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擋邊帶式輸送機的參數化設計解析

2022年08月05日 16:21:11人氣:303來源:上海鈺容機械設備有限公司

  擋邊帶式輸送機的參數化設計是八十年代未提出的一種CAD產品的設計方法。參數化設計是指參數化模型尺寸用對應關系表示,而不需要確定具體數值。變化一個參數值,將自動改變所有的與它相關的尺寸,并遵循約束條件,這就是采用參數化模型,通過調整參數來進行修心和控制幾何形狀,自動實現產品的精確造型。
 
  參數化設計與傳統方法進行相比,的不同在于它儲存了設計的整個過程,能設計出一族而不是單一的產品模型。傳統的人機交互式繪圖一般需要用精確的尺寸值定義幾何元素,輸入的每一條線都必須有確定的位置,圖形一旦建立,即使結構相似但要改變圖形大小尺寸,只能對圖形進行編輯。而工程設計中,一方面,進行新產品設計不可避免地要多次反復修改,進行零件結構和尺寸的綜合協調、優化;
 
  另一方面,機電產品設計的大量零部件圖形結構具有一定的相似性。特別是對于結構定型的產品設計,需要針對用戶需求提供不同噸位 、功率、規格的產品型號進行設計,以便形成系列。利用參數化技術來進行設計可以十分容易地修改圖形,并且能夠將以往的某些產品設計經驗和知識繼承下來,設計人員可以把時間、精力集中于更富于創造性的概念和整體設計上去,因此可以充分發揮創造力,提高設計效率。所以參數化設計在實際工程設計當中得到了非常廣泛的應用。
 
  擋邊帶式輸送機參數化技術的出現是CAD技術的一重大革命,在此之前的造型技術都屬于約束自由造型。隨著計算機的誕生,機械設計師就夢想著實現機械設計的自動化,以將設計人員從繁鎖復雜的傳統設計中解脫出來。CAD技術一直沿著這條主腦發展,參數化設計技術是追尋夢想的必然產物。對于結構比較定形的產品,在建立參數化模型的基礎上,通過調整參數可以進行修心和控制幾何形狀,自動實現產品的精確造型,由些大大提高產品的設計效率和設計質量。參數設計技術出現的時間還不太長,目前仍處在不斷發展和完善時期。
 
  傳統的幾何造型是針對事先已確定了的幾何形狀和具體尺寸來建立幾何模型,稱之為靜態造型系統。使用這種這系統,從一開始設計,就要確定最終的幾何模型,很難進行修改。而實際產品的設計過程要歷經概念設計、草圖設計詳細設計等多個過程,在這些過程中,產品的模型要被反復地修改優化直至形成滿足各方面要求的幾何模型。另外一個產品的更新、改型,都具有一定的繼承性,應該充分利用原有產品幾何模型,經過適當修改,即可很快的生產成新的幾何模型。還有,很多系列的標準化零件,其形狀幾乎相同,只是具體尺寸不同,如果這些只需要修改尺寸大小的幾何模型都要進行重新建立,將浪費很多人力并延長產品的開發周期。
 
  輸送設備參數化設計過程可視為約束滿足過程,設計活動本質上是通過提取產品有效的約束來建立約束模型并進行約束求解。參數化設計主體思想慢用幾何約束說明產品模型的形狀特征,從而達到設計一族形狀或功能上具有相似性的設計方案,并且獲得支持CAD各種決策和分析活動的能力。設計活動的約束主要來自功能、結構和制造三個方面:功能約束是對產品所完成的功能描述:結構約束是產品結構強度、剛度等表未;制造約束是對制造資源環境和加工方法來進行表達。在產品設計的過程當中將這些約束綜合成設計目標,并且將它們映射成為特定的幾何、拓撲結構,從而轉化為幾何約束。所謂幾何約束是要求幾何元素之間必須滿足某種特定的關系,將幾何約束作為構成幾何、拓撲結構的幾何基要素和表面輪廓要素,可以導出各種形狀結構的估計和形狀參數,從而形成參數化的產品幾何模型。參數化設計方法與傳統設計方法相比較。的不同在于它存儲了設計的全過程,類比設計出一族而不是單一產品模型。它使設計人員不需要考慮細節而盡快草擬零件圖,并且可能通過變動某些約速參數來進行設計,而無須從頭經歷產品設計的整個過程。參數化技術避免重復勞動避免了資源的浪費。
 
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