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三維CAD技術(shù)在液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
（作者未知） 2012/1/3
隨著CAD應(yīng)用軟件和技術(shù)的不斷發(fā)展，很多工程機(jī)械制造企業(yè)已不再滿足于借助CAD系統(tǒng)來“甩掉圖版”，希望向三維的實(shí)體設(shè)計(jì)方向發(fā)展。由于三維CAD系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設(shè)計(jì)效率高和支持并行工程等優(yōu)點(diǎn)。因此，三維實(shí)體造型在液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)中開始得到的應(yīng)用，在三維設(shè)計(jì)環(huán)境中可以進(jìn)行挖掘機(jī)產(chǎn)品的模擬裝配以獲得整機(jī)或部件的三維實(shí)體，建立充分而完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量特性分析、零部件間的干涉檢查、自動(dòng)創(chuàng)建二維工程圖、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的有限元分析、計(jì)算機(jī)輔助制造、商業(yè)廣告造型與動(dòng)畫生成等。
1 挖掘機(jī)零部件的三維造型
挖掘機(jī)三維實(shí)體造型包括所有零件的三維實(shí)體造型，總成和整機(jī)裝配仿真。挖掘機(jī)是由金屬結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和輔助設(shè)備等組成。零、部件共計(jì)一千多個(gè)。盡管挖掘機(jī)零、部件結(jié)構(gòu)形式各不相同，但在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行三維實(shí)體造型有一些規(guī)律可循，一般過程如下：創(chuàng)建草圖→根據(jù)零件的基本特征和附加特征生成零件的三維模型→依照裝配關(guān)系裝配零部件→形成整機(jī)裝配仿真。
1.1 三維造型應(yīng)用軟件和基本方法
世界上著名的幾家公司的三維CAD軟件產(chǎn)品，如Pro/Engineer、UG、I-DEAS、Solidworks、MDT等，在主要工程機(jī)械企業(yè)中都已采用。無論采用那家的三維CAD軟件，都可以較好地完成挖掘機(jī)零部件的三維造型，三維造型時(shí)常用以下方法：
（1）對(duì)形狀比較規(guī)則的簡(jiǎn)單零件，利用三維軟件自帶的標(biāo)準(zhǔn)幾何體（方形、圓柱、圓管、圓錐和球、溝槽）庫，直接生成零件實(shí)體，如方板、光軸、軸套等。
（2）繪制最能反映零件基本特征的幾何草圖，經(jīng)拉伸、旋轉(zhuǎn)生成三維實(shí)體。
（3）沿路徑配置的二維幾何圖形經(jīng)掃描，蒙皮生成曲面形實(shí)體。
（4）從草圖入手建模 設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)計(jì)的要求用手勾畫出理想的結(jié)構(gòu)形狀，然后 賦予每一條曲線以尺寸約束或幾何約束，使曲線按照設(shè)計(jì)者的意圖去更新交換，生成參數(shù)化特征的實(shí)體建模。從草圖入手建模很容易實(shí)現(xiàn)參數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)，是挖掘機(jī)最理想的建模方式。
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