CN103810307A - 一种基于cad的复杂机械设计方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于CAD的复杂机械设计方法属于计算机辅助设计技术领域，具体的说，本发明涉及一种基于CAD的复杂机械设计方法的改进。本发明的发明目的就是提供一种基于CAD的自上向下的复杂机械设计方法。本发明采用以下技术方案。首先对围绕复杂机械的N项功能，将整体分解为N个功能部件；找出各个功能部件的可能实施例；将各个功能部件的可能实施例排列组合，得到若干组可能的实施方案；综合分析后，保留2-5个方案，分析后，在步骤4所剩的2-5个方案中选取1个最佳方案；通过CAD软件根据步骤5中选出的最佳方案建立一个上层骨架模型；以上层骨架模型为基础，拆分成各个组成部分，再将各个组成部分详细划分为各个单件；完成个单件的设计，即完成了总体设计。
Description
技术领域
本发明属于计算机辅助设计技术领域，具体的说，本发明涉及一种基于CAD的复杂机械设计方法的改进。
背景技术
产品生命周期中的最重要环节就是设计环节，绝大多数产品的成品都是由设计阶段确定的。
复杂机械设计过程中存在两大特点。
1、复杂系统设计，特别是创新设计通常采用自顶向下的设计方式，其设计过程是一个从抽象到具体的不断演化的过程；这个过程通常被分为需求分析，概念设计，详细设计三个阶段。
2、复杂系统设计，通常由多个设计者或者设计小组共同完成的，他们分别承担不同零件或者不同子装配的设计。
任何产品的设计都是一个渐进的过程，产品的设计过程一般先经过需求分析，然后根据需求分析结果提出若干种概念模型；然后，对概念模型进行综合评估，选择最优的设计方案；接下来，对这个最优的设计方案进行分解；拆分零部件，进入详细的零件设计和工艺设计阶段。这种渐进的设计过程就成为自顶向下设计。
自顶向下设计具有复合设计流程，易于管理，便于数据共享，便于变更的传递等诸多优点。
但是，现有的CAD（计算机辅助设计）只能采用自下向上的设计方式，即：输入零件之间的集合约束关系，将设计好的零件装配成产品；如果在装配过程中发现某些零件不符合设计要求，就需要对零件进行修改；修改后再进行装配，遇到问题再修改，如此反复；大大浪费了人力和物理，设计周期也会被大幅度延长。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供了一种基于CAD的自上向下的复杂机械设计方法。
为达到本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案。
步骤1，首先对围绕复杂机械的N项功能，将整体分解为N个功能部件。
步骤2，找出各个功能部件的可能实施例；并列出矩阵表格。
步骤3，将各个功能部件的可能实施例排列组合，得到若干组可能的实施方案。
步骤4，综合分析后，保留2-5个方案。
步骤5，再经具体调查，分析后，在步骤4所剩的2-5个方案中选取1个最佳方案。
步骤6，通过CAD软件根据步骤5中选出的最佳方案建立一个上层骨架模型。
步骤7，以上层骨架模型为基础，拆分成各个组成部分，再将各个组成部分详细划分为各个单件。
步骤8，完成个单件的设计，即完成了总体设计。
本发明的有益效果。
1、本发明通过CAD完成自上向下的设计模式，符合设计人员的设计顺序；便于总设计和分设计的工作安排；可有效快速的完成设计分工，分工明确，易于掌握设计进度和责任的确定。
2、节约时间，提高设计效率。
由于本发明通过CAD实现了自上向下的设计模式，与工程师的设计思维方式相一致，便于工程师的设计。另外，通过先设计上层骨架，再设计局部的方式；设计上层骨架后，即完成了各部件尺寸的基本约束；按照基本约束再进行局部设计，即可提前将零件约束好；防止设计完成后，装配不上的问题；避免了反复修改，反复装配的步骤；大大节约了时间，提高了设计效率。
3、特别适用于复杂机械。
在复杂机械设计时，使用本发明提供的方法，可以大大简化设计的过程，并且设计处的产品质量稳定，有效保证产品的可装配性；设计处的产品性能稳定，各项指标均满足使用要求。所以说，本发明特别适用于复杂机械。
4、本发明通过CAD来完成自上向下的设计模式；还克服了本领域普通技术人员对于CAD只能进行自下向上的设计模式的技术偏见。
具体实施方式
本发明采用以下技术方案。
步骤1，首先对围绕复杂机械的N项功能，将整体分解为N个功能部件。
步骤2，找出各个功能部件的可能实施例；并列出矩阵表格。
步骤3，将各个功能部件的可能实施例排列组合，得到若干组可能的实施方案。
步骤4，综合分析后，保留2-5个方案。
步骤5，再经具体调查，分析后，在步骤4所剩的2-5个方案中选取1个最佳方案。
步骤6，通过CAD软件根据步骤5中选出的最佳方案建立一个上层骨架模型。
步骤7，以上层骨架模型为基础，拆分成各个组成部分，再将各个组成部分详细划分为各个单件。
步骤8，完成个单件的设计，即完成了总体设计。
所述的CAD可为Pro/E。
以设计复杂的支架搬运车为例，具体设计流程如下。
（1）利用发布几何功能将顶层骨架中的几何信息传递至摆动梁零件中，完成摆动梁的初步设计。
（2）将包含有外部形状和安装信息的外购件，如马达、轮边减速机和湿式制动器安装至摆动梁总成中。
（3）将初步设计的摆动梁在组件中激活，然后以外购件的外形和安装尺寸为参考，设计摆动梁的功能尺寸。
（4）对摆动梁进行有限元分析。
（5）摆动梁改进设计，由静态分析结果可知，湿式制动器安装板的变形和摆动梁两侧的变形较大，所以，应在变形大的部位设计加强筋，改善摆动梁的受力变形情况。
（6）摆动销轴设计，摆动销轴是摆动梁组件和U形框架之间的连接件，承受载荷较大，但机械结构相对简单，主要考虑机械强度是否满足设计需要即可。
（7）根据湿式制动器设计轮辋，并根据轮辋设计减速器防护罩等附件。最终完成整体设计。
本发明描述的方法和系统的各种变化对本领域普通技术人员来说是显而易见的，因此，没有偏离本发明的内涵和外延；虽然本发明已经通过具体的优选实施例进行了描述，但是，应当理解，要求保护的本发明不应该限定于这些具体的实施方案，实际上，所属技术领域的普通技术人员来说，是显而易见的，从而，均包括在本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于CAD的复杂机械设计方法，其特征在于：
步骤1，首先对围绕复杂机械的N项功能，将整体分解为N个功能部件；
步骤2，找出各个功能部件的可能实施例；并列出矩阵表格；
步骤3，将各个功能部件的可能实施例排列组合，得到若干组可能的实施方案；
步骤4，综合分析后，保留2-5个方案；
步骤5，再经具体调查，分析后，在步骤4所剩的2-5个方案中选取1个最佳方案；
步骤6，通过CAD软件根据步骤5中选出的最佳方案建立一个上层骨架模型；
步骤7，以上层骨架模型为基础，拆分成各个组成部分，再将各个组成部分详细划分为各个单件；
步骤8，完成个单件的设计，即完成了总体设计。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAD的复杂机械设计方法，其特征在于：采用软件为Pro/E。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201210443481.4A CN103810307A (zh) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | 一种基于cad的复杂机械设计方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201210443481.4A CN103810307A (zh) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | 一种基于cad的复杂机械设计方法 |
Publications (1)
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| CN103810307A true CN103810307A (zh) | 2014-05-21 |
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Family Applications (1)
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| CN201210443481.4A Pending CN103810307A (zh) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | 一种基于cad的复杂机械设计方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN103810307A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106802979A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-06-06 | 南京熊猫电子股份有限公司 | 基于有限元分析焊接机器人模型简化方法 |
| CN113792362A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-14 | 上海设序科技有限公司 | 一种机械设计方案分步推荐方法 |
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2012
- 2012-11-08 CN CN201210443481.4A patent/CN103810307A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106802979A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-06-06 | 南京熊猫电子股份有限公司 | 基于有限元分析焊接机器人模型简化方法 |
| CN113792362A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-14 | 上海设序科技有限公司 | 一种机械设计方案分步推荐方法 |
| CN113792362B (zh) * | 2021-09-24 | 2023-09-19 | 上海设序科技有限公司 | 一种机械设计方案分步推荐方法 |
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| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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