機(jī)械課程設(shè)計電腦輔助設(shè)計研發(fā)理工論文

　　《機(jī)械設(shè)計》是機(jī)械類及近機(jī)類學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是將所學(xué)理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練。通過設(shè)計可以幫助學(xué)生掌握一般機(jī)械設(shè)計的方法與步驟,使學(xué)生的設(shè)計能力得到提高。

　　1開發(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開發(fā)工具軟件可以分為三類:一類是以Visualc++為代表的元件開發(fā)工具;另一類是以VisualBasic為代表的方案開發(fā)工具;再一類是以AutoCAD為代表的基于圖形軟件包的二次開發(fā)工具。筆者選用的是VisualBasic(VB)6.0作為開發(fā)工具,此軟件功能強(qiáng)大,易用性強(qiáng),而且控件封裝了大量的屬性和方法,更好地實(shí)現(xiàn)了代碼共享,大大地節(jié)省了程序開發(fā)的時間,是當(dāng)今最普遍的可視化編程工具之一。

　　2程序總體結(jié)構(gòu)

　　計算機(jī)輔助設(shè)計軟件以教學(xué)實(shí)用性為根本,主要實(shí)現(xiàn)齒輪傳動設(shè)計計算和校核的自動化,解決傳統(tǒng)的手工設(shè)計方法的缺陷。根據(jù)開發(fā)工具VB模塊化設(shè)計的思想,結(jié)合齒輪傳動設(shè)計的特點(diǎn),確定了程序總體結(jié)構(gòu),流程圖見圖1:

　　3軟件開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

　　計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的整個過程由菜單和對話框驅(qū)動,分為設(shè)計計算、校核計算模塊。其設(shè)計,實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話,具有良好的交互性,充分考慮了變化的參數(shù)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(shè)計能力。具體體現(xiàn)在學(xué)生在軟件使用過程中可以看到清楚的設(shè)計步驟,在不斷提示下進(jìn)行每步設(shè)計。

　　3.1圖表功能的實(shí)現(xiàn)

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

　　3.2齒輪設(shè)計校核模塊的開發(fā)

　　齒輪的設(shè)計計算是比較復(fù)雜的一個過程。在設(shè)計過程中,既要滿足傳動比的要求,又要滿足強(qiáng)度的要求,所以要多次進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和試算后才能得到滿足要求的齒輪,學(xué)生需要較長的時間完成齒輪的設(shè)計計算。由于給每個學(xué)生的設(shè)計數(shù)據(jù)不一樣,且每個學(xué)生在設(shè)計時所選擇的參數(shù)也不相同,因此開發(fā)了齒輪材料及其設(shè)計計算的模塊,如圖3、圖4所示。若齒輪的強(qiáng)度不滿足要求,則,所得出的數(shù)字呈紅色,需返回到初始界面重新設(shè)計,輸入及確定相關(guān)參數(shù)。

　　3.3整體界面

　　以上界面是針對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪進(jìn)行的設(shè)計計算,如進(jìn)行圓錐齒輪、斜齒圓柱齒輪、蝸輪蝸桿等類型的傳動設(shè)計,可依照以上設(shè)計進(jìn)行對應(yīng)的界面設(shè)計。

　　機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計計算機(jī)輔助設(shè)計的開發(fā),一方面節(jié)約了時間,使學(xué)生可以將設(shè)計重點(diǎn)放在方案設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計上,有利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力;另一方面改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式,給這門課程帶來了新的活力,提高了教學(xué)效果和設(shè)計效率。目前此軟件系統(tǒng)已在教學(xué)中得到應(yīng)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。