機械設計的過(guò)程中要特别注意
2022-11-28 15:37
在進(jìn)行機械設計的過(guò)程中要特别注意以下幾點:
1.機器的運動學(xué)計算:根據确定的結構方案,确定原動件的參數(功率、額定轉速、轉化率等);然後(hòu)做運動學(xué)計算,從而确定各運動構件的運動參數(轉速、線速度、加速度等)。
2.機器的動力學(xué)計算:結合各部分的結構及運動參數(扭矩、壓力、熱力等),計算各主要零件所受載荷及屈服強度的大小及特性,并且要對(duì)一些重要的或者外形及受力情況複雜的主要零件進(jìn)行精确的校核計算。
3.零件的工作能(néng)力計算:計算準則須參照零、部件的一般失效情況、工作特性、環境條件等合理地拟定,一般有強度、剛度、振動穩定性、壽命等準則。通過(guò)計算或類比,即可決定零、部件的基本尺寸及材料強度等。
4.裝配草圖的設計:草圖上需對(duì)所有零件的外形及尺寸進(jìn)行結構化設計,并且需要很好(hǎo)地協調各零件的結構及尺寸及其配合公差等因素,全面(miàn)地考慮所設計零部件的材料、結構、工藝性等,使全部零件有最合理的設計。
為了滿足機械産品性能(néng)的高要求,在機械設計中大量采用計算機技術進(jìn)行輔助設計和系統分析,選擇合适的機械設計軟件也是非常重要的。目前國(guó)内主流的3D設計軟件主要有以下幾款:
Solidworks:偏向(xiàng)于機械結構設計,這(zhè)個軟件簡單易學(xué),繪圖效率高,裝配設計中可以直接參照已有的零件生成(chéng)新的零件。不論設計用“自頂而下”方法還(hái)是“自底而上”的方法進(jìn)行裝配設計,SolidWorks都(dōu)將(jiāng)以其易用的操作大幅度地提高設計的效率。
Pro/Engineer:設計是建立在統一基層上的數據庫上,工程中的資料全部來自單一數據庫,作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新标準而得到業界的認可和推廣,是現今主流的機械設計軟件之一,特别是在國(guó)内産品設計領域占據重要位置。相比Solidworks三維軟件,這(zhè)個軟件要稍微難一點,對(duì)一些曲面(miàn)造型和較複雜的結構處理具有較大的優勢。
UG(UnigraphicsNX):它功能(néng)強大,可以輕松實現各種(zhǒng)複雜實體及造型的建構,且為用戶的産品設計及加工過(guò)程提供了數字化造型和驗證手段以及同步建模,所以成(chéng)為模具行業三維設計的一個主流應用。
CATIA:它擁有先進(jìn)的混合建模技術,無論是實體建模還(hái)是曲面(miàn)造型,在智能(néng)化的樹結構下用戶可方便快捷地對(duì)産品進(jìn)行重複修改。CATIA的優勢在于賞心悅目的界面(miàn),易用而強大的功能(néng)在汽車、航空航天、造船等專用行業具有強大的優勢。
Mastercam:它集二維繪圖、三維實體造型、曲面(miàn)設計、體素拼合、數控編程、刀具路徑模拟及真實感模拟等多種(zhǒng)功能(néng)于一身。強大穩定的造型功能(néng)可設計出複雜的曲線、曲面(miàn)零件,同時(shí)可靠刀具路徑校驗功能(néng)模拟零件加工的整個過(guò)程。所以Mastercam強項在數控加工,簡單易用,産生的NC程序簡單高效。
随著(zhe)科學(xué)技術的日益發(fā)展,機械設計的未來將(jiāng)會(huì)朝向(xiàng)智能(néng)化方向(xiàng)發(fā)展,需要綜合運用到多門學(xué)科的理論及思想。傳統的機械設計更多地依賴于機械工程師個人的知識、經(jīng)驗和技能(néng),而在智能(néng)大數據時(shí)代,工程師可以逐漸利用人工智能(néng)、大數據、雲聯網、增材制造等高新技術加快設計的速度和提高設計的質量,更好(hǎo)地滿足日益激烈的市場競争需求。以後(hòu)會(huì)出現各種(zhǒng)行業需要的專業、權威、标準的設計庫,工程師將(jiāng)設計需求連同材料、制造方法和成(chéng)本約束等參數輸入即可快速生成(chéng)設計解決方案,通過(guò)人工智能(néng)系統的不斷叠代學(xué)習,所生産的設計方案將(jiāng)會(huì)越來越成(chéng)熟和先進(jìn),甚至有些複雜的機構形式是傳統制造方法無法做到的,而采用先進(jìn)的增材技術3D打印等制造方法卻可以輕易實現。
在新時(shí)代的各種(zhǒng)技術革命的影響下,機械設計將(jiāng)變得更加智能(néng)化、模塊化,機械産品將(jiāng)更加輕量化、綠色化,機械設計工程師移動辦公的可能(néng)性將(jiāng)大大提高。以後(hòu)工程師在客戶現場溝通對(duì)接完客戶的意見和要求後(hòu),就(jiù)可以當場打開(kāi)手機的人工智能(néng)機械設計接口,輸入相關技術性參數和要求,人工智能(néng)調取專家數據庫,進(jìn)行深度學(xué)習探索,就(jiù)可以快速地勾畫出一套概念設計的方案,并同客戶進(jìn)一步溝通交流。在人工智能(néng)和大數據的加持下,機械設計的周期可以大大縮減,從而讓産品可以快速進(jìn)入市場!