一種基于cad的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】一種基于CAD的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法屬于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明涉及一種基于CAD的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)。本發(fā)明的發(fā)明目的就是提供一種基于CAD的自上向下的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。首先對圍繞復(fù)雜機(jī)械的N項(xiàng)功能，將整體分解為N個功能部件；找出各個功能部件的可能實(shí)施例；將各個功能部件的可能實(shí)施例排列組合，得到若干組可能的實(shí)施方案；綜合分析后，保留2-5個方案，分析后，在步驟4所剩的2-5個方案中選取1個最佳方案；通過CAD軟件根據(jù)步驟5中選出的最佳方案建立一個上層骨架模型；以上層骨架模型為基礎(chǔ)，拆分成各個組成部分，再將各個組成部分詳細(xì)劃分為各個單件；完成個單件的設(shè)計(jì)，即完成了總體設(shè)計(jì)。
【專利說明】—種基于CAD的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明涉及一種基于CAD的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]產(chǎn)品生命周期中的最重要環(huán)節(jié)就是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，絕大多數(shù)產(chǎn)品的成品都是由設(shè)計(jì)階段確定的。
[0003]復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)過程中存在兩大特點(diǎn)。
[0004]1、復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)，特別是創(chuàng)新設(shè)計(jì)通常采用自頂向下的設(shè)計(jì)方式，其設(shè)計(jì)過程是一個從抽象到具體的不斷演化的過程；這個過程通常被分為需求分析，概念設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)三個階段。
[0005]2、復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通常由多個設(shè)計(jì)者或者設(shè)計(jì)小組共同完成的，他們分別承擔(dān)不同零件或者不同子裝配的設(shè)計(jì)。
[0006]任何產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是一個漸進(jìn)的過程，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程一般先經(jīng)過需求分析，然后根據(jù)需求分析結(jié)果提出若干種概念模型；然后，對概念模型進(jìn)行綜合評估，選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案；接下來，對這個最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分解；拆分零部件，進(jìn)入詳細(xì)的零件設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)階段。這種漸進(jìn)的設(shè)計(jì)過程就成為自頂向下設(shè)計(jì)。
[0007]自頂向下設(shè)計(jì)具有復(fù)合設(shè)計(jì)流程，易于管理，便于數(shù)據(jù)共享，便于變更的傳遞等諸多優(yōu)點(diǎn)。
[0008]但是，現(xiàn)有的CAD (計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))只能采用自下向上的設(shè)計(jì)方式，即:輸入零件之間的集合約束關(guān)系，將設(shè)計(jì)好的零件裝配成產(chǎn)品；如果在裝配過程中發(fā)現(xiàn)某些零件不符合設(shè)計(jì)要求，就需要對零件進(jìn)行修改；修改后再進(jìn)行裝配，遇到問題再修改，如此反復(fù)?’大大浪費(fèi)了人力和物理，設(shè)計(jì)周期也會被大幅度延長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明就是針對上述問題，提供了一種基于CAD的自上向下的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法。
[0010]為達(dá)到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0011]步驟1，首先對圍繞復(fù)雜機(jī)械的N項(xiàng)功能，將整體分解為N個功能部件。
[0012]步驟2，找出各個功能部件的可能實(shí)施例；并列出矩陣表格。
[0013]步驟3，將各個功能部件的可能實(shí)施例排列組合，得到若干組可能的實(shí)施方案。
[0014]步驟4，綜合分析后，保留2-5個方案。
[0015]步驟5，再經(jīng)具體調(diào)查，分析后，在步驟4所剩的2-5個方案中選取I個最佳方案。
[0016]步驟6，通過CAD軟件根據(jù)步驟5中選出的最佳方案建立一個上層骨架模型。
[0017]步驟7，以上層骨架模型為基礎(chǔ)，拆分成各個組成部分，再將各個組成部分詳細(xì)劃分為各個單件。[0018]步驟8，完成個單件的設(shè)計(jì)，即完成了總體設(shè)計(jì)。
[0019]本發(fā)明的有益效果。
[0020]1、本發(fā)明通過CAD完成自上向下的設(shè)計(jì)模式，符合設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)順序；便于總設(shè)計(jì)和分設(shè)計(jì)的工作安排；可有效快速的完成設(shè)計(jì)分工，分工明確，易于掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度和責(zé)任的確定。
[0021]2、節(jié)約時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率。
[0022]由于本發(fā)明通過CAD實(shí)現(xiàn)了自上向下的設(shè)計(jì)模式，與工程師的設(shè)計(jì)思維方式相一致，便于工程師的設(shè)計(jì)。另外，通過先設(shè)計(jì)上層骨架，再設(shè)計(jì)局部的方式；設(shè)計(jì)上層骨架后，即完成了各部件尺寸的基本約束；按照基本約束再進(jìn)行局部設(shè)計(jì)，即可提前將零件約束好；防止設(shè)計(jì)完成后，裝配不上的問題；避免了反復(fù)修改，反復(fù)裝配的步驟；大大節(jié)約了時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率。
[0023]3、特別適用于復(fù)雜機(jī)械。
[0024]在復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，使用本發(fā)明提供的方法，可以大大簡化設(shè)計(jì)的過程，并且設(shè)計(jì)處的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，有效保證產(chǎn)品的可裝配性；設(shè)計(jì)處的產(chǎn)品性能穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足使用要求。所以說，本發(fā)明特別適用于復(fù)雜機(jī)械。
[0025]4、本發(fā)明通過CAD來完成自上向下的設(shè)計(jì)模式；還克服了本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對于CAD只能進(jìn)行自下向上的設(shè)計(jì)模式的技術(shù)偏見。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0027]步驟1，首先對圍繞復(fù)雜機(jī)械的N項(xiàng)功能，將整體分解為N個功能部件。
[0028]步驟2，找出各個功能部件的可能實(shí)施例；并列出矩陣表格。
[0029]步驟3，將各個功能部件的可能實(shí)施例排列組合，得到若干組可能的實(shí)施方案。
[0030]步驟4，綜合分析后，保留2-5個方案。
[0031]步驟5，再經(jīng)具體調(diào)查，分析后，在步驟4所剩的2-5個方案中選取I個最佳方案。
[0032]步驟6，通過CAD軟件根據(jù)步驟5中選出的最佳方案建立一個上層骨架模型。
[0033]步驟7，以上層骨架模型為基礎(chǔ)，拆分成各個組成部分，再將各個組成部分詳細(xì)劃分為各個單件。
[0034]步驟8，完成個單件的設(shè)計(jì)，即完成了總體設(shè)計(jì)。
[0035]所述的CAD可為Pro/E。
[0036]以設(shè)計(jì)復(fù)雜的支架搬運(yùn)車為例，具體設(shè)計(jì)流程如下。
[0037](I)利用發(fā)布幾何功能將頂層骨架中的幾何信息傳遞至擺動梁零件中，完成擺動梁的初步設(shè)計(jì)。
[0038](2)將包含有外部形狀和安裝信息的外購件，如馬達(dá)、輪邊減速機(jī)和濕式制動器安裝至擺動梁總成中。
[0039](3)將初步設(shè)計(jì)的擺動梁在組件中激活，然后以外購件的外形和安裝尺寸為參考，設(shè)計(jì)擺動梁的功能尺寸。
[0040](4)對擺動梁進(jìn)行有限元分析。
[0041](5)擺動梁改進(jìn)設(shè)計(jì)，由靜態(tài)分析結(jié)果可知，濕式制動器安裝板的變形和擺動梁兩側(cè)的變形較大，所以，應(yīng)在變形大的部位設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，改善擺動梁的受力變形情況。
[0042](6)擺動銷軸設(shè)計(jì)，擺動銷軸是擺動梁組件和U形框架之間的連接件，承受載荷較大，但機(jī)械結(jié)構(gòu)相對簡單，主要考慮機(jī)械強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)需要即可。
[0043](7)根據(jù)濕式制動器設(shè)計(jì)輪輞，并根據(jù)輪輞設(shè)計(jì)減速器防護(hù)罩等附件。最終完成整體設(shè)計(jì)。
[0044]本發(fā)明描述的方法和系統(tǒng)的各種變化對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的，因此，沒有偏離本發(fā)明的內(nèi)涵和外延；雖然本發(fā)明已經(jīng)通過具體的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)當(dāng)理解，要求保護(hù)的本發(fā)明不應(yīng)該限定于這些具體的實(shí)施方案，實(shí)際上，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，是顯而易見的，從而，均包括在本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于CAD的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法，其特征在于: 步驟1，首先對圍繞復(fù)雜機(jī)械的N項(xiàng)功能，將整體分解為N個功能部件； 步驟2，找出各個功能部件的可能實(shí)施例；并列出矩陣表格； 步驟3，將各個功能部件的可能實(shí)施例排列組合，得到若干組可能的實(shí)施方案； 步驟4，綜合分析后，保留2-5個方案； 步驟5，再經(jīng)具體調(diào)查，分析后，在步驟4所剩的2-5個方案中選取I個最佳方案； 步驟6，通過CAD軟件根據(jù)步驟5中選出的最佳方案建立一個上層骨架模型； 步驟7，以上層骨架模型為基礎(chǔ)，拆分成各個組成部分，再將各個組成部分詳細(xì)劃分為各個單件； 步驟8，完成個單件的設(shè)計(jì)，即完成了總體設(shè)計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAD的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)方法，其特征在于:采用軟件為 Pro/Eο
【文檔編號】G06F17/50GK103810307SQ201210443481
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】史樹元, 管方明, 裴暢 申請人:史樹元