开展机械产品设计三维建模技术开发的基本原则 基于三维建模技术运用中的机械产品设计活动,不仅仅是针对机械产品的某一个零部件进行设计,而是应该立足于全局机械产品整体使用功能的优化设计。 针对机械产品的设计与创新活动,我们应该对设计图纸进行创新性思考,尽可能采用新技术来开展机械制造的活动。同时,工作人员还应该重视机械产品的理论性研究,在基础理论的指导下,提高机械设计制造中的技能水平。 在概念设计的过程中,设计人员应该从工业设计的角度出发,使用三维技术对零部件参数进行多次调整,从而找到的设计方案。 从结构分析的角度入手,设计人员应该从新型的建模技术中找到动态仿真中的关键细节特点,对传统机械设计中不足的部分进行针对性的改进。使用新技术和新材料,对机械零件的安装与调配方法进行改进。
机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。
产品形式的审美创造,以功能为取向原则,产品精神功能的发挥有助于整体产品目的性和实用功能的实现。产品依随其功能还会表现出不同的自由度,如机械设备、家用电器等的自由度相对较小,以审美功能为主的日用品和装饰品在形式上的自由度。但是,形式自由度的大小与产品是否具有较好的形式美感并无多大直接关系。如电钻、电扇的叶片这类经过计算设计出来的纯技术产品或配件,更多体现了理性和客观的物质存在,没有给形式设计留下多少余地,但仍可以显示出一定的功能美和形式美。