毕业论文_盘式制动器的参数化设计(编辑修改稿)

毕业论文_盘式制动器的参数化设计(编辑修改稿)内容摘要：

下的 CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。 Pro/Engineer 软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件山东交通学院毕业设 计（论文） 11 领域中占有着重要地位， Pro/Engineer 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的 CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。 Pro/E 第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相 关性问题。 另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。 Pro/E 基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。 它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。 Pro/E 采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。 参数化技术的研究有着漫长的历史，而构造基于约束的设计系统一直是人们追求的目标，以使设计对象能随着设计的不断深入，可 以逐步施加和修改约束，直至产生最后的形体。 参数化设计技术是新一代智能化、集成化 CAD 系统核心技术之一，也是当前 CAD技术的研究热点，已经形成了诸如变量几何和几何推理等多种方法。 根据用户需求不同，模型参数化有：二维图形参数化、三视图参数化和三维特征参数化等三种形式嘲。 其中基于特征的参数化技术可以提供很完整的工程信息和灵活的建模操作而成为重要的产品设计辅助手段。 目前参数化技术已经广泛应用于三维设计软件中，能否实现参数化设计也成为评价 CAD 系统优劣的重要技术指标。 而国内基于商业软件二次开发的参数化设计大 都处于研究阶段，还没有得到广泛的应用。 参数化设计的相关思想包括： （ 1）参数化设计 相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。 （ 2）基于特征建模 Pro/E 是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。 这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和 灵活。 （ 3）单一数据库（全相关） Pro/Engineer 是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的 CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。 所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独苏长文：盘式制动器的参数化设计 12 立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。 换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。 例如，一旦工程详图有改变， NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。 这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产 品的设计结合起来。 这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。 国内外相关技术的发展现状 CAD技术的发展 CAD技术起步于 50年代后期。 60年代随着计算机软硬件技术的发展，在计算机屏幕上绘图变为可行， CAD技术开始迅速发展。 CAD技术以二维绘图为主要目标的算法，直持续到 70年代末期，至那时起 CAD开始实用化，以后的 CAD技术作为一个分支而相对独立、平稳地发展。 参数化技术的成功应用，使它在 90年代前后几乎成为 CAD业界的标准。 但参数化技术亦尚有一些不足之处。 首先，“全尺寸约束”这一硬性规定就干扰和制约着设计者创造力和想象力的发挥。 于是一种以参数化技术为蓝本，比参数化技术更先进的实体造型技术即变量化技术应运而生。 变量化造型的技术特点是保留了参数化技术基于特征、全数据相关，尺寸驱动设计修改的优点，但在约束定义方面做了根本性改变。 它的指导思想是：设计者可以采用先形状后尺寸的设计方式，允许采用不完全尺寸约束，因为系统分担了很多繁杂的工作，因此只给出必要的设计条件，在这种情况下仍能保证设计的正确性及其效率性。 它的成功应用，为 CAD技术的发 展提供了更大的空间和机遇。 CAD技术的发展历程说明， CAD技术一直处于发展和探索之中，并将继续发展下去。 正因为如此，才造就了今天 CAD技术的兴旺与繁荣，在高速发展的现代化工业中起到重要的作用。 2． 3． 2 国内 CAD技术的发展 我国的 CAD技术尽管在研究、开发和推广应用等方面起步比较晚，却也取得了一定的成绩，但与工业发达国家相比，无论在开发还是应用的广度与深度方面，仍存在较大差距我国的 CAD技术虽起步于 60年代末，几乎与工业发达国家同步，但资金投入不足及软件商业化程度低的原因导致了 CAD基础理论相对落后。 在参数化技术方面，我国仍处于不断完善二维图形参数化技术阶段，而欧美已出现较为成熟的三维参数化 CAD软件系统，它们利用其强大的技术优势基本占领了国际市场和一部分国内市场。 国内自主版权的 CAD软件如高华 CAD，电子图板 CAXA，开目 CAD等软件技术含量相对较低，主要面向国内市场，提供操作简便的二维工程图设计平台。 CAD技术的应用可以起到提高企业的设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强度、缩短设计周期等的作用，经过多年山东交通学院毕业设 计（论文） 13 的投入和推广，我国 CAD技术已经基本广泛应用在机械、电子、航空、建筑等行业。 概括来说，我国 CAD技术的差距主要表现在以下两个方面： (1)具有自主版权和设计功能的 CAD应用软件较少； (2)自主开发的 CAD 应用软件商品化程度较低； 研究课题 经过多年的发展， CAD技术已经广泛应用于机械、电子、航天、化工、建筑等行业，起到了提高企业设计效率、优化设计方案、减轻设计人员的劳动强度、缩短设计周期、加强设计的标准化等作用。 随着我国 CAD应用工程的普及和推广， CAD技术己在许多企业转化为现实生产力。 传统的二维 CAD软件正逐渐被三维 CAD软件所替代。 三维造型设计取代二维平面设计是工程设计的趋势。 一方面，二维 CAD系统对减少产品设计错误，设计更改方面有较大局限性，而且难以表达复杂形状的零件尤其是具有复杂曲面的零件。 另一方面，三维造型在可视化设计、装配设计、加工仿真以及有限元分析等 方面有着平面设计无法比拟的优越性，是提高设计质量的重要手段。 因此三维 CAD系统如 Pro／ E、 UG、Solidworks等目前已经得到了广泛的应用。 通过 CAD软件的二次开发工具可以把商品化、通用化的 CAD系统用户化、本地化，即以 CAD系统为基础平台，在软件开发商所提供的开发环境与编程接口基础之上，根据自身的技术需要研制开发符合相关标准和适合企业实际应用的用户化、专业化、知识化、集成化软件，以进一步提高产品研发的效率。 参数化设计方法就是其重要应用之一，参数化设计在产品的系列设计、相似设计及专用 CAD系 统开发方面都具有较大的应用价值，与传统设计方法相比，能够减少重复劳动，提高设计效率，符合现代产品设计需求。 减速器作为机械传动装置应用广泛，其结构的相似性与设计的重复性适合于进行参数化设计。 课题研究内容 本课题主要完成基于 Pro/E 三维造型技术进行盘式制动器参数化设计。 通过引入基于 Pro/E 特征的参数化造型思想，建立制动器典型的零部件模板库，模型设计计算完成后，通过参数化驱动从而得到所需的制动器模型 课题研究方法 课题使用的研究方法是参数化设计。 参数化设计也叫尺寸驱动，是 CAD技术在实际应用中提出的课题，它不仅可使 CAD 系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。 苏长文：盘式制动器的参数化设计 14 所谓参数化设计即是在设计中产品的结构形式是确定的，它需要根据某些具体的条件和具体的参数来决定产品某一结构形式下的结构参数，从而设计出不同规格的产品。 课题研究意义 由于商用软件的通用性考虑，不会过多考虑在设计具体机械产品时的高效性问题，。