機械課程設計電腦輔助設計研發理工論文

機械課程設計電腦輔助設計研發理工論文

　　《機械設計》是機械類及近機類學生的重要專業基礎課,機械設計課程設計是將所學理論與實踐相結合的重要環節,是對學生綜合能力的訓練。透過設計可以幫助學生掌握一般機械設計的方法與步驟,使學生的設計能力得到提高。

　　1開發工具的選用

　　CAD軟體已經發展成為各種視覺化的發展環境。目前CAD開發工具軟體可以分為三類:一類是以Visualc++為代表的元件開發工具;另一類是以VisualBasic為代表的方案開發工具;再一類是以AutoCAD為代表的基於圖形軟體包的二次開發工具。筆者選用的是VisualBasic(VB)6.0作為開發工具,此軟體功能強大,易用性強,而且控制元件封裝了大量的屬性和方法,更好地實現了程式碼共享,大大地節省了程式開發的時間,是當今最普遍的視覺化程式設計工具之一。

　　2程式總體結構

　　計算機輔助設計軟體以教學實用性為根本,主要實現齒輪傳動設計計算和校核的自動化,解決傳統的手工設計方法的缺陷。根據開發工具VB模組化設計的思想,結合齒輪傳動設計的特點,確定了程式總體結構,流程圖見圖1:

　　3軟體開發的關鍵技術

　　計算機輔助設計軟體的`整個過程由選單和對話方塊驅動,分為設計計算、校核計算模組。其設計,實現人機對話,具有良好的互動性,充分考慮了變化的引數需要學生參與改變的特點,使學生既感到計算的快捷方便,又鍛鍊了設計能力。具體體現在學生在軟體使用過程中可以看到清楚的設計步驟,在不斷提示下進行每步設計。

　　3.1圖表功能的實現

　　在機械設計課程設計中有大量的圖表要查。圖表的特點是鮮明直觀,並能看出變化趨勢,在設計手冊和資料中經常採用。但是在計算機輔助設計中,圖表不能直接儲存在計算機裡,而且圖表本身不能用來直接解題,參與計算的只是根據圖表查得的有關資料,因此必須將其程式化,變成計算機可儲存的資料形式,供解題時檢索和呼叫。如圖2所示,為了選擇使用係數,需要決定選取的原動機和載荷狀態。在機械設計中,將使用係數數值列於表1-1。根據設計引數,選擇的狀態決定使用係數的數值,這樣解決了查圖表的問題。

　　3.2齒輪設計校核模組的開發

　　齒輪的設計計算是比較複雜的一個過程。在設計過程中,既要滿足傳動比的要求,又要滿足強度的要求,所以要多次進行引數調整和試算後才能得到滿足要求的齒輪,學生需要較長的時間完成齒輪的設計計算。由於給每個學生的設計資料不一樣,且每個學生在設計時所選擇的引數也不相同,因此開發了齒輪材料及其設計計算的模組,如圖3、圖4所示。若齒輪的強度不滿足要求,則,所得出的數字呈紅色,需返回到初始介面重新設計,輸入及確定相關引數。

　　3.3整體介面

　　以上介面是針對標準直齒圓柱齒輪進行的設計計算,如進行圓錐齒輪、斜齒圓柱齒輪、蝸輪蝸桿等型別的傳動設計,可依照以上設計進行對應的介面設計。

　　機械設計課程設計計算機輔助設計的開發,一方面節約了時間,使學生可以將設計重點放在方案設計和結構設計上,有利於培養創新能力;另一方面改變了傳統的教學方式,給這門課程帶來了新的活力,提高了教學效果和設計效率。目前此軟體系統已在教學中得到應用,正在不斷完善中,若有不妥之處,望與筆者商榷,使之不斷改進和提高。

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