和飞机制造业已经引进了CATIA软件,其
中许多已经完善了整个基于CATIA的设计流程。
25UG
UG是最早的三维建模软件之一,也是应用最广
的高端CAD软件,同时它的易用性较差,难以掌握,
虽然近年来在易用性上投入了大量精力加以改善,
但在这一方面和一些中端CAD软件相比还有很大差
距。
UG主要客户包括,通用汽车、通用电气、福特、
波音麦道、洛克希德、劳斯莱斯、普惠发动机、日
产、克莱斯勒以及美国军方等。几乎所有飞机发动
机和大部分汽车发动机都采用UG进行设计,充分体现UG在高端工程领域的应用优势3。
图3UG操作设计界面
3三维设计实例
31对辊式破碎机三维设计实例
对辊式破碎机适用于冶金、建材、耐火材料等工业部门破碎中、高等硬度的物料。该系列对辊式破碎机主要由辊轮组成、辊轮支撑轴承、压紧和调节装置以及驱动装置等部分组成。
在本文中,对辊式破碎机的工作原理和结构不做累述,主要讲如何利用三维软件对其核心结构进行设计。
图4为对辊式破碎机的核心部件。如图所示,该构件主要由轴和辊轮组成。对于轴,无论是用二维设计的方法还是三维设计的方法都可以很轻松地设计出
来。但对于辊轮,由于其外表面上有特殊花纹,利用二维设计的方法很难绘出其三
图4对辊式破碎机核心部件
f视图,必须用三维设计软件作为工具来完成对它的设计。由图中我们可以看出,辊轮的侧面展开后是按照一定规律循环的花纹,所以我们首先对该规
格的辊轮选一个花纹节距进行设计,花纹草图将辊轮断面轮廓中的外表面及沟底曲线用一个花纹节距角度进行回转命令生成侧面曲面体,并将花纹草图平面定位在外表面曲面法向上,再将草图中的花纹曲线投影在外表面曲面上,得到外表面曲面上的花纹投影曲线。
采用回转的方法生成花纹沟底曲面,并将所有三维曲线按设计要求用样条曲线连接起来,建立出花纹三维曲线框架图,这样,就绘出了环形的花纹。
辊轮是受力复杂的零件,必须对其进行应力分析,以保证工作时零件不会失效。很多三维设计软件可以提供这个功能,对零件设置施加的外力后,软件自动会分析出零件受力和应力情况,并给出直观的图形(如图)。通过应力图,设计者可以很轻松地看出最大应力的大小、应力集中位置等信息,从而可以根据这些结果修改设计方案4。
图5应力分析
32圆柱凸轮三维设计实例
图6应力分析
此处实例是笔者自身设计经历。在上学期一门专业课上,笔者所在的小组需要用ProE设计
一个工业机械手装置,按照我们的设计,其中一个r