造連成一體的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、固化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多處理機(jī)和并行處理技術(shù)在CAD中的應(yīng)用，極大的提高了CAD系統(tǒng)的性能，使CAD系統(tǒng)的問(wèn)題求解能力大為增強(qiáng)，設(shè)計(jì)過(guò)程更趨

21、自動(dòng)化。</p><p>　　三維設(shè)計(jì)能將產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的過(guò)程集成到一起，讓所有人員同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即所謂的并行工程。其應(yīng)用范圍橫跨許多行業(yè)，功能應(yīng)用包括實(shí)體與曲面設(shè)計(jì)、零件組裝、二維工程圖制作、管路設(shè)計(jì)等。由于其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，要求工程師全盤精通、面面俱到是不可能的。最佳方法是：按照產(chǎn)業(yè)形態(tài)，學(xué)習(xí)使用的模塊功能。</p><p>　　研究歷史不難發(fā)現(xiàn)圖紙的每一次變革都

22、與社會(huì)生產(chǎn)形勢(shì)變革密切相關(guān)。融合知識(shí)工程的三維設(shè)計(jì)軟件三維設(shè)計(jì)軟件不但能將設(shè)計(jì)規(guī)則、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)則性知識(shí)集成在軟件中，而且能將設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)過(guò)程有效的記錄下來(lái)，完成設(shè)計(jì)過(guò)程知識(shí)的積累。后期設(shè)計(jì)人員在使用軟件時(shí)，即能高效率的滿足設(shè)計(jì)規(guī)則、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，又能使用早期積累的過(guò)程只是自動(dòng)完成設(shè)計(jì)方案的構(gòu)建。</p><p>　　現(xiàn)階段市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品日趨復(fù)雜，個(gè)性化要求日益增多。在此環(huán)境下，企業(yè)如何滿足市場(chǎng)環(huán)境的要求

23、是每個(gè)企業(yè)必須面臨的問(wèn)題。有效的知識(shí)積累、知識(shí)重用、促進(jìn)高效率、高質(zhì)量、創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)開發(fā)是企業(yè)的唯一生存之道。采用三維輔助設(shè)計(jì)將滿足這一發(fā)展要求，因而采用三維設(shè)計(jì)是必然的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　1.3 CAD技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)CAD/CAM技術(shù)的研究起步于70年代，當(dāng)時(shí)僅有少數(shù)大型企業(yè)和科研單位及部分高校參加，進(jìn)展速度很慢。近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)價(jià)格的不斷下降，加

24、之改革開放和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)的不斷發(fā)展，促使我國(guó)科技人員采用新技術(shù)的積極性不斷高漲，CAD/CAM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)逐漸被更多的人們所接收。近幾年來(lái)，CAD技術(shù)有了較快的發(fā)展，主要表現(xiàn)最以下幾個(gè)方面：</p><p>　　少數(shù)大型企業(yè)已經(jīng)建立起較完整的CAD/CAM系統(tǒng)并獲得較好的效益</p><p>　　中小企業(yè)開始使用CAD/CAM技術(shù)</p><p>　　我國(guó)已

25、自行開發(fā)了大量實(shí)用的CAD/CAM軟件</p><p>　　國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠商已能為CAD/CAM提供微機(jī)和工程工作站</p><p>　　引進(jìn)國(guó)外成套的CAD/CAM設(shè)備</p><p>　　我國(guó)在CAD/CAM技術(shù)的普及方面已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，甚至可以說(shuō)，目前我國(guó)企業(yè)對(duì)CAD/CAM技術(shù)的普及應(yīng)用程度還很低，在幾年前“甩圖板”工程的帶動(dòng)下，計(jì)

26、算機(jī)出圖率有較大的提高，但企業(yè)在使用CAD/CAM技術(shù)的水平和效率方面仍然很低，多數(shù)沒(méi)有體現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這個(gè)概念，頂多也就是把圖版上的工作原原本本移到了計(jì)算機(jī)屏幕上。甚至有許多知名企業(yè)目前仍然依靠一些非正版的平臺(tái)軟件繪圖，其效率和質(zhì)量的低下已經(jīng)嚴(yán)重地阻礙了企業(yè)的發(fā)展。制造業(yè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的根本來(lái)源是設(shè)計(jì)生產(chǎn)水平的提高，而在觀念上的轉(zhuǎn)變將是關(guān)系我國(guó)企業(yè)與世界接軌的關(guān)鍵因素。 為了加強(qiáng)我國(guó)CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展并普及應(yīng)用，應(yīng)根據(jù)各單位的實(shí)際

27、需要盡快地培養(yǎng)一支掌握CAD/CAM技術(shù)的人才隊(duì)伍，而這些人員還應(yīng)該掌握本專業(yè)的理論和技術(shù)知識(shí)。當(dāng)然，這支隊(duì)伍的組成應(yīng)有一定的層次。對(duì)現(xiàn)有的工程技術(shù)人員進(jìn)行CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)，使他們快速掌握CAD/CAM技術(shù)，這是推廣應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)的關(guān)鍵。</p><p>　　1.4 CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　1.4.1 零件設(shè)計(jì)更加方便</p><

28、p>　　可以在裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)新零件，也可以利用相鄰零件的位置及形狀來(lái)涉及新零件，避免了單獨(dú)設(shè)計(jì)零件導(dǎo)致裝配失敗。同時(shí)可以把零件的造型過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫演示出來(lái)。</p><p>　　1.4.2 裝配零件更加直觀</p><p>　　在裝配過(guò)程中，資源查找器中的裝配路徑查找器中記錄了零件之間的專配關(guān)系，若裝配不正確即予以顯示。另外，零件還可以隱藏，在隱藏了外部零件的時(shí)候，可清楚的看到內(nèi)部的裝

29、配結(jié)構(gòu)，裝配完成后還可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)演示方便檢驗(yàn)形成是否達(dá)到要求，即使對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，避免產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報(bào)廢。</p><p>　　1.4.3 縮短機(jī)械設(shè)計(jì)周期</p><p>　　采用三維CAD技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間縮短了近三分之一，大幅度提高了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率。在新機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)中只需對(duì)其中部分零件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造，大部分零件的設(shè)計(jì)都將繼承以往的信息。同時(shí)三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有高度變形

30、設(shè)計(jì)能力。</p><p>　　1.4.4 提高產(chǎn)品技術(shù)含量和質(zhì)量</p><p>　　三維設(shè)計(jì)技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，如優(yōu)化、有限元分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)方針和優(yōu)化設(shè)計(jì)等，保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí)大型企業(yè)數(shù)控手段完善，在采用三維設(shè)計(jì)機(jī)型零件加工，一致性很好，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。這其中有限元分析對(duì)現(xiàn)在工業(yè)中的三維設(shè)計(jì)具有很大的幫助。</p><p>　　所謂的有

31、限元分析是指用較簡(jiǎn)單的問(wèn)題代替復(fù)雜問(wèn)題后再求解。它將求解域看成是有許多成為有限元的小的互連子域組成，對(duì)每一單元假定一個(gè)合適的近似值，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域總的滿足條件，從而得到問(wèn)題的解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似值，因?yàn)閷?shí)際問(wèn)題被較簡(jiǎn)單的問(wèn)題所代替。由于大多數(shù)問(wèn)題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。</p><p>　　有限元是那些集合在一起能夠表示實(shí)際連續(xù)域的離散單元有

32、限元的概念早在幾個(gè)世紀(jì)前就已經(jīng)產(chǎn)生并得到了應(yīng)用，例如用多邊形逼近圓來(lái)求得圓的周長(zhǎng)，但作為一種方法而被提出，則是最近的事。有限元法最初被稱為矩陣近似方法，用于航空器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算，并由于其方便性、實(shí)用性和有效性而引起從事力學(xué)研究的科學(xué)家的濃厚興趣。</p><p>　　有限元方法與其他求解邊值問(wèn)題近似方法的根本區(qū)別在于它的近似性僅限于相對(duì)小的子域中。20世紀(jì)60年代初首次提出結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算有限元概念的克拉夫教授形象地

33、將其描繪為：“有限元法=Rayleigh Ritz法＋分片函數(shù)”，即有限元法是Rayleigh Ritz法的一種局部化情況。不同于求解（往往是困難的）滿足整個(gè)定義域邊界條件的允許函數(shù)的Rayleigh Ritz法，有限元法將函數(shù)定義在簡(jiǎn)單幾何形狀（如二維問(wèn)題中的三角形或任意四邊形）的單元域上（分片函數(shù)），且不考慮整個(gè)定義域的復(fù)雜邊界條件，這是有限元法優(yōu)于其他近似方法的原因之一。中</p><p>　　. z$ c

34、2 r" Y" F6 C0 R/ I機(jī)械設(shè)計(jì),機(jī)械加工,設(shè)計(jì)軟件,機(jī)械工程師,設(shè)備管理,焊接,液壓,鑄造,密封,測(cè)量,工程機(jī)械,粉末冶金,軸承,齒輪,泵閥,工業(yè)簡(jiǎn)言之，有限元分析可分成三個(gè)階段，前處理、處理和后處理。前處理是建立有限元模型，完成單元網(wǎng)格劃分；后處理則是采集處理分析結(jié)果，使用戶能簡(jiǎn)便提取信息，了解計(jì)算結(jié)果。</p><p>　　有限元分析法近年來(lái)已應(yīng)用得非常廣泛，當(dāng)你應(yīng)用此法及類

35、似的方法時(shí)，計(jì)算機(jī)解的缺點(diǎn)必須牢記在心頭：這些解不一定能揭示諸如材料性能、幾何特征等重要的變量是如何影響應(yīng)力的。一旦輸入數(shù)據(jù)有誤，結(jié)果就會(huì)大相徑庭，而分析者卻難以覺(jué)察。所以理論建模最重要的作用可能是使設(shè)計(jì)者的直覺(jué)變得敏銳。有限元程序的用戶應(yīng)該為此目標(biāo)部署設(shè)計(jì)策略，以盡可能多的封閉解和實(shí)驗(yàn)分析作為計(jì)算機(jī)仿真的補(bǔ)充。</p><p>　　與現(xiàn)代微機(jī)上許多字處理和電子制表軟件包相比，有限元的程序不那么復(fù)雜。然而，這些程

36、序的復(fù)雜程度依然使大部分用戶無(wú)法有效地編寫自己所需的程序</p><p>　　在實(shí)踐中，有限元分析法通常由三個(gè)主要步驟組成：</p><p>　　預(yù)處理：用戶需建立物體待分析部分的模型，在此模型中，該部分的幾何形狀被分割成若干個(gè)離散的子區(qū)域——或稱為“單元”。各單元在一些稱為“結(jié)點(diǎn)”的離散點(diǎn)上相互連接。</p><p>　　分析：把預(yù)處理模塊準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)輸入到有限元

37、程序中，從而構(gòu)成并求解用線性或非僅計(jì)算精度高，線性代數(shù)方程表示的系統(tǒng)Kij*Uj=Fi式中，u 和 f 分別為各結(jié)點(diǎn)的位移和作用的外力。矩陣 K 的形式取決于求解問(wèn)題的類型，本模塊將概述桁架與線彈性體應(yīng)力分析的方法有限元法的主要優(yōu)點(diǎn)之一就是：許多不同類型的問(wèn)題都可用相同的程序來(lái)處理，區(qū)別僅在于從單元庫(kù)中指定適合于不同問(wèn)題的單元類型</p><p>　　后處理：在有限元分析的早期，用戶需仔細(xì)地研讀程序運(yùn)算后產(chǎn)生的大

38、量數(shù)字，即列出的模型內(nèi)各離散位置處的位移和應(yīng)力。這種方法容易漏掉重要的趨向與熱點(diǎn)，而最新的程序則利用圖形顯示來(lái)幫助用戶直接觀察運(yùn)算結(jié)果。典型的后處理模塊能顯示遍布于模型上的彩色等應(yīng)力線圖，以表示不同的應(yīng)力水平，顯示的整個(gè)應(yīng)力場(chǎng)的圖像類似于光彈性法或云紋法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p>　　二. 二維設(shè)計(jì)與三維設(shè)計(jì)的差異</p><p>　　CAD"的 "D"是什

39、么的問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有共識(shí)，其原因有三:一是多年以來(lái) CAD軟件屬于較幼稚的系統(tǒng)，其能力較弱，事實(shí)上二維軟件只適于畫2D圖形:二是相關(guān)軟件開發(fā)商中往往缺乏工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，不能深刻理解實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程和具體加工方法:三是機(jī)械設(shè)計(jì)是各種設(shè)計(jì)中比較麻煩和比較不規(guī)范的，而其中比較容易做的事也就是畫2D工程圖。實(shí)際設(shè)計(jì)中，2D繪圖工作中包括抄圖，但重要的是創(chuàng)建新結(jié)構(gòu)的圖形表達(dá)方法。譬如說(shuō)設(shè)計(jì)一根車床主軸，在開始構(gòu)思時(shí)，說(shuō)不準(zhǔn)應(yīng)有幾段臺(tái)階，各有多長(zhǎng)。開始制

40、定的粗略數(shù)據(jù)，很可能在以后的設(shè)計(jì)過(guò)程中被修改得面目全非，只是到了設(shè)計(jì)快結(jié)束時(shí)，主軸的參數(shù)才真止明確下來(lái)，所以說(shuō)實(shí)際上零件具體參數(shù)并不是在設(shè)計(jì)一開始就能確定的。一般的設(shè)計(jì)過(guò)程，總要經(jīng)過(guò)方案草圖、裝配草圖、拆零部件圖、正式總裝圖這樣的四部分繪圖工作。因此說(shuō) 2D 圖形繪制的方法是輔助繪圖而非輔助設(shè)計(jì)。</p><p>　　因此工程師盼望著 CAD技術(shù)在輔助設(shè)計(jì)方面的用處。實(shí)際上AutoCAD在2D圖形處理中的幾何設(shè)計(jì)

41、功能極強(qiáng)，精度也非常可靠，在掌握了操作技巧或者用不太復(fù)雜的 AutoLISP程序輔助一下，就能解決許多數(shù)學(xué)解析法難以解決的工程數(shù)據(jù)求解問(wèn)題，所以我認(rèn)為，"Design設(shè)計(jì)"才是應(yīng)用 CAD 的真正益處，它能有效地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。</p><p>　　二維軟件和三維軟件的應(yīng)用都已經(jīng)比較廣泛，雖然各自有一些弱點(diǎn)，但是它們各自的優(yōu)勢(shì)卻是非常顯著（詳見表1），這也正是它們各自的市場(chǎng)價(jià)值之所在。充分了解二

42、者的優(yōu)勢(shì)，是規(guī)劃二者應(yīng)用實(shí)施的先決條件。</p><p>　　2.1 二維軟件的優(yōu)勢(shì)</p><p>　　使用多年，應(yīng)用較為熟練；二維標(biāo)準(zhǔn)比較完善，作為工程設(shè)計(jì)、施工的主要介質(zhì)，其在行業(yè)的壟斷地位短期內(nèi)無(wú)法改變；開發(fā)了很多插件，通過(guò)插件的使用，大大提高了工作效率和圖幅質(zhì)量修改靈活；</p><p>　　2.2 三維軟件的優(yōu)勢(shì)</p><p>

43、　　三維軟件表達(dá)直觀，將有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量；一個(gè)數(shù)據(jù)源，可用作多種用途，為協(xié)同并行工作提供條件，提高團(tuán)隊(duì)工作效率；可有效集成設(shè)計(jì)知識(shí)，包括規(guī)則性知識(shí)和過(guò)程性知識(shí)，促進(jìn)知識(shí)重用，減輕設(shè)計(jì)工作量，為自動(dòng)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)；模型關(guān)聯(lián)，有效保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性； 參數(shù)化設(shè)計(jì)的主題：關(guān)系和大小。先確定各個(gè)零件的裝配關(guān)系，之后再驅(qū)動(dòng)它們到要求的大小。這實(shí)際上是工程師設(shè)計(jì)過(guò)程的抽象和整理，其基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)中的思考過(guò)程。</p><p>

44、;　　2.3 三維設(shè)計(jì)與二維設(shè)計(jì)的對(duì)比</p><p>　　通過(guò)二者優(yōu)勢(shì)的對(duì)比（詳見表1），不難看出對(duì)于創(chuàng)成設(shè)計(jì)，三維設(shè)計(jì)效率較高；而對(duì)于檢索設(shè)計(jì)，二維設(shè)計(jì)效率較高?？傊?，工程師越熟悉的設(shè)計(jì)，二維設(shè)計(jì)的效率就越高。因?yàn)樵S多細(xì)節(jié)不需要再次配湊，結(jié)論已經(jīng)很清楚了，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的構(gòu)建和表達(dá)也很明晰。</p><p><b>　　表1</b></p><p&g

45、t;　　三.三維設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用</p><p>　　二維設(shè)計(jì)軟件只能單純的繪圖并不能檢驗(yàn)圖紙的正確與否，零件之間的配合是否合理。更不能進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)、測(cè)試。而三維設(shè)計(jì)軟件則可以滿足這些要求。</p><p>　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程一般從概念設(shè)計(jì)、零部件三維建模到二維工程圖。有些產(chǎn)品特別是民用產(chǎn)品，對(duì)外觀的要求比見高，在概念設(shè)計(jì)以后，往往還需要進(jìn)行工業(yè)外觀造型設(shè)計(jì)。</p>

46、<p>　　在進(jìn)行零部件三維建模時(shí)或三維建模完成以后，要根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)和要求，進(jìn)行大量的分析和其他工作，以滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)、生產(chǎn)制造與裝配等方面的要求。這些分析和工作包括運(yùn)動(dòng)仿真、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、疲勞分析、塑料流動(dòng)、熱分析、公差分析與優(yōu)化、NC仿真及優(yōu)化、動(dòng)態(tài)仿真等。</p><p>　　產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法一般可分為兩種，自底向上和自頂向下，這兩種方法也可以同時(shí)進(jìn)行。</p><

47、p>　　自底向上：這是一種從零件到子裝配、總裝配、整體外觀的設(shè)計(jì)過(guò)程。</p><p>　　自頂向下：與自底向上相反，這是從整體外觀開始，到子裝配、零件的設(shè)計(jì)過(guò)程。</p><p>　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展和日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)采用并行、協(xié)同設(shè)計(jì)勢(shì)在必行，只有這樣，企業(yè)才能適應(yīng)迅速變化的市場(chǎng)要求，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，解決所謂的TQCS難題，即以最佳的上市時(shí)機(jī)、最好的質(zhì)量、最低的成本、最

48、優(yōu)的服務(wù)來(lái)滿足市場(chǎng)需求。</p><p>　　四. 三維設(shè)計(jì)在企業(yè)中的應(yīng)用</p><p>　　三維實(shí)體設(shè)計(jì)，是目前制造企業(yè)最流行的設(shè)計(jì)手段，通過(guò)三維實(shí)體設(shè)計(jì)提高企業(yè)的設(shè)計(jì)水平，已經(jīng)為大多數(shù)企業(yè)認(rèn)可，但如何將三維實(shí)體技術(shù)應(yīng)用于加工制造，更加明顯的體現(xiàn)出三維實(shí)體技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益，是目前所有企業(yè)面臨的問(wèn)題。</p><p>　　4.1 三維軟件在模具行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀</

49、p><p>　　濰坊模具廠在應(yīng)用PDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用三維實(shí)體設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合三維實(shí)型數(shù)控加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)圖紙加工，提高企業(yè)的制造水平和經(jīng)濟(jì)效益。三維實(shí)體設(shè)計(jì)作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，已經(jīng)在眾多的機(jī)械制造企業(yè)取得了重大的成功，特別是通過(guò)三維的動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，提前杜絕了多數(shù)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，企業(yè)能夠取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)隨著國(guó)外先進(jìn)三維設(shè)計(jì)軟件在模具行業(yè)的不斷應(yīng)用，眾多模具企業(yè)紛紛采用三維實(shí)體設(shè)計(jì)手段，模具的設(shè)計(jì)水平得到了較

50、大的提高。濰坊模具廠自1997年就開始三維實(shí)體設(shè)計(jì)嘗試，但是由于受到當(dāng)時(shí)種種條件的限制，三維實(shí)體設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用一度陷入迷茫，2004年下半年，隨著各種條件的成熟，濰坊模具廠三維實(shí)體設(shè)計(jì)的應(yīng)用率達(dá)到100%。全三維設(shè)計(jì)的鋪開，為后序的編程和制造帶來(lái)了地震似的影響，泡沫實(shí)型的整體加工就是這場(chǎng)革命的產(chǎn)物之一。通過(guò)對(duì)北汽福田濰坊模具廠基于PDM的三維實(shí)體設(shè)計(jì)的了解，結(jié)合模具實(shí)型三維實(shí)體數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用，探討三維實(shí)體加工技術(shù)為企業(yè)提高制造效率、

51、增加經(jīng)濟(jì)效益的途徑。三維加工技術(shù)的引入數(shù)控加工技術(shù)是模具制造中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用水平的高低直接影響到模具的制造質(zhì)量，模具的三維加工是三維實(shí)體設(shè)計(jì)與數(shù)控加</p><p>　　4.2 三維軟件在變壓器行業(yè)應(yīng)用所面臨的問(wèn)題</p><p>　　4.2.1 三維軟件引進(jìn)問(wèn)題</p><p>　　企業(yè)在三維軟件的引進(jìn)方面，不能根據(jù)客觀需求和本企業(yè)現(xiàn)實(shí)條件，盲目引進(jìn)。能

52、夠有精力和實(shí)力引進(jìn)三維軟件的企業(yè)大多屬效益較好，急待進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和設(shè)計(jì)效率提高的企業(yè)，因此，此類企業(yè)在資金投入方面并不吝嗇，但由于軟件在引進(jìn)前企業(yè)大多并沒(méi)有此類軟件的技術(shù)專家或人才。因此，在軟件引進(jìn)和選型方面由于經(jīng)驗(yàn)不足，往往會(huì)根據(jù)軟件推銷廠商的推銷和吹噓，盲目引進(jìn)了功能很全很大高端產(chǎn)品，或功能很弱的三維軟件低端產(chǎn)品，結(jié)果往往造成軟件的錯(cuò)誤選型。則也必然導(dǎo)致軟件后期在使用過(guò)程中的無(wú)法真正推廣。</p><p>　

53、　應(yīng)用三維軟件的企業(yè)的目的大多是為了提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題。但由于對(duì)三維軟件的期望過(guò)高，單純認(rèn)為通過(guò)三維CAD軟件的普及應(yīng)用就能夠解決企業(yè)設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量問(wèn)題，而忽略了設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技術(shù)、技能的具備和提高，豐富的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技能才是提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的根本，產(chǎn)品是設(shè)計(jì)出來(lái)的不是畫出來(lái)的。</p><p>　　企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)軟件的應(yīng)用推廣認(rèn)識(shí)不足。大多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)往往認(rèn)為使用推廣應(yīng)用了三維CAD軟件就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控加

54、工，離無(wú)圖紙化生產(chǎn)應(yīng)用就不遠(yuǎn)了。因此，往往對(duì)三維軟件的使用期望過(guò)高。其實(shí)，由于國(guó)內(nèi)變壓器制造行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施所處的現(xiàn)狀，本身各中生產(chǎn)線并不具備數(shù)控加工的功能，且變壓器制造行業(yè)本身就是個(gè)半手工的制造行業(yè)，因此，要想通過(guò)三維軟件將設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品數(shù)據(jù)直接傳輸用于數(shù)控加工或自動(dòng)流水線的加工裝配，還有待于整個(gè)制造業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備的自動(dòng)化性能的具備，和行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平的提高。否則，即使有了通過(guò)三維軟件設(shè)計(jì)生成出的數(shù)據(jù)，也沒(méi)有用于加工的自動(dòng)化生產(chǎn)線。最終，仍

55、然無(wú)法“逃脫”還是要生成二維圖紙、人工識(shí)圖制造產(chǎn)品的半手工業(yè)制造的宿命，</p><p>　　企業(yè)在三維軟件的應(yīng)用推廣中，對(duì)三維軟件的開發(fā)推廣技術(shù)人員重視和管理措施不到位。由于三維軟件的開發(fā)和推廣人員大多是這些企業(yè)的中青年技術(shù)骨干，且大多屬跨專業(yè)的特殊復(fù)合性技術(shù)人才，企業(yè)在引進(jìn)三維CAD軟件時(shí)，大多能夠通過(guò)物質(zhì)和獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)調(diào)動(dòng)人員的積極性。但隨著應(yīng)用的深入開發(fā)和推廣，企業(yè)往往忽視了對(duì)這些人員的管理和積極性的調(diào)動(dòng)，因此

56、，往往造成企業(yè)投入大量人力、財(cái)力購(gòu)置了高端的產(chǎn)品、培養(yǎng)了尖端的人才，要么無(wú)法把這些人才的積極性調(diào)動(dòng)出來(lái)，造成人才的閑置，要么最終無(wú)法留住這些人才。結(jié)果造成引進(jìn)軟件無(wú)法按計(jì)劃深入開發(fā)、推廣。</p><p>　　4.2.2 三維軟件技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題</p><p>　　由于在制造行業(yè)中，三維軟件的開發(fā)和使用推廣，大多是從航空航天業(yè)、汽車制造業(yè)開始的，這些行業(yè)都有如下特點(diǎn)：自動(dòng)化生產(chǎn)程度高、設(shè)計(jì)生

57、產(chǎn)周期相對(duì)較長(zhǎng)、產(chǎn)品的制造成本高、安全性能要求較高，產(chǎn)品制造種類和變化相對(duì)比較固定單一，因此，從以上特點(diǎn)來(lái)看都和三維CAD軟件的功能特性相吻合。但從變壓器制造行業(yè)來(lái)講卻都多屬手工加工制造，小批量或單臺(tái)制造較多，訂購(gòu)、生產(chǎn)周期較短，因此，在引進(jìn)推廣過(guò)程中就總會(huì)感覺(jué)在實(shí)際使用中問(wèn)題較多，無(wú)法達(dá)到象軟件推銷商宣傳的效果。</p><p>　　由于行業(yè)制造的特點(diǎn)，三維CAD軟件在變壓器制造業(yè)的使用過(guò)程中，通常需要在設(shè)計(jì)生

58、成三維模型后再生成二維圖紙，以最終指導(dǎo)生產(chǎn)加工，因此如果軟件對(duì)三維模型的生成速度慢，或從三維不能完全生成二維圖紙，則往往造成實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中二維圖紙的生成困難，或?qū)嶋H設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。從而形成實(shí)際設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。從而失去了引進(jìn)推廣的初衷。</p><p>　　國(guó)內(nèi)變壓器行業(yè)使用的三維軟件大多是從國(guó)外引進(jìn)，因此，從設(shè)計(jì)的三維模型轉(zhuǎn)化到二維圖形會(huì)存在諸多和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)標(biāo)不相符的情況，因此，在二維圖紙用于生產(chǎn)前，還需要做不小工作量

59、的國(guó)標(biāo)化工作。如標(biāo)注、線型、明細(xì)欄寫法等均需要修改，因此，也事實(shí)造成設(shè)計(jì)過(guò)程中的工作量。</p><p>　　其次，由于三維軟件本身是從國(guó)外引進(jìn)，其國(guó)內(nèi)大多是軟件銷售或代理商，因此，從技術(shù)支持和售后服務(wù)上也大多很難滿足企業(yè)的實(shí)際開發(fā)需要。</p><p>　　五. 三維CAD技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)思考</p><p>　　5.1 運(yùn)用三維設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題</p>

60、<p>　　高職學(xué)生年輕，學(xué)得快但用得不好;面向企業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師，大多數(shù)己不適應(yīng)按 3D概念進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思，他們用平行正投影表達(dá) 3D實(shí)體的思考方法己根深蒂固了。在學(xué)習(xí)3D設(shè)計(jì)軟件之前，針對(duì)高職學(xué)生就是首先要解決基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)準(zhǔn)備的問(wèn)題。</p><p>　　不少學(xué)生用AutoCAD畫2D圖相當(dāng)熟練，但在進(jìn)入 3D設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)論從概念還是造型技巧上，都感到相當(dāng)生疏。這也是企業(yè)由二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)過(guò)度受

61、阻的根本問(wèn)題。</p><p><b>　　學(xué)校實(shí)訓(xùn)設(shè)備問(wèn)題</b></p><p>　　在 CAD系統(tǒng)中有三個(gè)成員:硬件、軟件和使用者，使用者是這個(gè)系統(tǒng)中的重要因素;設(shè)備在 CAD 系統(tǒng)的應(yīng)用效果上起著關(guān)鍵作用。必須明確使用 CAD系統(tǒng)要解決什么問(wèn)題?怎樣的結(jié)果才是想要的?什么功能對(duì)學(xué)校的專業(yè)設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的?并不是軟件功能越多、越強(qiáng)就越好，要看做什么用。這就要求學(xué)生

62、在校期間牢固掌握理論知識(shí)的同時(shí)多多增加實(shí)踐機(jī)會(huì)。</p><p>　　任何軟件都不可能完全按照使用者的想法做事情，人和軟件功能的相互整合、雙方現(xiàn)有規(guī)則的對(duì)應(yīng)，是使用軟件必然的、永恒的主題。這個(gè)過(guò)程隨著軟件的越來(lái)越先進(jìn)、人的技術(shù)準(zhǔn)備越來(lái)越充分，也會(huì)越來(lái)越短，但不會(huì)是零。</p><p>　　? 不要比出圖能力，集中精力體會(huì)3D軟件輔助設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在三維軟件的培訓(xùn)和實(shí)施中，表面看的結(jié)果，并不是所

63、有的工程師都能理解和掌握三維設(shè)計(jì)方法。比起二維設(shè)計(jì)軟件的掌握，合格的人數(shù)大打折扣。這就是“再學(xué)習(xí)”的過(guò)程的難度所致。</p><p>　　在表達(dá)方法上解決了之后，適應(yīng)軟件的規(guī)則是另一個(gè)問(wèn)題。人的想法需要經(jīng)過(guò)軟件的相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)，如果軟件沒(méi)有提供直接對(duì)應(yīng)的功能，就需要“按照”軟件之可能，拐它幾個(gè)彎完成。由于軟件提供的功能不夠“專業(yè)”，用起來(lái)就有些模不著頭腦，整合過(guò)程也是“再學(xué)習(xí)”。</p><p&

64、gt;　　作為制圖工具，3D軟件的出圖能力無(wú)法與2D軟件比肩，如果初學(xué)3D軟件的人將精力過(guò)多地放在比較二者的出圖能力上，將無(wú)法體會(huì)3D軟件輔助設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　另一方面，現(xiàn)階段很多人無(wú)法體會(huì)3D輔助設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，甚至覺(jué)得使用3D軟件要做很多重復(fù)性工作。其主要原因在于現(xiàn)階段開展的大部分3D項(xiàng)目多為驗(yàn)證性質(zhì)，是根據(jù)已有圖紙建3D模型，而非用3D軟件直接做設(shè)計(jì)；建好3D模型后，又要根據(jù)得到的3D模型出工程

65、圖。整個(gè)過(guò)程實(shí)際上是在考核3D軟件的建模能力和出圖能力。如何讓項(xiàng)目參與者切實(shí)體驗(yàn)三維軟件輔助設(shè)計(jì)的能力是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。</p><p>　　綜上所述，使用 INVENTOR為主要支撐軟件的3D設(shè)計(jì)系統(tǒng)，明顯提高機(jī)械CAD應(yīng)用效果的條件己經(jīng)基本具備，我們應(yīng)當(dāng)重新對(duì)CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果及水平和投入規(guī)模進(jìn)行確認(rèn)，努力提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生動(dòng)手能力、從CAD/CAE/CAM的系統(tǒng)集成入手，采用合理的3D設(shè)計(jì)

66、解決方案，正確選擇代表 CAD技術(shù)開發(fā)方向的專業(yè)增值軟件，大力開展產(chǎn)學(xué)研訓(xùn)相結(jié)合，真正將 CAD 的軟、硬件和師資投入轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，轉(zhuǎn)化為高職院校的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　5.2 企業(yè)推廣三維設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題</p><p>　　發(fā)展國(guó)產(chǎn)三維CAD的有利條件是， 中國(guó)是一個(gè)具有旺盛需求的市場(chǎng)，正在向世界的制造工廠發(fā)展，對(duì)于設(shè)計(jì)軟件的需求是不斷增長(zhǎng)的。我們只需立足于國(guó)內(nèi)，作好

67、服務(wù)中國(guó)國(guó)內(nèi)用戶的工作， 就能夠站穩(wěn)腳跟。 同時(shí)經(jīng)過(guò)多年的國(guó)內(nèi)外各方面的大力的推進(jìn)工作， 對(duì)三維CAD的認(rèn)同和應(yīng)用都已經(jīng)形成。CAD/CAM/CAE/汽車設(shè)計(jì)/模具</p><p>　　7t9s)c%r w6l's1x"a'o#RCAD,CAE,CAM,CATIA,PROE,UG,SOLIDWORKS,模具,設(shè)計(jì),招聘,培訓(xùn),汽車,CAxHome中端三維CAD的出現(xiàn)，給國(guó)產(chǎn)三維CAD的研

68、發(fā)和應(yīng)用指明了方向。 國(guó)產(chǎn)的中端三維CAD軟件，其本地化和國(guó)標(biāo)化好，同時(shí)價(jià)格低，易于普及，對(duì)于國(guó)內(nèi)的用戶的特殊要求可以及時(shí)反應(yīng)。 因此，在我國(guó)可用性更強(qiáng)一些。雖然有國(guó)外成熟產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)壓力，但國(guó)內(nèi)較大的市場(chǎng)容量完全可以容納國(guó)產(chǎn)軟件的健康成長(zhǎng)。不利的因素也有很多，效率是一個(gè)不可回避的東西，過(guò)高的效率，使得CAD軟件開發(fā)商的利潤(rùn)無(wú)法兌現(xiàn)，市場(chǎng)的回報(bào)不足以支持后續(xù)的投入。造成很多產(chǎn)品開發(fā)商都轉(zhuǎn)向項(xiàng)目型的工作，賺眼前的錢以維持生計(jì)。 產(chǎn)品的開發(fā)工

69、作就受到很大影響。+J4Y$l$C/M!_4r.T/y$|3k;KCAD/CAM/CAE/汽車設(shè)計(jì)/模具設(shè)計(jì)用戶技術(shù)交流家園 6T'H4O.j.l:F5Fwww.caxhome.com由于CAD研究環(huán)境的不景氣，使得CAD軟件開發(fā)商可依賴的后備技術(shù)力量不足，這對(duì)于沒(méi)有學(xué)院背景的新洲軟件這類的公司來(lái)說(shuō)，尤其如此。 國(guó)際上學(xué)術(shù)界對(duì)于CAD方面的研究雖</p><p><b>　　六 總 結(jié)&

70、lt;/b></p><p>　　由此可以發(fā)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。人在現(xiàn)實(shí)生活中看到的3D實(shí)體，是有顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置等概念的實(shí)體，甚至是帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的3D實(shí)體。由于以前的表達(dá)手段有限，在機(jī)械制圖中人們不得不共同約定了與第一象限平行正投影的規(guī)則，用幾個(gè)相關(guān)聯(lián)的2D投影圖表達(dá)自己的3D設(shè)計(jì)。這種信息表達(dá)是不完整的，而且繪圖、讀圖要經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練，如果能直接從 3D概念開始

71、設(shè)計(jì)，這樣的 3D模型就能表達(dá)出設(shè)計(jì)構(gòu)思所需的全部幾何參數(shù)。只有從三維開始設(shè)計(jì)，CAD軟件對(duì)設(shè)計(jì)的輔助作用就會(huì)很容易擴(kuò)展和貫穿到產(chǎn)品開發(fā)全過(guò)程。</p><p>　　美國(guó)Autodesk公司的產(chǎn)品INVENTOR是目前的很好用的軟件之一。它是建立在 AutoCAD2002的基礎(chǔ)上，具有AutoCAD的全部2D圖形處理功能，并且增加了大量針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的支持功能。它對(duì)于 3D造型，是基于特征、基于尺寸約束和幾何約束的

72、參數(shù)化造型方法，有較好的3D與2D雙向關(guān)聯(lián)的能力。對(duì)于 3D曲面，有良好的造型、修整功能.INVENTOR的另一大特色是為其他公司的應(yīng)用軟件集成到特定的用戶環(huán)境下提供了相當(dāng)方便的二次開發(fā)接口，這也是對(duì)傳統(tǒng) AutoCAD開放結(jié)構(gòu)的有效繼承和發(fā)展。</p><p>　　對(duì)于復(fù)雜的投影線生成，漏標(biāo)尺寸，漏畫圖線的問(wèn)題，在INVENTOR中是很容易解決的、在INVENTOR中，并不直接生成2D 工程圖，而是首先繪制草圖

73、，僅對(duì)某些標(biāo)注尺寸而要人為作些修改和補(bǔ)充。</p><p>　　正確可靠的 2D投影線，意味著容易畫錯(cuò)的復(fù)雜投影和漏畫圖線的事不會(huì)發(fā)生了，對(duì)于標(biāo)尺寸的問(wèn)題，在INVENTOR中是自動(dòng)解決的，如果對(duì) 3D造型的尺寸約束不完格，INVENTOR會(huì)提示你缺少若干個(gè)尺寸或幾何約束，因此很少會(huì)漏標(biāo)尺寸。</p><p>　　INVENTOR中參數(shù)化特征建模功能，在處理由切削加工方式所得到的實(shí)體時(shí)，可

74、以說(shuō)是100%成功，那怕是含有相當(dāng)復(fù)雜的造型和尺寸。而對(duì)于有大量過(guò)渡圓角和拔模斜度的鑄般造零件，也有相當(dāng)滿意的成功率?？傊?，對(duì)中等復(fù)雜程度的零件造型和全部尺寸驅(qū)動(dòng)都是完美的。對(duì)于更加復(fù)雜的曲面設(shè)計(jì)表達(dá)與產(chǎn)品造型，INVENTOR中的曲面模塊具有相當(dāng)出色的功能，工程設(shè)計(jì)人員終于有了一個(gè)真正得力的助手。</p><p>　　對(duì)于部件機(jī)構(gòu)的空間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)的分析討論，在完成了3D設(shè)計(jì)的概念后，在INVENTOR中加載相

75、關(guān)的專業(yè)應(yīng)用軟件就可以進(jìn)行，其操作和結(jié)果都和我們很熟悉的 AutoCAD用戶界面相似。對(duì)于應(yīng)力應(yīng)變分析，我們同時(shí)結(jié)合有限元分析軟件如(Dynamic Designer , Visual Nastran FEA)，可以對(duì)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行完整的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真。能夠計(jì)算出機(jī)械系統(tǒng)零件的運(yùn)動(dòng)情況，包括位移、速度、加速度和作用力及反作用力，還可以作山零件的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)分析。</p><p>　　由于 INVENTOR是

76、以參數(shù)化三維特征建模為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的表達(dá)，所以對(duì)于數(shù)控加工的分析處理提供了得天獨(dú)厚的條件。目前基于INVENTOR開發(fā)的多種CAM軟件也有許多，如從2D到3D粗加工、半精加工到最后的精加工，從刀位軌跡生成到數(shù)控 (NC)代碼轉(zhuǎn)換，都是十分順利的:處理速度也相當(dāng)快。</p><p>　　本論文在劉老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體構(gòu)思和內(nèi)容，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水，在三年的學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感

77、受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。不積跬步何以至千里，本論文能夠順利的完成，也歸功于劉老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在論文

78、中得以體現(xiàn)。正是有了他的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。</p><p><b>　　七 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?］董超.Auto CAD三維制圖在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.</p><p>　　試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)，2004，（3）.</p><p>　　［2］趙志.Auto CAD在機(jī)械

79、設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］. 同煤科技，2007，（4）.</p><p>　?。?］張夕琴.CAD/CAE技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.裝備制造技術(shù)，2007,（12）</p><p>　　［4］龍飛中文版Pro\ENGINEER Wildfire3.0產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)例于技法，2007，7</p><p><b>　　八 致 謝</b></p&

80、gt;<p>　　本文在指導(dǎo)教師劉老師的多次指導(dǎo)下終于完稿，感激之情，溢于言表。在論文寫作過(guò)程中，得到了許多教師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助劉老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)知識(shí)、崇高的職業(yè)品德、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神令我很感動(dòng)，我從老師身上學(xué)到了做學(xué)問(wèn)的態(tài)度、方法與知識(shí)，但更重要的是學(xué)到了做人的道理與做任何事情都應(yīng)有的認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。這將使我受用終身！在這里我要對(duì)指導(dǎo)教師表達(dá)衷心的敬意與謝意。在此過(guò)程中，有眾多的老師和同學(xué)幫我搜集、查閱資