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CAD技術應用在電動工具產(chǎn)品的設計

  近年來,電動工具產(chǎn)品的開始設計觀念已有了很大的變化户辞。過去注重產(chǎn)品的功能設計,往往一個產(chǎn)品設計完成以后銷售許多處癞谒,其生命周期達10年以上底燎。而現(xiàn)在由于市場的需要,主流產(chǎn)品的生命周期只有3-4年弹砚,通常是產(chǎn)品的內(nèi)部幾乎有或者變化不大双仍,只是產(chǎn)品的外形發(fā)生了變化。這樣虫棚,設計工作主要就在于產(chǎn)品的外形設計上辽画。

  過去我們搞外形設計,是先完成二維外形圖黔琢,然后由模具工根據(jù)圖紙加工出木質或者是其化材料的模型阀恳。這樣的過程比較多地依賴模具工的經(jīng)驗和二維圖的精確性,同時設計者與模具工要有比較多的交流寻癌。只有這樣薇榨,才能保證外形設計的準確。其過程是復雜的绪封,而且設計更改非常困難魏颠。

  現(xiàn)在,由于計算機的普及和工程軟件應用能力的增強历扭,我們可以通過計算機輔助技術來加快這個過程并提高其精確性软苗,這就是所謂CAD技術。

  事實上棺氢,一些國際公司提出的設計概念是在工具的外形上體現(xiàn)仿生學和人體工程學的效果心爷。初期的設計往往是一張美術效果圖。我們必須對自己現(xiàn)有的產(chǎn)品的外形進行設計简软,以滿足這種需要蛮拔,這樣對外形提出了更高的要求。

  我們在設計一款新的工具時痹升,首先得到的可能是一幅效果圖或者是一些設計概念建炫。我們必須結合自己現(xiàn)有的產(chǎn)品進行二維空間外形和內(nèi)部結構設計畦韭,同時進行必要的結構、安全分析肛跌,得到二維的外形輪廓圖艺配。這個輪廓圖應盡可能地反映一些關鍵截面的信息。這些截面應該是在二維圖中經(jīng)過驗證的衍慎,通匙Γ可以采用普通的CAD軟件,例如采用AUTOCAD和CAXA這樣的軟件就可以實現(xiàn)稳捆。下一個任務就是將這個二維外形圖的計算機文件轉變?yōu)槿S文件赠法。由于電動工具的外形比較復雜,所以必須用到高端的CAD設計軟件乔夯,例如CATIA猴宾、PROIE、UG和MASTERCAM醇疮。

  首先漆埋,我們必須在三維軟件中將各個截面放置在一起,并且保證各個截面的相對位置是準確的巴移。完成這一步以后您窒,我們將得到一個帶有關鍵截面的三維框圖,然后在這個基礎上進行三維造型瞭驴。必須說明的是翻萨,由于電動工具的外形都比較復雜,用CAD軟件提供的實體造型功能很難得到我們想要得到的形狀墙目。只有運用曲面造型才能達到目的精者。曲面造型有著很大的彈性,能夠實現(xiàn)復雜物體的造型胰绢。

  運用CAD軟件提供的曲面造型功能杰笛,先完成一些規(guī)則曲面的造型,然后對這些曲面進行編輯切省,再運用高級曲面造型功能將這些曲面連接起來最岗,得到一個三維的曲面造型。有了這個三維的曲面造型朝捆,我們就可以在計算機的虛擬環(huán)境中觀察其形狀般渡,與我們需要的外形進行比較。在計算機環(huán)境中進行修改芙盘,必要時可以通過CAM技術將外形加工出來進行直觀的觀察驯用、比較。最終得到滿足我們需要的三維曲面造型儒老。這樣的設計流程蝴乔,外形的設計工作將由設計人員完成记餐,沒有中間環(huán)節(jié),保證了原始設計意圖的完整和正確薇正。

  曲面造型完成后片酝,我們在這個曲面的基礎上進行曲面編輯,得到一個有壁厚的實體挖腰。然后在這個實體的基礎上再運用CAD軟件提供的實體造型功能來增加內(nèi)部結構雕沿,最終完成整個零件的造型。事實上场时,在整個造型過程中曲面造型和實體造型是結合起來運用的荡西。這是運用CAD技術進行設計時工作量最大、難度也最大的工作强进。

  在所有零件的造型完成后蹲楷,我們就可以在CAD軟件環(huán)境中進行虛擬裝配,并且對整個裝配體進行裝配的干涉檢查和運行分析椭肝。同時可以進行重要的安全結構檢查,必要時也可以對各個零件的物理特性進行設置磺则,對各個零部件的機械玩困、物理等性能進行分析,從而達到優(yōu)化設計的目的牧俩。這樣脉鼻,可以大大地提高設計的可靠性和精確性。

  如果是一個全新的結構設計妨迈,我們可以運用快速成型技術得到一個與三維CAD模型完全一樣的制件來進行實物裝配度姑、安全結構分析和相關的實驗。這樣就可以避免由于結構設計的失誤造成的其他費用的損失呈枉。

  由于有了三維的實體造型趁尼,我們可以運用CAD軟件提供的功能得到二維零件圖,然后再對這些零件圖進行編輯猖辫,得到用于生產(chǎn)酥泞、檢驗的工程圖紙。

  同樣啃憎,有了三維造型芝囤,就可以運用CAD技術直接將這些造型運用于模具的設計與制造。這樣辛萍,模具的生產(chǎn)周期將大大縮短悯姊,并且將可能出現(xiàn)的失誤減小到最小。

  電動工具的設計開始是滿足功能的需要贩毕,現(xiàn)在由于人體工程學和仿生學在電動工具上的大量運用悯许,電動工具的外形設計已經(jīng)成為整個工具設計的最重要的部分仆嗦。隨著現(xiàn)代自動化加工技術得到發(fā)展,模具制造也必須使用三維實體造型岸晦。所以欧啤,運用CAD技術是電動工具設計的必須趨勢。合理的運用CAD技術才能滿足企業(yè)發(fā)展的需要螃浑,才能參與激烈的國際競爭倍挚。


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