機械課程設計電腦輔助設計研發(fā)理工論文

機械課程設計電腦輔助設計研發(fā)理工論文

　　《機械設計》是機械類(lèi)及近機類(lèi)學(xué)生的重要專(zhuān)業(yè)基礎課,機械設計課程設計是將所學(xué)理論與實(shí)踐相結合的重要環(huán)節,是對學(xué)生綜合能力的訓練。通過(guò)設計可以幫助學(xué)生掌握一般機械設計的方法與步驟,使學(xué)生的設計能力得到提高。

　　1開(kāi)發(fā)工具的選用

　　CAD軟件已經(jīng)發(fā)展成為各種可視化的發(fā)展環(huán)境。目前CAD開(kāi)發(fā)工具軟件可以分為三類(lèi):一類(lèi)是以Visualc++為代表的元件開(kāi)發(fā)工具;另一類(lèi)是以VisualBasic為代表的方案開(kāi)發(fā)工具;再一類(lèi)是以AutoCAD為代表的基于圖形軟件包的二次開(kāi)發(fā)工具。筆者選用的是VisualBasic(VB)6.0作為開(kāi)發(fā)工具,此軟件功能強大,易用性強,而且控件封裝了大量的屬性和方法,更好地實(shí)現了代碼共享,大大地節省了程序開(kāi)發(fā)的時(shí)間,是當今最普遍的可視化編程工具之一。

　　2程序總體結構

　　計算機輔助設計軟件以教學(xué)實(shí)用性為根本,主要實(shí)現齒輪傳動(dòng)設計計算和校核的自動(dòng)化,解決傳統的手工設計方法的缺陷。根據開(kāi)發(fā)工具VB模塊化設計的思想,結合齒輪傳動(dòng)設計的特點(diǎn),確定了程序總體結構,流程圖見(jiàn)圖1:

　　3軟件開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

　　計算機輔助設計軟件的整個(gè)過(guò)程由菜單和對話(huà)框驅動(dòng),分為設計計算、校核計算模塊。其設計,實(shí)現人機對話(huà),具有良好的交互性,充分考慮了變化的參數需要學(xué)生參與改變的特點(diǎn),使學(xué)生既感到計算的快捷方便,又鍛煉了設計能力。具體體現在學(xué)生在軟件使用過(guò)程中可以看到清楚的設計步驟,在不斷提示下進(jìn)行每步設計。

　　3.1圖表功能的實(shí)現

　　在機械設計課程設計中有大量的圖表要查。圖表的特點(diǎn)是鮮明直觀(guān),并能看出變化趨勢,在設計手冊和資料中經(jīng)常采用。但是在計算機輔助設計中,圖表不能直接存儲在計算機里,而且圖表本身不能用來(lái)直接解題,參與計算的只是根據圖表查得的有關(guān)數據,因此必須將其程序化,變成計算機可存儲的數據形式,供解題時(shí)檢索和調用。如圖2所示,為了選擇使用系數,需要決定選取的原動(dòng)機和載荷狀態(tài)。在機械設計中,將使用系數數值列于表1-1。根據設計參數,選擇的狀態(tài)決定使用系數的數值,這樣解決了查圖表的問(wèn)題。

　　3.2齒輪設計校核模塊的開(kāi)發(fā)

　　齒輪的設計計算是比較復雜的一個(gè)過(guò)程。在設計過(guò)程中,既要滿(mǎn)足傳動(dòng)比的要求,又要滿(mǎn)足強度的要求,所以要多次進(jìn)行參數調整和試算后才能得到滿(mǎn)足要求的齒輪,學(xué)生需要較長(cháng)的時(shí)間完成齒輪的設計計算。由于給每個(gè)學(xué)生的設計數據不一樣,且每個(gè)學(xué)生在設計時(shí)所選擇的參數也不相同,因此開(kāi)發(fā)了齒輪材料及其設計計算的模塊,如圖3、圖4所示。若齒輪的強度不滿(mǎn)足要求,則,所得出的數字呈紅色,需返回到初始界面重新設計,輸入及確定相關(guān)參數。

　　3.3整體界面

　　以上界面是針對標準直齒圓柱齒輪進(jìn)行的設計計算,如進(jìn)行圓錐齒輪、斜齒圓柱齒輪、蝸輪蝸桿等類(lèi)型的傳動(dòng)設計,可依照以上設計進(jìn)行對應的界面設計。

　　機械設計課程設計計算機輔助設計的開(kāi)發(fā),一方面節約了時(shí)間,使學(xué)生可以將設計重點(diǎn)放在方案設計和結構設計上,有利于培養創(chuàng )新能力;另一方面改變了傳統的教學(xué)方式,給這門(mén)課程帶來(lái)了新的活力,提高了教學(xué)效果和設計效率。目前此軟件系統已在教學(xué)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(jìn)和提高。