三維CADCAE技術(shù)的應(yīng)用.doc

三維CAD/CAE技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵詞：機械設(shè)計 三維 CAD/CAE 教學(xué)實踐1 引 言機械設(shè)計是我校機械類各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。同時，該課程也是工科類專業(yè)的基礎(chǔ)必修課。本課程在教學(xué)內(nèi)容方面，著重基本知識，基本理論和基本方法，在培養(yǎng)實踐能力方面著重設(shè)計構(gòu)思和設(shè)計技能的基本訓(xùn)練。在本課程學(xué)習(xí)中，綜合運用先修課程中所學(xué)的有關(guān)知識和技能，結(jié)合各種教學(xué)實踐環(huán)節(jié)及課程設(shè)計的基本鍛煉，為順利地過渡到學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程及進行專業(yè)畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。機械設(shè)計課程設(shè)計是機械類專業(yè)和近機類專業(yè)學(xué)生在學(xué)完機械設(shè)計及同類課程以后所設(shè)置的一個重要的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，也是學(xué)生第一次較全面、規(guī)范地進行設(shè)計訓(xùn)練機械設(shè)計教學(xué)的一個重要實踐環(huán)節(jié)。其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實際的設(shè)計能力，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用機械設(shè)計課程和其他先修課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、深化和擴展學(xué)生有關(guān)機械設(shè)計方面的知識；通過對通用機械傳動或簡單機械的設(shè)計，使學(xué)生掌握一般機械設(shè)計的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立、全面、科學(xué)的工程設(shè)計能力等；在課程設(shè)計實踐中，對學(xué)生進行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊及相關(guān)技術(shù)資料的能力以及計算、繪圖、數(shù)據(jù)處理和計算機輔助設(shè)計等方面的能力等?；谝陨险J識，結(jié)合近年我校機械設(shè)計課程體系、課程內(nèi)容以及立體化教學(xué)模式的改革和重點課程建設(shè)，在近兩屆學(xué)生機械設(shè)計課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計實踐中，主要從機械設(shè)計課程設(shè)計的設(shè)計方法和手段的改進等方面進行了大膽的改革與實踐，逐步實施了從手工繪圖到二維AUTOCAD的應(yīng)用最終到三維 CAD/CAE的過渡，在學(xué)生中起到了積極的反應(yīng)，在提高學(xué)生的設(shè)計能力和綜合素質(zhì)方面得到了較好的效果。2 機械設(shè)計實踐的現(xiàn)狀和存在的問題幾個世紀(jì)以來，人們用手工繪圖來表達自己的設(shè)計理念。圖紙作為工程師的語言，為工程設(shè)計技術(shù)人員之間進行有效的交流帶來了極大的方便。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，手工繪圖已不能滿足機械設(shè)計的要求?，F(xiàn)在，機械設(shè)計手段從20世紀(jì)70年代的手工繪圖轉(zhuǎn)向計算機繪圖，大大提高了繪圖效率和繪圖質(zhì)量。目前，CAD技術(shù)主要以二維繪圖軟件AUTOCAD為代表，在機械設(shè)計實踐中只是教會學(xué)生操作和繪制簡單的零件圖，而用AUTOCAD繪制裝配圖以及進行有關(guān)的工程分析是非常不便的且很難實現(xiàn)。為此，為了能夠方便地繪制裝配圖，在機械設(shè)計實踐教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計中逐步地采用了CAXA電子圖版、開目CAD等二維繪圖軟件作為繪圖工具，輔助完成零部件設(shè)計。圖1所示為用AOTUCAD繪制的齒輪軸的二維裝配圖。 當(dāng)前，我國制造業(yè)已全面完成甩圖板工程，二維CAD技術(shù)的普及結(jié)束了手工繪圖的歷史，對減輕人工勞動強度，提高經(jīng)濟效益起到了很明顯的作用。隨著技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)正從二維CAD向三維CAD過渡，有相當(dāng)一部分CAD應(yīng)用較早的企業(yè)已完成了從二維CAD向三維CAD轉(zhuǎn)換，并取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。企業(yè)需要掌握三維CAD/CAE技術(shù)的專業(yè)人才，掌握三維CAD/CAE技術(shù)已成為工科院校畢業(yè)生最基本的要求。因此，在機械設(shè)圖1 減速器軸的二維裝配圖計實踐教學(xué)中采用三維 CAD/CAE技術(shù)，已成為我們現(xiàn)在機械設(shè)計實踐教學(xué)改革的重要內(nèi)容和急待解決的問題。 3 三維CAD/CAE關(guān)鍵技術(shù)三維CAD造型技術(shù)也稱建模技術(shù)，它是CAD技術(shù)的核心。建模技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用，代表了CAD技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用。從20世紀(jì)60年代至今，三維建模技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了線框建模、曲面建模、實體建模、特征建模、參數(shù)化建模、變量化建模，以及當(dāng)今正在研究的產(chǎn)品集成建模、行為建模等發(fā)展過程。三維CAD以三維造型設(shè)計為基礎(chǔ)，只要形成了三維模型，各種二維視圖唾手可得