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机械设计软件范文1
关键词：机械设计；三维模型；SolidWorks；有限元分析；优化设计
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号： 1009-2374（2013）18-0028-02
在机械设计中，三维设计软件的运用，能够使设计目标以完全三维模型的形式展现，而设计者即可以根据该三维模型，对零件或者设计元素的相互运动关系进行分析，这不仅促进了总体设计框架结构的合理把握，而且能够处理一些细微存在的不足之处，通过三维设计软件有限元分析技术的应用，可以有效地寻找出设计过程中存在的不足之处，并予以相应的优化设计，才能尽可能地保证产品的质量，同时省时省力地进行设计。
1 机械设计中三维软件的选择
在机械设计过程中，常用的三维设计软件有AutoCAD、SolidWorks、pro/e、UG等等。AutoCAD软件主要针对的是二维的设计方面，在三维上也涉及到一部分，在三维建模上比SolidWorks、pro/e、UG等稍微差一点，但是相对一些比较有规则的物体，AutoCAD的功能会显得比SolidWorks、pro/e、UG等更加具有优势，相对比较稳定，软件运行也较快。三维设计制作中， SolidWorks、pro/e、UG均有强大的机械设计功能，拥有针对于机械零件的设计模块，可以根据所设计的零件不同，进行不同方法的改进，随时对设计中的零件进行评估分析。通过对其的应用，能够将一些相对复杂的零件进行绘制，而且还能够便于3D图和2D图间的转换，同时还能够根据立体图形转成2D三视投影图。随着SolidWorks、pro/e、UG等版本的不断提高、性能的不断增强以及功能的不断完善，基本能满足现代企业机械设计的要求，并已广泛应用于机械设计和机械制造的各个行业。设计人员可根据平时学习的习惯或擅长来选择适合自己熟练使用的三维软件。
2 机械设计中，三维设计软件的具体应用
在机械设计中运用三维设计软件，首先是对所设计的产品进行初步建模，做好机械设计前期的准备工作，其次是对产品建立好的模型组装成整体，将产品的整体模型进行详细解析，对所设计的产品整体有大致的了解，并且通过设计软件特有的功能，对产品设计过程中存在的细节或者是一些没有考虑到的问题进行详细分析，对产品设计的工作流程和设计的合理程度进行检验，并由给出的分析结果，可做相应的调整及优化设计，将不正确的地方予以改正，最后设计出成品。
以SolidWorks软件为例，其设计过程我们可以分为三步来实现：首先是根据设计目标的各项要求初步建立三维模型；其次是对初步建立的三维模型进行模拟组装运行；最后利用软件对设计目标进行模拟分析及合理性检测，从而达到最终的设计要求。它主要包括机械零件设计、装配设计、动画和渲染、有限元分析技术、设计优化及钣金制作等模块，基本满足各种机械设计的需求。此软件采用参数化设计思路，各工具栏命令之间具有相应的设计关联性，对零件的设计修改具有快捷、准确、可靠的特点，对零件的尺寸修改和相似零件的结构设计具有独到的技术优势。在零件设计模块中所做的更改可以自动、快速、准确地反映到装配、工程图等相应关联模块中去，同样，在装配模型和工程图样中，更大程度地减少设计的出错率，提高了设计工作的效率。目前，诸如此类的三维设计软件在机械设计中得到了广泛的运用。
3 三维设计软件在机械设计中的优势
三维设计软件具有出图准确、设计方便、效率高、功能强大、简单易学等众多优势。设计者可自由选择相应的设计工具和命令，采用最合适的设计方法，直观、方便、高效、快捷地完成设计任务。
在机械设计中，三维设计软件的有限元分析模块是设计者最好的设计助手之一。下面简单介绍SolidWorks软件有限元分析模块。基于SolidWorks COSMOS Works有限元分析软件的特点及强大功能，对产品结构中进行静态分析，并为产品结构的优化设计提供可靠依据。COSMOS Works是一套强大的有限元分析软件，早期的有限元技术高高在上，只有一些国家的部门如宇航、军事部门可以使用，只有少数专业人员才能有机会接触，普通的工程师可望而不可及。然而自COSMOS Works出现后，有限元分析的大门终于向普通工程师敞开了，把高高在上的有限元技术平民化，它易学易用、简洁直观，能够在普通的电脑上运行，不需要专业的有限元经验。普通的工程师都可以进行工程分析，迅速得到分析结果，从而最大限度地缩短设计周期，降低测试成本，提高产品质量，加大利润空间。传统的方法在分析装配体时是先把零件拆散，然后一个个分别处理，耗时耗力，又存在计算结果不精确的缺点。COSMOS Works提供了多场/多组件的复杂装配分析，从而大大简化工程师的劳动，使得分析能够更好地模拟真实情况，结果也就更精确。
有限元分析过程中几乎所有的设计量，如厚度、长度、半径等几何尺寸、材料特性、载荷位置与大小等都可以用变量参数表示，只要改变这些变量参数的赋值就能获得不同的设计方案的分析过程。
经软件COSMOS Works优化设计后，顶面加厚，底面加强筋加厚及加高，应力分布均匀，离屈服点更远，如图2所示，优化后的中心底面应力扩散，变形量减小，均在
三维设计软件还包含钣金、焊接、管道设计、模具、数控编程等多个模块，机械设计工作者通过学习使用，为机械设计带来方便，提高了工作效率。
4 结语
在现今机械设计的过程中，运用三维设计软件已经成为现代机械设计发展的关键因素之一，在时间、人力的耗费上都有了很大程度的改善作用，为设计人员创造新的产品提供了有效的作用，在产品设计过程中，根据设计者自身的特点以及设计模型的要求，对适合该模型建立的软件进行合理的选择，再通过后续的加工制造将设计过程变得更加合理，能对产品生产之前进行模拟操作，同时可以及时发现产品之中所出现的问题，能够在第一时间里将问题解决，大大降低产品的设计以及人工操作所消耗的时间，促进工厂效率的提升。在机械设计中，合理地运用三维设计软件，不仅仅能够对产品的大致结构有一定的了解，还能够适当地激发起设计人员的思维能力以及创新能力，将问题第一时间解决的同时，又为产品提供了更多有效的优化方案，这对于工厂或者所设计的产品来说，在其效益上、质量上以及实用性上都有了很大的提升，根据三维模型，展现出所设计的产品具体的结构特点，使得产品整体更为清晰明了地展现在设计人员面前。三维软件在机械设计中的应用推广，加快了当今机械工业的发展步伐。
参考文献
[1] 巩郑.计算机三维辅助软件在机械设计中的应用[J].机电信息，2010，（18）.
[2] 朱金权.Solid Works软件在机械设计中的应用与研究[J].新技术新工艺，2009，（2）.
[3] 倪卉兰.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].科技致富向导，2011，（20）.
机械设计软件范文2
关键词Autodesk Inventor；三维建模；运动仿真；工程图；打包
中图分类号：TF3文献标识码： A
The Application of 3D Software in Metal Mechanical Design
Zheng Jian、Ren tao
(Ansteel Engineering Technology Corporation Limited，Anshan 114021，China)
Abstract Taking the movable stop in metallurgy industry for example, Introduces process of three-dimensional model, kinematics simulation, drawing, packing. The paper points out in the end the mighty functions and superiority of Autodesk Inventor in 3D parametric design.
Key wordsAutodesk Inventor；Three-dimensional model；Kinematics simulation；Drawing；Packing.
前言
计算机辅助设计(CAD)技术是随着计算机技术的发展而发展起来的一门综合性技术，是人们不断将计算机技术引入到机械设计和制造领域而产生的一门综合性应用技术。三维设计在工业领域的应用越来越普及。Inventor是Autodesk公司最新的和最现代的基于Microsoft Windows的机械设计系统，是一种包含了最新技术的基于特征的参数化实体造型软件[1]。最新版本的Inventor提供了高性能的机械工程和设计软件，独一无二的易用性简化的用户界面、高级帮助与支持系统以及内置的移植系统，使Inventor成为AutoCAD用户最易学习和使用的机械设计软件。
在某无缝厂￠177石油管工程管坯准备区非标设备设计中，对于定尺机的设计采用了三维机械工程设计软件Autodesk Inventor Professional (以下简称AIP)。采用此软件的好处是：
1.与目前所使用的平面设计软件兼容性好；
2.参数化造型、自适应、基于三维实体的工程图及丰富的资源中心等功能，能够有效地提高工作效率；
3.干涉检查等功能方便于设计者找出设计缺陷，减少设备在现场安装过程中发生的干涉等问题；
4.使用Inventor Studio功能对设计产品进行渲染及动画制作，有利于技术输出的展示和介绍；
5.产品设计的系列化。
一、三位参数化实体建模
首先，为本工程新建一个工程项目（Project），项目的类型为Vault项目(图1)，此功能通过服务器管理，根据在项目中的个人权限不同，使团队中的每个设计人协同工作，同时用于保存设计过程中的相关文件及设计出的三维实体模型及BOM表，方便文件的检索查找。接着便开始三维建模，建模时采用自上而下（TOP-DOWN）与自下而上(DOWN-TOP)相结合的建模方式，先在装配环境下（Standard.iam）确定主传动设备（例如：电机、蜗轮蜗杆传动装置、液压缸等）的连接方式等主要关系。由于以上几种主要设备均为外购标准件，所以在对此进行三维建模时尽量简化草图，一些不必要的细节特征将会极大地占用计算机的系统资源，只要达到与其它设备的接口尺寸准确，外型尺寸符合国家标准即可(图2)。
图1 创建项目
Fig.1 Create Project
图2 主传动设备
Fig.2 Main Driving Equipment
1.电机：只准确绘出了电机轴伸及法兰连接的尺寸、接线盒方向；
2.蜗轮蜗杆传动装置： 丝杠齿形为梯形螺纹，在建模时采用了光轴的模式，使绘制草图结构更加简单，处理数据更加快捷；
3.液压缸：液压缸的建模采用了力士乐公司提供的软件Hydraulics Cylinder Designer Europa 2.0，此软件通过设计者给出的数据自动生成STP类型的文件(AIP兼容此文件类型)；
4.编码器：编码器采用倍加福官方（英文）网站所提供的三维模型(STP类型的文件)。
其余零部件，均为非标设备，进行三维实体建模，然后按照装配关系，进行组装（图3）。轴及轴套类零部件等采用自适应方法设计，便于在进行修改一个零件时，与其相关联的零部件能够自动修改，与之相适应，以免造成由于一个零部件的修改，而疏漏了对相关零部件的修改。
图3 组装图
Fig.3 Assembly Drawing
二、运动仿真及干涉检测
在三维建模及全部零部件组装结束后，对机械传动的机构进行运动仿真。主要采用驱动约束工具来模拟机构运动，驱动约束是按照顺序步骤来模拟机械运动的，零部件按照指定的增量和距离依次进行定位。在Inventor中，驱动约束工具只能限制一个约束，也就是说只能够同时驱动一个约束运动，但可以使用【参数】工具创建两个约束间的代数关系式来驱动其他约束，以达到多个约束同时运动的效果。实际上。本设计的两个主要运动(①蜗轮蜗杆装置带动移动车体的横移；②液压缸带动挡板的升降)不需要同时进行，所以不对两个约束进行代数关系式的关联，只进行单独驱动即可。
并且，在驱动约束时，同时打开【检测过盈】选项，以便于在运动中发现问题。
1.驱动蜗轮蜗杆装置带动移动车体的横移中，发现轮子与轨道发生干涉，干涉部位显示为红色，处理方法为：对轨道进行适当倒角；
2.驱动液压缸带动挡板的升降中，发现挡板曲柄所用的轴端挡板与横移车体的留孔相干涉，干涉部位显示为红色，处理方法为：在不影响结构强度的情况下，扩大留孔尺寸（图4）。
图4 检测到冲突
Fig.4 Detected Interference
a)三维实体生成工程图
在没有发现任何干涉碰撞的情况下，进行绘制工程图。与Autodesk公司的二维绘图软件AutoCAD相比，Inventor的二维绘图功能更加强大和智能：
1.Inventor可以自动由三维零部件生成二维工程图，不管是基础的三视图，还是局部视图、剖视图、打断视图等，都可以十分方便、快速的生成；
2.其次，由实体生成的二维图也是参数化的，二维三维双相关联，如果更改了三维零部件的尺寸参数，那么它的工程图上的对应尺寸参数自动更新；也可以通过直接修改工程图上的零件尺寸而对三位零件的特征进行修改；
3.有时候，快速创建二维工程图要比设计实体模型具有更高的效率。使用Autodesk Inventor，用户可以创建二维参数化工程图视图，这些视图也可以用作三维造型的草图。
四、打包归档及Autodesk Vault
经审核发图后，要对设计文件进行打包。打包是将 Autodesk Inventor 文件及其引用的所有文件保存到单个位置的工具，为以后的设计留下技术储备。在打包时，最好不选择跳过库，这样在打包时，就会保存装配中所选择的标准件，以免在以后使用此设计时，无法检索到标准件。
三维实体模型的归档是通过服务器中Autodesk Vault的数据管理来实现的。Autodesk Vault是一个工作组数据管理系统，用于在项目团队内共享设计数据。Vault是所有工程和相关数据的文件管理和版本控制系统，为设计团队成员提供了一个安全的中心协作环境。服务器存储所有设计信息的主数据文件。客户端提供对存储在服务器上的文件的访问。在本项目中设计人根据个人工作站上的Vault客户端的权限不同，来对自己所设计的产品（三维实体模型）进行检入及检出，来进行版本控制，并用来存储和共享所有类型的工程文件和相关数据。文件可以是Autodesk Inventor、AutoCAD、Autodesk DWF（Web图形格式）、FEA、CAM、Microsoft Word、Microsoft Excel文件或设计过程中使用的其他任何文件[2]。
五、结束语
本次设计采用Autodesk Inventor软件进行三维设计，促进了工作的规范化、系列化，提高了设计质量，压缩设计周期，降低成本，更加适应多变的市场需求。
但是，本次设计中也遇到了使用Inventor进行设计时，其软件本身所无法解决的一些问题，估计在Inventor的后续版本中能够解决。
参考文献
机械设计软件范文3
2、Cinema4D。德国公司MaxonComputer开发的3D绘图软件，CINEMA4D字面意思是4D电影，不过其本身还是3D的表现软件，是德国MaxonComputer研发的3D绘图软件，以其高的运算速度和强大的渲染插件著称，并且在用其描绘的各类电影中表现突出。
3、3DSMAX。3DStudioMax，常简称为3dsMax或MAX，是Discreet公司开发的(后被Autodesk公司合并)基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。
4、Softimage。SOFTIMAGE公司曾经是加拿大Avid公司旗下的子公司。SOFTIMAGE3D曾经是专业动画设计师的重要工具。它对动画影视特效都具有很强的针对性，但不合于新手学。
5、solidworks。达索系统(DassaultSystemesS.A)下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。著名的CATIAV5就出自该公司之手，目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。
机械设计软件范文4
前期：用AutoCAD 、 CorelDRAW等软件规划出包装的规格尺寸 ；
中期：用CorelDRAW、Freehand 、 Illustrator 、 Photoshop等软件设计出主题画面 ；
后期：用3Dmax等软件渲染出成品效果图。
（来源：文章屋网 ）
机械设计软件范文5
前面提到过，软件工程是一门专门研究工程化构建和维护高质量软件的学科，它涉及的方面比较广，光我们所熟知的就有程序设计语言、软件开发工具、设计模式等方面，在近三十年来，软件工程不管是在研究还是在实践上的发展都是有目共睹的，因为软件工程本身就有对软件产业的发展产生一定的推动作用。实际上，软件工程也被一些业内人士看成一种集特殊工程学方法于一身的软件学，而软件工程的思想方法一般都是基于工程系统。相较于其他工程学，软件工程在的开发阶段比较明确，在每一个阶段都有一个清晰的分工划分，同时，在完成相应的阶段工作之后，都给之提供相应的文档和评审验收，这样就使得我们的每一步都显得有理有据，退一万步来说，如果在最后软件工程方法在机械设计中的应用文/吴维锋软件工程是当今社会上一种专门研究工程化方法构建和维护有效的高质量的软件学科。它和一般的技术工程不同的是，软件工程所涵盖的范围是比较广的，接下来本文将通过把软件工程与其他工程在实际操作过程中的比较从而根据各个方面的优势探讨出在机械设计当中所需要注意的问题。摘要验收阶段出了纰漏，我们也有相应的数据用来检查，还有比较重要的一点就是，我们软件工程一直都是尽量不用自然语言，这样在很大程度上就避免了自然语言的二义性，同时也给我们减免了许多不必要的误解。除了以上所说的几点特征之外，软件工程还拥有严格的测试方法，这也是其他工程学所望尘莫及的。而软件工程的这套测试方法在实际应用中就可以尽量避免因测试方法不当所可能带来的弊端，这也是为了顺应标准化管理的需要，也正是由于拥有一系列比较完善的测试系统，就使得软件工程相较于其他工程学有着良好的复用性，我们都知道，当今社会的热点就是可持续发展，可持续发展如今已经逐渐渗入到生活的方方面面，如果我们所倡导的可持续也能在软件工程中略有体现，那将是一个很不错的发展；反之，如果这个复用性不存在，那就意味着我们所要花费的时间和精力就会远比现在大得多的多，同时，对资源的浪费以及成本花销也是难以预计的，尽管我们国家算得上是一个大国，但是资源短缺的程度还是十分令人瞠目结舌。而用软件工程开发出的软件所具有的复用性，这也是软件工程学的根本出发点和初衷。
2.传统软件工程方法在机械设计中的应用
我们前面提到过，现在的软件工程具有很大的复用性，这是在传统软件工程研究上的一种新兴变革。那么传统软件工程方法在机械设计中又应用于哪些方面呢？我们都知道传统软件工程的主要环节有：人员与项目的管理、系统、程序等方面的设计等等，接下来将从结构层次的分析来阐述传统软件方法在机械设计中的应用。首先，我们要对其的可行性与需求行进行分析，可行性这个定义的范围比较广，但简单说来就是两个字：能用。而需求行这就占据了一个比较大的地位了，因为先抛开我们的软件工程这个主题不说，不论是任何产品，在还未上市或者仍旧处于研发试行的阶段的时候，我们都要对其的需求性做一个系统的分析，因为我们的消费对象的广大群体，因而我们的在需求行考虑的方面也应该着重注意。这样我们就能适当地避免在后期的工作中造成不必要的影响，同时，对与可行性与需求行的问题的分析也是一个将大问题逐步化小的过程，从而就使得我们的工程复杂程度得以降低，这样在理解上也减少了一定的误解和偏差。接下来我们要说的是软件的系统性，在系统性的引领下，我们在各方面制定的模块都要相应的独立性，这就使得它们不会依附于整个工程，形成自己的独立性也是为了降低实际工程在应用中的复杂程度，因为形成良好的独立性的模块才是一个好的模块，毕竟它减少了出错的可能性且又使得过程简化了不少。同时，在程序设计上，软件工程采取的是比较直观而又准确的语言，这就使造成歧义的可能性大大降低到甚至没有。同时，前面也提到过我们尽量在设计过程中尽量减免使用自然语言，这也是出于为了程序流程图能够更好的展示同时更好的被理解的考虑。
3.总结
机械设计软件范文6
1、广告设计软件需要学习PS、AI、CDR三款软件。PS是设计师使用频次最多的软件，主要处理像素图像。PS有很多功能，在图像、图形、文字、视频、出版等各方面都有涉及。CDR是矢量绘图软件，其非凡的设计能力与超强的排版功能广泛地应用于广告包装、商标设计、标志制作、插图描画、排版及分色输出等诸多领域。
2、AI也是矢量插画的软件，广泛应用于印刷出版、海报书籍排版、专业插画、多媒体图像处理和互联网页面的制作等。CDR与AI的功用类似，你可以为理解为AI是高富帅，CDR是屌丝，因为在北上广深一线城市，AI的使用率更高；相反，CDR在二三线城市的使用率更高。
（来源：文章屋网 ）
