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关键词:后装压缩推卸式垃圾车 Pro/E建模 ADAMS仿真
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)011-070-02
1 后装压缩垃圾车背景介绍
如今,随着社会的发展,环保已成为了一个全世界都在关注的话题。奥运会、世博会等全球盛事的举办更是对中国的环保事业提出了更高的要求。所以,高效地治理城市垃圾、减少污染、改善环境,是时代赋予环保事业的一项重任。
垃圾处理工作是一个复杂的过程。其中的一个重要环节是垃圾的收运,垃圾的收运又分为几种模式。但为了更高效地提高垃圾处理效率,无论最终采用哪种垃圾收运模式,都应该采用垃圾压缩装置,就是先把垃圾压缩后再送往垃圾场。
从上世纪开始,世界各国都开始研发垃圾专用车,常见的车型有:集装箱式垃圾车、侧装式垃圾车、后装式垃圾车、车厢可卸式垃圾车和拉臂式垃圾车。其中最后研发出的后装式压缩垃圾车由于具有很多优点,在世界各国得到了最广泛的使用。
2 垃圾车初步设计
2.1 根据容积来确定车身尺寸
所谓容积是指车厢的实际容积,它是垃圾车整车的主要参数。
在本设计中,取额定装载质量M=500千克,9=500千克,立方米
则V=M/p=5000/500=10(立方米)
(1)
又V=L*H*W(立方米)
(2)
式中,Lm箱内长度(米)
H-厢内高度(米)
w-厢内宽度(米)
根据计算,取L=2.7米,H=1.8米,W=2米,填装口下沿离地高度0.85米。
2.2 确定车厢的截面形状
车厢的纵截面一般设计为直角梯形,车厢的横截面分为鼓形和矩形两种,从受力的角度看,鼓形截面能更好地分散受力,但是由于加工鼓形横截面车厢存在着一定的工艺难度,所以许多后装压缩式垃圾车,尤其是重型车,仍然采用矩形截面。
2.3 推铲的设计
在推卸式垃圾车中,由于强大的摩擦阻力,只能采用推铲将垃圾推出。推铲有折面型和曲面型两种,在本设计中,采用折面型,如图1。
2.4 推铲和掀起机构的驱动方式
在本设计中,推铲采用连杆机构来运作,这种机构相比于其他机构的好处是省力并节省空间,这是最有效的推铲方式,如图2。
在本方案中掀起机构将采用电机驱动,这样其结构将更加简单,可以节省成本,维修方便,如图3。
3 机构模型的建立与仿真
3.1 整个运动过程的建模和仿真
通过在pro/e中进行建模仿真,我们可以模拟整个垃圾车的运动过程。在图4a中,垃圾处于填满状态,推板被推到最前端;在图4b中,装载箱通过电机掀起,为垃圾的排出做准备:在图4c中,推板在油缸的驱动下向外运动,垃圾排出:图4 d中,垃圾完全排出,装载箱回归原位,等待新的垃圾倒入,并经过压缩装置压缩后推进入车厢。
3.2 压缩装置的建模
如图5是对压缩装置的建模
4 通过ADAMS进行运动分析
通过将PRO/E中已经建好的模型导入ADAMS中,我们可以对机构的运动进行进一步详细的仿真和分析,进而获取更多的信息。
4.1 对推进液压缸的速度一时间关系进行分析
从图6中可以看出,在整个运动过程中,推进液压缸的速度不是恒定的,其在x方向t的速度是逐渐增大的,在t=10s达到最大,随后逐渐减小,在t=20s时达到0,随后又反向逐渐增大:其在Y方向的速度也不是恒定的,先是逐渐增大,在t=21s时达到最大,随后逐渐减小,在t=27s时减小为0。
4.2 对推进液压缸的加速度,时间关系进行分析
从图7中可以看出,在整个运动过程中,推进液压缸的加速度不是恒定的,其在X方向的加速度是逐渐减小的,在t=10s时减小到0,随后逐渐反方向增大,在t=23s时达到最大,随后又逐渐减小;其在Y方向的加速度也不是恒定的,先是逐渐增大,在t=12.5s达到最大,随后逐渐减小,在t=20s时达到0,随后逐渐反方向增大。
5 总结
关 键 词:断路器 氮气泄漏 原理 运行监控 事故处理
中图分类号: TM561 文献标识码: A
1 引言
液压机构断路器因其输出功率大、延时小、动作快、速度易调整、负载特性配合好的特点,在许多变电站得到广泛应用。而其中作为其储能机构的液压储能筒的稳定性决定了断路器分合闸速度,对于断路器的安全稳定运行起着不可忽视的作用。液压储能筒氮气泄漏是一个持续时间长、影响较严重的缺陷,运行人员及时的发现和正确的处理能避免断路器因氮气泄漏导致的断路器合闸闭锁甚至强迫停运,对其监视、动作原理与主要象征的讨论和分析也显得十分必要。
2 液压储能筒原理、泄漏影响及象征
1.1 工作原理
液压储能筒是一个活塞筒,由可以移动的活塞将液压油与氮气隔开,两侧压力值始终相等(如图1)。油泵电机打压,将低压油打入高压油箱,由于液体很难压缩而气体较容易压缩,活塞会不断向氮气侧运动,氮
气不断被压缩的同时储存了大量能量,直到压力值达到32MPa后经时间继电器控制延时打压3s停泵。断路器分合闸会消耗氮气中储存的能量,压力逐渐下降,当压力值低于32MPa时油泵启动打压,直至压力达到32MPa后延时3s停泵。整个过程中液压油起到传递能量的作用,而氮气的作用是储能。
1.2 泄漏影响及象征
所谓液压储能筒的储能能力是指一次储能后能完成的安全分合闸次数,分合闸次数越多则储能能力越好。氮气就相当于储能的弹簧,当氮气发生泄漏后,储能能力下降,每次分合闸后压力下降程度增大,若缺少足量的氮气断路器分合闸速度会降低,而慢分慢合会导致灭弧时间增长,不利于断路器安全运行。
氮气泄漏通常是一个持续性的过程,有的能持续两到三年,伴随氮气泄漏的主要象征是频繁打压。氮气泄漏导致的压力值低于32MPa会启动油泵电机打压,持续的泄漏会导致电机频繁的打压。
3 一次检漏原理
当氮气发生严重泄漏时,必须迅速做出判断并切断油泵电源,防止电机打压导致压力过高,同时闭锁断路器防止分合造成事故。
西门子3AT2-EI断路器采取两个判据判定氮气泄漏:1.油泵打压。2.油压值达到35.5MPa [1]。由储能筒原理分析可知,氮气持续泄漏的情况下,活塞会持续移向氮气侧,导致压力下降而单位时间内打压次数增加。在氮气泄漏的最后阶段,活塞接近止档管一侧(如图2)。打压时,由于打压时间3s是一定的,当活塞碰到止档管后无法继续向氮气侧移动而电机持续打压,压力迅速上升至35.5MPa(如图3)。由于氮气充足时3s打压油压值升
高约1MPa,考虑环境等因素不能达到35.5MPa,故此时基本可以判断氮气发生了大量泄漏。两个条件同时满足,保护装置发氮气泄漏告警,同时闭锁合闸,防止断路器动作造成的慢分慢合。发告警的同时油泵重新启动打压并在时间继电器作用前迅速停机。此时高压油仍具有满足断路器一次分闸的能量。发氮气泄漏信号后通过一只时间继电器(标准调节)延时3小时发分闸总闭锁。在3小时内经过检查发现为电气回路的误发信号可以通过钥匙S4进行复归,严禁未经检查即使用S4复归。
4 二次动作原理
西门子3AT2-EI液压断路器将氮气泄漏告警继电器K81常闭节点串入合闸回路中。当满足油泵打压、35.5MPa压力节点失磁两个条件,则K81励磁,常闭节点打开,合闸回路闭锁继电器失磁发合闸闭锁信号。同时K81常开节点闭合,时间继电器K14励磁形成自保持,经延时3小时(标准调节)后发分闸闭锁信号。若经检查为误发信号,3小时内可通过复归钥匙S4断开自保持回路复归氮气泄漏信号。
5 运行过程中的漏氮监测设想
运行人员掌握了氮气泄漏监控及回路原理后,就可以在平时的巡视和监控中发现氮气泄漏的征兆并及时作出汇报与处理,减少事故的发生。
氮气泄漏导致断路器液压储能筒工作能力下降。因此,提出一种利用油泵电机打压过程判断氮气泄漏情况的监测方法。正常情况下,当储能筒压力低于32MPa时,继电器会触发油泵电源接触器动作,油泵启动打压。压力达到32MPa后通过继电器油泵延时3 s停止工作,完成储能功能。这个过程也是油泵电机运转的机械能转化为氮气所存储能量的过程[2]。假设压力在到达P1后的3s内增加到某一指定值P2,此时油泵电机作功为W,氮气体积由V1压缩到V2,可以得出以下结论:(1)
式中:F为作用在活塞上的力;L为活塞运动的距离;S为活塞面积。气体方程为:
(2)
式中:T 为温度;当气体定量时R 为一恒量。因此极短时间内所作的功可为:
(3)
将式(3)做积分可得:
(4)
式中:T为温度;当气体定量时R为一恒量。式(4)中电机做功W是固定的,而当氮气泄漏后恒量R会随之降低,因此在3S内电机功率一定的情况下所得压力值P2增大了。两种状况下气体压缩过程如图4所示。[3]从图4也可以看出,实线为正常情况下的体积--压力曲线,虚线为泄漏状态下的体积--压力曲线,阴影部分面积即为油泵所做的功, 面积越大所做的功也就越多,当电机功率一定且打压时间相同时,所做功也相同,如图4阴影面积所示。W1为正常情况,W2为氮气泄漏情况,明显氮气泄漏时压力上升值远大于正常情况下的压力上升值。因此运行人员可以通过打压后的液压值来判断氮气的泄漏情况。正常情况下,油速上升速度较缓慢,一旦当打压后油压上升值大于某一定值时可以判定有一定程度的氮气泄漏。运行人员可结合现场实际情况及早做出判断。这种方法的优点是运行人员能在日常的电机打压过程中通过压力值增量计算来判断断路器液压筒氮气泄漏情况。但温度对压力值上升速度会有一定的影响,且不同断路器所储氮气量,机构工作情况各不相同,电机输出相同功率的条件下液压值上升量也不同。这就需要在投运之初进行一系列的实验并根据经验数据得出相应的实验结果,得到一张与温度相关的打压压力上升图,运行人员与该图核对即可得知氮气泄漏的情况。同时现场可能出现的其它情况也可能对液压值的上升造成影响,比如油路堵塞高压油回流造成油压值降低,从而抵消氮气泄漏造成的影响等,需要根据现场实际情况进行判别。
6 运行人员的事故处理
氮气严重泄漏导致发氮气泄漏告警信号时,运行人员应根据现场实际情况作出相应的事故处理,尽量减少事故的影响和避免事故进一步发展。
前文已做分析,由于氮气的泄漏导致液压值不断降低,氮气泄漏往往伴随频繁打压。运行人员在氮气泄漏告警后应立即前往现场检查一次设备情况,核对漏气相断路器打压次数,并检查断路器有无明显异常,同时应核对保护装置信号并抄录。若经检查断路器无明显异常,且未伴随有频繁打压现象,基本可以判定为保护回路误发信号,可以用断路器本体上的S4钥匙按钮进行一次复归。复归成功后也应加强对断路器的监视。如断路器有明显的氮气泄漏征兆,应检查其它机构无异常后汇报生产调度,等候检修人员处理。
氮气泄漏告警后未复归,经时间继电器延时3小时(标准调节)发分闸闭锁。此时断路器已不能进行操作,在条件允许的情况下调度下令采用拉环的形式将断路器隔离并转检修,等候处理。
7 结束语
液压机构的漏氮问题一直是影响断路器稳定运行的主要原因之一,运行人员对氮气泄漏的监测和事故处理就显得分外重要。这就需要运行人员对氮气泄漏的检测与发信原理有深入的了解。同时本文提出一种可能的运行人员监测氮气泄漏的方法,希望能在运行维护中尽早发现氮气泄漏,避免事故的发生。
参考文献:
[1] 西门子(杭州)高压开关有限公司编著. SF6高压断路器3AT2 EI操作手册
机械设计作为机械工程的重要部分,是进行机械生产的前提基础,机械设计的质量好坏影响到机械设备性能的高低。机械设计流程就是根据特定的要求,将机械结构、工作原理、运动方式及能量传递等方面与机械零件的各种尺寸形状、方法加以整体结合,通过分析和计算,将其进行转化,形成一种制造依据。进行机械设计工作前,要首先制定出机械设计的相关任务书,对于较为简单的任务书,进行设计时就要保证设计的技术深度,然后再加以审查及修改。涉及到较为复杂的任务书时,要具体分三阶段进行设计:一是初步设计阶段,主要是对机械的结构形式及工作原理加以确定,之后设计运行程序。二是技术设计阶段,要综合考虑机械主要零部件之间的尺寸及形状,绘制总体设计图纸。第三是工作图的设计阶段,依据审查意见对图纸进行修改完善,绘制全部机械设计工作图,制定技术文件。
2基于网络的机械设计教学工具的开发应用
从机械设计的含义可以看到,机械设计涵盖了众多设计因素,需要借助专业化程度高的教学工具予以配合,而计算机技探究基于网络的机械设计教学工具与方法的开发董登友黔西南民族职业技术学院562400术的广泛应用,提供了相应的技术平台,形成了一些富有技术含量的教学工具实例。如针对机械设计中的空间凸轮机构,近几年开发出了一种基于网络技术的远程设计系统,专门用于空间凸轮机构的设计应用,可以借助浏览器联接互联网加以使用。在轴承的选择工具方面,也形成了基于网络模式的远程设计工具,既能用于具体的工程设计,也可以用来进行机械设计的教学实践。通过对这些基于网络的机械设计教学工具加以分析,我们可以总结出信息技术条件下的机械教学工具的信息要素。
3基于网络的机械设计教学工具的组建要素
伴随着网络技术的成熟,信息技术在现阶段的机械设计领域得到广泛采用,如前所述,出现了较多的能够进行高效率设计分析的教学工具及软件。通过机械设计的不同阶段,这个工具或软件能够实现对多种设计方案的对比,此外,借助网络技术,还可以实现设计的虚拟化,并做出可行性分析。一定程度上说,网络技术与机械设计的结合,大大改变了机械设计的原始进程,达到了机械设计效率与质量的双向提高。综合分析这些机械设计教学工具,它们都具备了以下几个基本要素。
3.1CAD技术
CAD技术由两个部分构成,一为软件系统,一为硬件系统,软件系统是CAD技术的核心系统,它的性能表现决定了整个技术系统具备的功能,硬件系统是CAD技术的外在表现,以物质形态呈现。软件系统又可分为系统软件、辅助软件及应用软件三个层次,系统软件能够实现自动控制及调配计算机资源,是软件系统的核心构成。辅助软件起到支撑辅助计算机进行开发的作用。应用软件可以结合系统软件及辅助软件,进行相应问题的编制处理。CAD技术是指是信息网络技术的重要组成部分,借助计算机系统的快速绘图技术及超强运算功能,CAD技术能有效辅助机械设计的全过程,改变传统且复杂的人工绘图模式,提高了机械产品的精度,促进了机械设计生产效率。CAD技术就是在综合了人们相关设计智慧和创造能力的基础上,将计算机具备的高精度、强运算、高记忆与高质量的图形显示相结合,简化了设计流程,解放了劳动力,缩短了机械生产的运转周期,机械设计的精度、效率也相应得到了增强。
3.2运用数据库技术,构建实例库
数据库技术,借助于应用程序层的接口,能够做到用户的便捷使用。数据库技术来源于OLEDB技术,虽然OLEDB技术能够提供数据资源的高性能访问,数据源中也包含了关系数据库、电子邮件、文件系统以及各种文本和图形等内容,但本身的复杂性限制了较为简单的设计需求,数据库技术则可以完美衔接OLEDB与应用程序之间的关系,加上操作方式简单、磁盘痕迹小、速度快捷,能够有效节省网络流量。将数据库技术与机械设计相结合,一方面能够筛选机械设计所需的各类数据,提高数据库的存取性能,另一方面能够将机械设计加以简化,更为重要的一点是,数据库技术可以预留出一定的接口,从而为设计平台的扩展提供空间。机械设计教学工具,就是利用数据库技术建立了工程的实例库,并不断加以补充。在实例库里进行关键词的搜索,就能得出相近或相似的设计方案,用户在得到结果反馈后,可以实现在线观看设计流程的幻灯片或阅读设计的相关报告。在具体的设计图纸浏览上,借助网络技术的密码技术进行加密提供,一方面涉及到知识产权范畴,另一方面也分流浏览人群,做到资源使用的高效性。
3.3WEB结构及公式、手册查询
浏览器结构,也称WEB结构,由传统层面上的二层服务器发展而来,依托网络技术得以开发。WEB结构可以将计算机服务器加以分解处理,形成一个应用服务器及多个不同的数据库服务器,构成三层结构样式的服务器模式。使用这个模式,可以简化客户端,借助通用的浏览器即可浏览形式丰富的文本语言,这些多样的文本语言又能够有效提供机械设计所需的各项手册信息及数据,并从一定程度上简化了信息的检索查询工作。涉及到较为高级的文本形式,如设计图片、设计表格等,一般化的控件难以完整显示出来,较易发生文本崩溃现象,而超文本语言的使用可以完美解决此问题,超文本WEB结构能够凭借自身丰富的表现形式将相应的设计资料更加完整加以显示,方便人们开展设计流程。值得注意的是,很多的机械设计方案最终无法达到设计产品的完美性能,这很大程度上是因为公差和配合在制定时不够充分,或产生错误所致。设计图纸即时具备了较好的创意结构,但生产设计出的机械原型还是与期望性能表现相去甚远,主要原因也是没有在公差制定上予以仔细考虑。这就需要,在进行基于网络的机械设计教学工具开发时,要相应提供简要的公差计算工具。另外,基于网络的机械设计教学工具开发利用,面临着一定的版权和知识产权保护问题,因此,在进行相关的机械设计教学工具开发时,如需网络,要与版权拥有者进行协商,并采取相应的密码保护措施,加强新型教学工具的网络安全性。
4结语
1.1缩短机械设计周期
机械产品设计的整个程序比较繁琐,每个机械零部件结构并不整齐,造型结构比较复杂。机械设计中的机械图形较为复杂,但是通过计算机辅助设计可以加工、组合机械图形,并且经过分析以及处理后就可以设计出符合要求机械设计要求的机械图形。其次,CAD应用于机械设计可以自动产生截交线,一方面可缩短机械设计周期,另一方面也可以为机械设计提供尽可能多的时间。另外,采用CAD技术可以测试机械机设计产品性能,而且可以通过系统数据库信息修正产品设计数据,进而提高机械产品设计质量。
1.2提高机械产品的科技含量
随着市场经济的飞速发展,机械设计领域面临的竞争形势日益严峻,有效应用CAD技术可大大提高机械设计产品的科技含量,技术优势会更突出,提高其市场竞争力。机械设计中应用CAD技术可大大提高机械设计产品品质,也可通过CIMS等计算机技术不断优化机械设计技术,确保机械产品设计质量。
2机械设计中应用CAD技术的现状
我国的CAD技术起步相对比较晚,在我国只有几十年的发展历程,但是已经得到了广泛关注和重视,特别是机械设计领域已经优化了产品设计方案,大大缩短了机械设计周期,提高了机械产品设计质量。CAD系统中主要包括支撑软件、应用软件两大部分,其中系统的核心主要就是应用软件,高华CAD、PICAD(我国自主研发)、AutoCAD(由美国AutoDed公司开发)等都是较为常用的CAD软件。机械设计中应用AutoCAD技术可以提高机械制图的专业化程度,便于设计人员更好的交流、沟通。具体的应用主要体现在以下几个方面:
2.1三维CAD技术具有广泛的应用前景
现代机械制造领域中应用CAD技术是一个很大的进步,立足于计算机技术建立的开发平台可以为CAD技术应用提供广阔的空间。纵观当前的机械制造领域应用计算机技术的现状分析,应用比较多的仍然是基于二维设计的CAD技术,并且大部分都是简单的绘图中才会应用软件,并非三维结构设计。近年来,科学技术的飞速发展更加突出了机械设计中应用三维CAD技术的优势。现阶段,CAD技术三维软件开发商大部分是以国外厂商为主,因此国内CAD软件只有通过全面优质的服务才可以取得较高的竞争优势。三维CAD技术应该在普及售前,本地化售后服务的前提下不断延伸,因此三维CAD技术应该在我国国内市场具有很好的发展前景。
2.2有利于生成产品实体
利用CAD技术可以实现实体模型、表面模型、线框模型等几种三维建模,目前很多CAD软件具有建模作用的话都有相应的具有建模作用的技术体系,简单的机械产品零件也可以分析整个产品结构,进而模拟三维实体造型,然后通过模型测试以及模型计算就可以生成达到机械设计要求的实体产品。实际应用的过程中,第一步先要分析零件的轮廓要素以及零件几何结构,然后再以此为依据建立三维模型,全面旋转基本体后根据需要的位置装配每个零件的实体造型。
3机械设计应用CAD的未来趋势
3.1集成化发展
集成化应该是CAD技术的未来发展趋势,CAD技术不只是一种单独的技术,会涉及到诸多方面内容,包括网络、围设备、计算机软硬件、图形学以及数据库等,同时也集成了管理信息系统、计算机辅助工艺流程规划以及计算机辅助制造等多个系统。高效整合这些技术必须依赖计算机网络技术。利用计算机网络技术集成CAD技术应该是技术发展相关领域的研究热点。特别是随着全球经济一体化的不断发展,越来越多的人开始关注基于WEB、基于网络的协同设计制造系统、异地设计制造等。有机结合CAM、CAD可充分体现CAD在机械设计的应用成果,实现自动化机械设计。CAD集成化技术可以建立一个快速、完整的机械产品开发及设计系统,规模化生产机械产品,这样有利于大大增强机械制造企业的竞争力。
3.2智能化发展
应用CAD技术的过程中必须人员的相互操作才可以完成,因此比较依赖设计师的操作。但是因为人为因素会导致机械设计中极易出现各种各样的误差,也会在一定程度上影响机械设计的科学性。因此,未来CAD技术一定要朝着智能化的方向发展,而且应该积极引进专家指导系统以及人工智能系统为CAD技术发展提供强硬的技术支持。实际应用过程中,人工智能系统可以根据机械产品设计需求判断、推理相关的数据,同时做出最合理、科学的决策,为机械产品设计提供全面、真实的数据基础。
4结语
关键词:CAD 机械设计 应用
1. 概述
机械设计主要是根据用户的定制要求对机械产品进行结构、形状等设计。机械设计的主要目标是在满足各种条件约束(材料、加工性能等)的前提下,设计出成本最低、性能最好、可靠性高以及效率高的产品。机械产品设计的好坏直接关系到产品的质量,能否达到使用要求,以及维护的容易性。机械产品成本的70%在产品的设计阶段就已经决定。因此,机械产品的设计工作对于企业在降低技术成本方面是非常重要的。机械产品设计涉及到结构、运动方式、力(力矩)、材料、等多方面内容,传统的依靠设计者的知识、经验和远见的设计方式已经远远不能满足现代产品的要求。
随着计算机技术的飞速发展,计算技术应用到机械设计中得到了广泛的应用。利用计算机软件在机械产品的设计阶段进行方案确定、尺寸确定、结构设计等都会极大的方便设计人员。CAD技术在机械设计中的应用极大的降低了设计人员的工作量,提高了设计人员的工作效率,同时降低了企业的设计成本。
2.CAD技术
2.1 CAD技术简介
上世纪60年展起来的CAD(Computer Aided Design)技术主要是利用计算机强大的数值分析计算能力和图形处理能力帮助工程技术人员进行工程和产品设计的技术。它具有工程和产品的设计、三维建模、仿真、图形绘制等多种功能。CAD技术目前已经被广泛的应用到机械、航天、船舶、轻工等多个领域内。
CAD技术是将人与计算机进行结合,将工程人员的设计通过计算机的图形显示以及强大的计算能力实现。机械设计的整个过程包括分析和综合。人创造性的思维活动是进行机械产品设计的关键部分,将设计的思维和方法经过综合、分析后转换成计算机所能求解的数学模型后经过计算机计算得到最终的结果。计算机的作用是分析计算和对信息进行处理,计算机可以完成信息管理、图形绘制、三维模型建立、优化等数值分析计算。将人与计算机两者相互结合,将各自的优势发挥出来可以更快更好更准确的实现设计结果,并且缩短设计周期。
2.2 CAD 技术
CAD技术是工程人员以计算机为基本的工具,对机械零件、装配件等产品的图纸绘制、分析等设计活动的总称。根据具体的设计工作,CAD一般包括二维CAD和三维CAD。二维CAD技术通常使用的软件是Auto CAD,CAXA等软件;三维CAD系统现在广泛使用的包括Proe/Engineer,Solidworks,UG软件等。
通常实际中使用的CAD二维绘图功能可以将工程技术人员从手工绘图的劳动解放出来,实现设计质量的提高和设计速度的提升。计算机三维设计包括三维模型的建立、三维模型的装配、曲面设计、机构运动分析、注塑分析等。三维设计可以将工程人员的设计通过计算机图形的方式进行表达。
3 .CAD技术在机械设计中的应用
3.1 机械设计
机械设计是机械工程的一个重要组成部分,是进行机械生产和产品设计的第一步。机械设计直接关系到产品的性能,产品成本等多方面。根据用户的要求对所需要的产品进行工作原理、结构、使用方式、力的传递、零件的材料选取、形状尺寸确定等。产品设计是后面产品制造的依据以及产品使用过程中维修、维护的重要依据。
机械设计的目标是在满足各种约束条件的前提下,设计出最好的机械产品。通常的设计目标包括最好的工作性能、最低的成本、最小的重量、高可靠性、高的传递效率等。这些目标之间有可能是互相矛盾的因此需要设计者在进行设计的过程中,传统的设计方式是设计者根据已有的经验进行选取。由于传统的设计方式存在主观性,因此现在越来越多采用科学的计算实现机械设计的优化设计。
3.2 CAD技术在机械设计中的应用
CAD技术在机械设计中的应用通常是二维图纸的绘制和三维模型的建立。二维图纸的绘制通常是指使用Auto CAD技术进行点、线、面的绘制工作,并且能够将费时费力的图纸修改等后续工作以高速、精确的方式完成。
CAD的三维建模方法有线框模型、表面模型和实体模型。具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于复杂的零件,仅有基本体系不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到需要零件的三维实体造型。在零件实体构造完成后,将零件可以进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
三维CAD系统可以将设计出来的零件进行装配,将零件的相互位置和形状表达出来,有效的避免了单独设计零件可能导致的后期装配失效。三维装配可以对零件之间的装配关系进行记录,一旦发现装配不正确可以进行及时的修改。这样的话不仅极大的降低了生产成本,而且能够提高生产的效率。在进行装配完成之后,三维CAD能够对整个机器的装配件进行运动模拟演示,可以实现对机构运动行程要求的检测,已验证行程是否达到使用要求。
4. 总结
随着计算机技术的发展,计算机辅助设计会在设计工作中发挥越来越大的作用。CAD技术软件技术在飞速的发展,越来越多的软件。这些软件根据自身的属性,在不同应用范围内得到了广泛的应用,极大的节省了设计制造的时间周期,并且能够对设计产品的精度有所提高。
参考文献:
[1]葛海霞,刘村.AutoCAD2004/2005辅助设计.上海:上海科学普及出版社,2004
【关键词】冶金机械;设计要点
中图分类号:S611文献标识码: A
前言:我们国家的经济在不断的发展,冶金装备业作为我国主流服务与制造行业之一,近些年来也在不断地探索与发展。 随着国际业内对冶金装备要求的提高,冶金机械制造已经不单纯的是机械的制造了。 它涉及到了更多方面的问题。 比如经济性、绿色环保、美观等。本文就冶金机械制造设计的问题进行了简单的探讨,希望对相关人士有所帮助。
一、冶金机械设计
所谓冶金机械设计是指根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式,各个零件的材料和形状尺寸,方法等进行构思,分析和计算并将其转化为具体的描述,以作为制造依据的过程。在机械领域发展越来越好的形势下,机械制造成为机械领域中重要的组成部分。因此,有效的、合理的进行机械制造至关重要。然而,要想实现此目的需要保证冶金机械设计规范的进行,从而提高机械动态化水平,才能够实现机械制造合理而有效。一个好的冶金机械设计必须有以下几个工作阶段构成。
1.计划阶段
在具体开展冶金机械设计之前结合机械相关的资料进行设计是非常必要的。其目的是通过机械资料进行了解,从而合理的规划如何进行冶金机械设计才能够保证机械的性能、安全、质量等方面能够符合规范性文件的要求,为后续进行具体的冶金机械设计做好铺垫工作。
2.方案阶段
方案阶段是冶金机械设计的关键部分,其主要进行的工作内容是详细的设计机械的每个部分,最终设计出完整的机械。但是,需要注意的是方案阶段所设计出的机械并不是最终定稿的设计方案。因为方案阶段仅是按照要求将冶金机械设计出来,未涉及到设计方案检查相关的内容。
3.技术设计阶段
技术设计阶段需要进行的工作内容是结合总装配草图及相关技术性文件就冶金机械设计方案中的设计部分进行优化和完善,最大限度的提高设计的合理性和有效性。由于在后续的工作中对冶金机械设计方案改动的可能性较大,需要将此阶段设计完成的方案安全的保存,为后续工作做准备。
二、冶金机械设计在机械制造中的作用
冶金机械设计是机械制造重要的组成部分之一,其在一定程度上决定所制造的机械能否高效的、有效的、稳定的应用。可以说,机械设计在机械制造中起到奠基石的作用。对于冶金机械设计如何在机械制造中发挥作用这个问题笔者从侧面进行具体的分析,详情如下:
1.冶金机械设计的分类
在当下冶金机械设计越来越重要,已经成为推动我国经济发展的重要组成部分。为保证机械制造能够稳步进行,目前已经推出三种冶金机械设计类型,即新型设计、继承设计、变形设计。
(l)新型设计是将比较成熟的先进技术运用到冶金机械设计中,以此来进行新型机械的设计。
(2)继承设计是为制造运行效果好、功率消耗小的机械,设计人员有效的结合自己本身的经验和设计技术进行合理的、有效的设计。
(3)变型设计是从市场需求出发,对原来的冶金机械设计进行变动和更改,使其能够满足市场需求,按照此冶金机械设计方案而制成的机械能够适用于当下的市场。
2.冶金机械设计的主要程序
冶金机械设计严格的按照设计程序有步骤的、有计划的、合理的执行,能够保证冶金机械设计的完整性、准确性,为正常的进行机械制造创造条件。因此,冶金机械设计的主要程序是保证冶金机械设计能够在机械制造中充分发挥作用。主要的冶金机械设计程序有:
(l)拟定设计任务。所谓拟定设计任务就是为了明确设计目的,掌握所设计的机械需要满足的要求、机械造型、机械的功能等等,为进行具体的设计工作做铺垫。
(2)初级设计。初级设计环节进行的工作内容按照设计任务将机械的轮廓、部件、结构等方面设计出来。
(3)技术设计。技术设计是冶金机械设计的关键环节,需要设计人员结合自身的经验和技术设计对初级设计环节所设计的方案进行进一步的设计,构成完整的设计方案。
(4)工作图设计。将通过检查核实达标的冶金机械设计方案从机械制造的角度进行重新设计,形成工作设计方案,使具体的机械制造案按照工作图能够合理的进实施。
(5)定性设计。定型设计主要应用于配量生产机械前的最后一次设计,其主要是对冶金机械设计方案进行调整,将冶金机械设计方案中过于理想化,批量生产无法达到的部分进行调整,最终敲定机械设计方案,机械制造按照此设计方案进行具体的生产。
3.冶金机械设计的准则
保证冶金机械设计合理的、规范的开展才能够促使冶金机械设计在机械制造中发挥作用,为构建质量好、功能强的机械创造条件。然而,要想保证冶金机械设计的合理性、规范性、准确性,需要严格按照机械设计准则进行具体的设计工作。所以说,冶金机械设计准则也是保证机械设计在机械制造中发挥作用的重要因素。冶金机械设计准则为:
(l)技术性能准则。技术性能是保证机械能够长时间高效运作的关键。在进行冶金机械设计的过程中一定要严格控制机械技术性能设计,保证所设计的机械技术性能符合生产要求。
(2)标准化准则。冶金机械设计标准的进行,每个部分都符合相关规范性文件,才能够为建设出标准的机械做铺垫。而标准化准则正是对冶金机械设计是否标准进行约束。
(3)安全性准则。主要是约束设计人员在进行冶金机械设计时充分考虑零件安全性、整机的安全性、生产的安全性以及环境的安全性,为安全的进行机械制造创造条件。
三、把握冶金机械设计的未来发展趋势
1.冶金机械的绿色技术
绿色技术是目前针对世界范围内的环境保护以及可持续发展所提出的一种以合理利用资源和节约能源为目标的技术形式,是指在产品及其生命周期全过程的设计中,充分考虑对资源和环境的影响,在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时,优化各有关设计因素,使得产品及其制造过程对环境的总体影响和资源消耗减到最小。冶金机械中的绿色技术,就是要在机械的产品设计、制造、使用以及回收的各个阶段都充分地利用绿色技术,以实现最大限度上对能源的节约以及对资源的合理利用,同时减少冶金机械所产生的废弃物排放,减少由此产生的环境污染,从而实现自然环境和冶金机械生产之间的和谐发展。
2. 冶金机械自动化发展
一是基于数字模拟和仿真技术的研发,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。二是综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。三是产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。四是数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。五是先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连贯测量。六是结合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。
3.冶金技术信息化发展
在工业生产控制中,网络就是中枢神经,对工业生产起到控制作用。在冶金工业中,以计算机技术为先锋的网络技术、电子数控技术、计算机仿真技术、多媒体技术、计算力学技术等在冶金流程中实现集成模拟系统,通过人机交流,模拟钢铁生产全过程,进而推进冶金工业生产制造的智能化。
4.生产管理系统化发展
生产管理系统的智能化在生产组织管理上,产品质量检测和管理上,在能源管理和优化上都体现出优越性。它科学的整合了冶金机械、冶金原材料和冶金能源,使资源配置和资源利用达到最优化,并对产品质量进行预报、跟踪和分析,判定在生产中发生的品质异常,使冶金企业就冶金机械、产品质量、成本管理、能源管理等均有的放矢。
四、结束语
冶金机械制造设计的发展符合世界的主流方向。其发展仍然面临着许多问题。这些问题不是一朝一夕能够解决的。需要很多人的努力。希望相关人士能够积极应对并解决问题。
参考文献:
[1]刘燕平,涂德林,郭金溢. 冶金冶金机械设计要点之我见[J]. 科技信息,2014,01.
[2]邓蕊,赵士明. 冶金机械绿色设计应用关键问题研究[J]. 河北冶金,2014,02.
关键词:传统机械设计;预期功能;智能化;计算机辅助
中图分类号:TH122文献标识码: A
0 引言
随着社会经济的发展,中国的科学取得了长足的进步,现代机械也发生了飞跃性的发展。现代机械在继承了传统设计的原则、步骤、造型设计标注、类比设计等基础上,将迅速发展的计算机技术、电子学技术、测试分析等多种技术融入到机械设计中,同时在机械系统中引入新材料、新工艺,实现了同一种技术功能所具有的载体功能和技术手段的多样性。现代社会对机械系统提出了更高的要求,为了使产品能够立足于市场,机械系统不仅需要能够在实现预期功能的基础上,还需要设计的机械系统满足物美价廉、操作方便、安全性能高、污染小等特点。因此现代机械系统对机械设计这提出了更高的要求,只有通晓机电、液压技术、计算机技术等才能够设计出性价比高的优良现代机械系统。
1 现代机械设计的特点
机械设计是实现某一种功能,同时综合制造产品的经济性、制造可能性等,从而构思的一种具有创新性机械产品过程。与传统机械设计相比,现代机械设计有着其自身独有的特点,为了使得设计的产品具有更大的市场竞争力,现代机械在设计时不仅仅需要对系统的机械工作原理、运动形式、力量的传递方式、零部件结构尺寸、外部阻力、摩擦力、各零部件间的耦合方式等等进行考虑,还需要综合融入多门新的科学知识,比如计算机学、机械电子、控制理论、仿生学、美术学等等,是一种融入多门科学知识的综合性设计过程。随着社会的发展以及科技的进步,现代机械的种类越来越多,机械系统的结构复杂度也是逐年的增加。但是从系统功能角度上来说,机械系统可以分为动力系统、执行系统、控制系统、动力传输系统等等,如果再进行细分,每个系统在原系统的基础上仍可进行划分。
2 计算机辅助机械设计方法
计算机辅助技术简称CAD技术,它属于计算机技术,是电子信息技术的重要组成部分之一。作为当代机械设计过程中最具灵活的技术手段之一,CAD技术这一新兴的学科颠覆了传统手工设计效率低下的方式,充分利用计算机所具有的运算快、记忆力强、逻辑判断高、计算精度高、绘图能力强等特殊功能,并结合设计人员的经验、智慧以及创造力来计产品,极大的降低了产品的开发周期,提高了产品设计精度,减轻了设计人员的劳动强度,提高了产品的设计质量,使得设计人员的创造性以及个人能力得到延伸。
CAD系统由硬件系统和软件系统两部分组成,硬件系统是支撑计算机辅助系统的物质基础,而软件系统决定了CAD系统所具有的功能,它是系统的核心技术,软件系统和硬件系统联合在一起共同组成了计算机辅助系统。从软件的功能上来划分的话,系统软件可以分为系统软件、支撑软件和应用软件三部分。其中,系统软件主要包括操作系统、数据通信系统等,它是整个软件的核心内层,能够自动管理和控制计算机资源;支撑软件亦成为开发软件,它能够帮助设计人员更高效率的开发其他应用软件;应用软件是在系统软件和支撑软件的基础上,设计人员进行自行编制用于解决实际问题的程序。
利用计算机辅助技术进行机械设计的步骤主要包含以下几部分,首先就是建立数学模型,在cad系统中常规的机械零部件都具有自己的数学模型,如果设计的模型在系统中不存在,则需要重新建立正确的数学模型;其次是设计程序流程图,根据机械系统的工作原理对零部件的控制步骤进行设计;后根据程序流程图的工作步骤,利用计算机语言进行程序的编制;最后在相关开发软件系统下进行程序的调试,并检查程序是否能够正确运行,如果不能,则需要发现错误并进行程序修改。
3 系统化机械设计方法
伴随着科技的迅速发展,人们对产品的功能需求也是日益的增多,产品的设计复杂性也随之增加。现代产品具有寿命周期短,更新速度快等特点,利用传统的机械设计手段来设计现代机械产品则显得有点力不从心,传统机械设计手段已跟不上现代产品发展的步伐。基于传统机械设计的缺点,现代机械在继承前者的基础上发展而来。现代机械设计突破传统只注重实现产品预期功能的需求,并结合现代先进的计算机等其他综合技术,使得现代机械设计向信息化、系统话、柔性化和智能化方向发展。由于现代机械产品设计融入了多种综合性技术,当代的设计技术使得原有的机械产品机构发生重大变化,将机械产品性能、功能及其制造技术提高到了一个崭新的水平,带来了巨大的经济效益和社会效益。机械产品的系统化设计和多种控制技术的运用是未来机械行业发展的趋势。
目前,计算机辅助技术已经在产品的设计绘图、加工制造、生产规划等环节得到了广泛而深入的研究,并且也取得了一定的成果。但是其在产品开发初期设计环节上运用的相对较少,远远不能够满足现代设计需求,而系统化设计能够解决该问题。系统化设计能够将任务实现由具体到抽象的层次划分,并能够拟出实现该方案的目标方法,由浅入深、由抽象到具体的将各层次紧密的联系在一起,最终是产品设计规划化、系统化,易于实现计算机辅助技术在整个机械产品的设计。在系统化设计中,将产品的设计系统看作由多个设计要素组成,并且每个设计要素具有一定的独立性,各个要素具有层次性,每个要素之间存在着一定的联系,当所有的要素设计完成后,将他们有机的整合在一起即实现所需的机械系统。为了更加
科学合理化的进行机械系统设计,在系统化设计过程中,常常将一个机械系统分解为许许多多比较简单的系统,从而使得机械设计变得更加的简单、方便。有时候,为了需要,可能将划分后的系统进行划分为更加简单的更小子系统,直至能够进行适宜的设计和分析。
但是在系统设计时需要注意以下问题:
(1) 系统分解数和层次数应适宜。如果分解的子系统数目太少,则子系统复杂度稍高,不便于产品的模型化,同时也给设计工作增加难度;如果分解数和层次数过多,则容易造成系统臃肿,给最终的系统整合带来难度。
(2)避免过分的复杂面。在系统设计时,尽量选择要素间联系数较少和作用较弱的地方。
(3)使得系统中能量流、信息流、物料流的合理的流动。在机械系统中,一般包含能量流、信息流、物料流,并且该三部分间可实现相互转换。他们在系统的输入到系统的输出工作过程中,按一定的方向和途径不间断的流动着。即使在划分的各个子系统中,他们的流动途径也是不变的。
(4)系统分解与功能分解的不同。在系统分解中,存在子系统分解和功能分解,这两者间的分解是不相同的。虽然系统被分解为各个子系统,但是每个子系统仍是一个单独的系统,子系统虽然相对简单,但是可能具有多项功能,并且每个子系统间仍是具有紧密联系的。功能分解不一样,系统按照功能逐一分解,直至不能够再次分解系统功能。
4 结束语
伴随着网络技术的发展以及异地的协同设计制造,使得产品的功能需求、设计、加工、装配并行工程具有一定的可行性。但是产品设计方案的三维可视化是实现这一目标的前提条件,因此,近些年来,智能化软件设计、三维图形设计、虚拟技术等等越来越多的被应用到现代产品的设计中。目前,机械产品的设计正朝着智能化设计、计算机辅助实现以及能够满足异地系统设计的方向发展,并且随着人们对产品功能性越来越高的要求,人工智能理论、系统工程理论、计算机软硬件工程等多技术融合技术也是未来机械产品设计的发展方向。
参考文献
关键词:机械设计方法;矿山机械设计;研究运用
1.前言
矿产资源的消耗量的扩大,使得矿山行业需要提高矿山机械设备的开挖效率,利用现代化的设计方法,增加矿产开采量,并保证矿山开采的安全。机械设计方法在矿山机械设计中的运用,主要就是利用现代设计理念,对老旧的矿山机械设备进行改进,并以低碳、低成本为设计原则,确保矿山机械设计具有较高的性价比。
2.机械设计方法的概念
机械设计方法就是利用现代设计理念,采用现代设计方法,并利用计算机软件,对矿山机械设备进行设计,以提高设备的质量,降低设备的成本。在以往的矿山机械设计中,其设计大多是凭借实践经验及设计人员的自觉,因此具有较大的误差,并造成大量人力、物力的浪费[1]。而现代机械设计方法,是对矿山机械设备的改进,并从低价、环保的设计理念出发,利用现代先进的科学技术对矿山机械设备进行改良设计,保证矿山机械设备更加实用、安全、高效,呈现出多元、动态、智能的发展趋势,满足现代矿山行业的发展需求。
3.机械设计方法在矿山机械设计中的运用
3.1机械设计方法中的CAD技术运用
矿山机械设计相对复杂,而利用现代机械设计方法,结合CAD计算机软件技术,对矿山机械设备进行设计,就可以减小机械设计的工作量和工作难度。CAD技术可以进行工程分析,利用计算机对机械设备进行绘画设计,并能够实现矿山机械设备设计与生产的一体化模式。此外,CAD技术还可以利用计算机进行机械设备的模型导入,利用传入的加工代码程序,直接进行机械设备加工。利用CAD技术,可以将设计与生产实现有机结合,提高矿山机械设计的效率,并对设计环节进行及时改善,保障机械设计更加科学、实用[2]。
3.2机械设计方法中的可靠性设计
矿山机械设计要保证其效用,一个重要的衡量指标就是看矿山机械设计是否具有可靠性,能够在特定环境和特定时间下,完成矿产开采工作。利用现代机械设计方法,首先需要进行设备运行实验,对矿山机械设备的载荷、造型、尺寸、工况、材料等进行统计分析,并利用运行实验,确定机械设备的运行数字分布,以此作为可靠的数据,推算机械设备的使用寿命、运行可靠性。利用可靠性的现代机械设计方法,进行矿山机械设计,可以通过实验数值,对设备的可靠性进行分析,针对可靠性低的设计环节,进行及时的改进处理,保证矿山机械设备的生产安全,使其质量有所保障。
3.3机械设计方法中的有限元设计
矿山机械设备在生产过程中,会受不同作用力的影响,因此,其受力分析较为复杂。另外,在矿产开采中,需要不同类型的机械设备,使得其受力情况更加复杂。所以,为了确保矿山机械设备的受力分析更加科学、合理,就需要采用有限元设计方法对其加以设计。如:挖掘类的矿山机械设备在工作过程中,受力结构、载荷计算较复杂,以往的机械设计只是对机械表面受力情况进行简单的分析,在通过危险截面的计算,进行结果确认。而现代机械设计方法中的有限元设计,却能够实行多角度的受力分析,对机械钢板的受力详细情况加以确定,及时发现钢板的受力情况及应力薄弱点,对机械设备进行有效改进,提高矿山机械设备的设计质量。
3.4机械设计方法中的环保设计
随着绿色生活理念的兴起,人们的环保意识越来越强。因此,在矿山机械设计中,也要运用现代绿色设计理念,对机械设备进行设计。矿山机械设备的环保设计,旨在设计过程中尽量使用能拆分、利用、维护、回收的材料或零件,降低环境污染和能源使用,并以提高机械设备的工作效率为主,最大限度的减低噪音及节约能源。现代机械设计中的环保设计,能够满足矿山机械设备的使用性能,使其具有良好的环境属性。
4.结束语
科学技术的飞速发展,使得矿山机械设备的设计理念也受到一定冲击。在矿山机械设计过程中,只有利用现代机械设计方法,并根据矿山开采的实际情况,设计出具有较强使用性、安全性、高效性的机械设备,才能推动矿山行业的持续发展。现代机械设计方法应用于矿山机械设计,能够有效提高矿山机械设备的性能,并在安全生产的基础上,提高设备的经济效益,使矿山企业具有良好的市场竞争力,谋求长期发展。
参考文献
关键词:机械设计;计算机技术;应用研究
【分类号】:TH122
1机械设计的作用
机械设计是进行机械生产的第一步,是决定机械性能的关键因素,可以说如果没有机械设计,就没有机械制造业的繁荣发展。机械设计人员应按客户的使用需求,对机械构造进行分析与设计,制造出一部完整可用的机器。机器的好坏直接反映了设计者的设计水平,而机械设计的好坏则直接决定了机械的性能优点。因此,机械设计在机械制造中占有重要地位,起到奠基石的作用。
2当代机械发展对设计方法的要求
以往的机械设计由于受到设备条件及设计技术水平等很多因素的影响,导致了机械设计过程中只能进行一些简易的计算工作,并且平常的机械设计工作都是在忽略了所有的影响因素的前提下进行的,在这种状况下所进行的机械设计工作大都会受到设计人员个人经验的影响,同时在设计时也会出现很大的随意性,这样设计出来的机械设备会存在着很多不合理的情况,设备在高效性和准确性方面也是会存在着一定的缺陷。现代设计是对传统设计的一种深化,同时在一定程度上也是一种丰富,现代设计的主要工具就是要利用计算机技术,因此,计算机技术的发展对机械设计带来了很大的影响。
现代机械设计在设计方面具备其独有的特点,在大型机械的制造过程中,通常要求设计能够进行更好的分析,同时也能更好的进行分解和综合,在这个过程中包含着创造性的智能活动,因此,现代机械设计具有智能化的特点。在进行现代机械设计时能够更好的体现经济性,这也是市场竞争和用户需求的必然要求。在现代机械设计中,应用了很多的高端技术,这样就形成了人机一体化发展的情况,在进行设计时形成了集成化发展。现代机械设计通常都是非常复杂的,同时在综合性要求方面也是非常多,因此,在设计时对设计的精确性有很高的要求,这也是现代计算机技术和分析技术相结合的成果。在进行机械产品设计时要从动态的角度来进行设计,这样才能更好的保证设计的成果,同时也能更好的保证机械设备在以后中的使用效果。
3计算机技术在机械设计中的地位
在机械设计过程中,计算机技术的引进及迅速发展均对机械设计起到了重要作用,在这种前提下,以往的机械设计方法正在向CAD技术靠拢,并且逐渐演变成了自动化设计的模式,这样在很大程度上提高了设计工作的效率,由于计算机技术不断发展,设计出的产品也由二维模式转变为三维模式,比呢切能够更加形象的描绘产品的外形及大小,更加细致的分析设计数据。在进行设计时设计的方法是非常的多,这样就使得在设计过程中更加无法离开计算机技术。
4机械设计中的CAD技术
在计算机软件和硬件技术以及相关的技术都得到发展的情况下,CAD技术慢慢成为了综合性的应用技术,这种技术的运用,能够更好的将计算机辅助工艺设计和数控自动编程技术进行连接,这样在机械设计中有了更好的应用。在传统机械设计中,通常是要进行手工绘图的,但是在应用CAD技术以后逐渐形成了二维绘画,这样能够更加直观地对设计进行了解。CAD技术能够对复杂的图形进行分解,形成更加简单的图形和符号,同时在需要使用的时候能够从数据库中进行查找,对调出的图形在另外一张图形中也是能够更好的使用的。在传统的标准化设计中,机械零件的结构都是存在着一定的相似性的,这样就需要在设计过程中对尺寸要进行必要的调整,在应用计算机技术以后,在对尺寸进行调整的时候是非常的方便和快捷的。在对零件结构进行设计的时候在整体造型设计方面可以利用三维图像来进行呈现,这样能够使设计人员更好的对设计情况进行掌握。在机械设计过程中是可以进行运动仿真测试,这样能够对存在的干涉情况进行掌握。
4机械设计中CAD技术优点
在机械设计中运用CAD技术能够更好的使设计师对产品进行设计和表现,利用CAD技术能够得到更加生动的三维立体图形,这样能够将设计人员的注意力更好的集中在产品设计方面,同时也能更好的在设计过程中进行深人,这样能够更好对外进行展示和交流。在对机械进行设计时利用CAD技术能够更好的节省工作量,同时也能更好的缩短设计时间。CAD技术在进行新机械设计的时候,已经对一些零件的设计信息进行了继承,因此,在设计中工作人员只要将一些个别零件的数据进行补充即可,这样系统就会自动得到设计的方案,因此,在时间方面是非常节省的,同时在工作效率方面也得到了提高。
装配环境中实现对零件的设计和修改。在装配环境中,可以运用CAD技术进行新零件的设计,而且可以参照相邻零件进行新零件的设计,这样可以保证新零件和相邻零件在配合上的精确性,避免因为在设计新零件时由于误差而导致与相邻零件的无法匹配,比如可以在装配环境中,根据箱体的形状等相关数据设计出与之相配的箱盖。同时,在零件环境中还可以运用资源查找器,当零件设计完成时,在资源查找器里,会列出零件在设计时的每一个步骤,还可以通过进行零件回访,观看整个制造过程。修改零件时,可以在资源查找器中找到零件步骤,直接修改,而且在装配环境下,要进行对零件的修改,只需要点击零件就能进人零件环境来对其进行修改。
5机械设计中CAD技术发展走向
集成化,人们将CAD和CAM两个规程相互结合实现一体化,在数控仿真和生成数控加工程序中运用CAD结果,这就是集成化的 一个进步,能更好地提高工作效率。而在未来的发展中,将CAD,CAE,CAPP,CAM进行集成是未来产品设计开发的主要模式。但是,其与快速原型结合而成的集成,可以在并行工程的条件下,快速的分析、修改设计方法,提高自身的竞争力。在未来的发展过程中,CAD系统将能够完成人工智能技术,运用数据库中的相关资料分析研究得出结论,促进CAD技术的不断发展。
6结束语
在进行机械设计的时候利用计算机技术,不但能够提高设计的精度,同时也能更好的节省设计的时间,提高设计的效率,因此,在进行机械产品设计的时候要对传统的设计方面进行摒弃,这样才能更好的保证设计的质量。