挡边带式输送机的参数化设计解析

　　挡边带式输送机的参数化设计是八十年代未提出的一种CAD产品的设计方法。参数化设计是指参数化模型尺寸用对应关系表示，而不需要确定具体数值。变化一个参数值，将自动改变所有的与它相关的尺寸，并遵循约束条件，这就是采用参数化模型，通过调整参数来进行修心和控制几何形状，自动实现产品的精确造型。
 

　　参数化设计与传统方法进行相比，的不同在于它储存了设计的整个过程，能设计出一族而不是单一的产品模型。传统的人机交互式绘图一般需要用精确的尺寸值定义几何元素，输入的每一条线都必须有确定的位置，图形一旦建立，即使结构相似但要改变图形大小尺寸，只能对图形进行编辑。而工程设计中，一方面，进行新产品设计不可避免地要多次反复修改，进行零件结构和尺寸的综合协调、优化；
 

　　另一方面，机电产品设计的大量零部件图形结构具有一定的相似性。特别是对于结构定型的产品设计，需要针对用户需求提供不同吨位 、功率、规格的产品型号进行设计，以便形成系列。利用参数化技术来进行设计可以十分容易地修改图形，并且能够将以往的某些产品设计经验和知识继承下来，设计人员可以把时间、精力集中于更富于创造性的概念和整体设计上去，因此可以充分发挥创造力，提高设计效率。所以参数化设计在实际工程设计当中得到了非常广泛的应用。
 

　　挡边带式输送机参数化技术的出现是CAD技术的一重大革命，在此之前的造型技术都属于约束自由造型。随着计算机的诞生，机械设计师就梦想着实现机械设计的自动化，以将设计人员从繁锁复杂的传统设计中解脱出来。CAD技术一直沿着这条主脑发展，参数化设计技术是追寻梦想的必然产物。对于结构比较定形的产品，在建立参数化模型的基础上，通过调整参数可以进行修心和控制几何形状，自动实现产品的精确造型，由些大大提高产品的设计效率和设计质量。参数设计技术出现的时间还不太长，目前仍处在不断发展和完善时期。
 

　　传统的几何造型是针对事先已确定了的几何形状和具体尺寸来建立几何模型，称之为静态造型系统。使用这种这系统，从一开始设计，就要确定最终的几何模型，很难进行修改。而实际产品的设计过程要历经概念设计、草图设计详细设计等多个过程，在这些过程中，产品的模型要被反复地修改优化直至形成满足各方面要求的几何模型。另外一个产品的更新、改型，都具有一定的继承性，应该充分利用原有产品几何模型，经过适当修改，即可很快的生产成新的几何模型。还有，很多系列的标准化零件，其形状几乎相同，只是具体尺寸不同，如果这些只需要修改尺寸大小的几何模型都要进行重新建立，将浪费很多人力并延长产品的开发周期。
 

　　输送设备参数化设计过程可视为约束满足过程，设计活动本质上是通过提取产品有效的约束来建立约束模型并进行约束求解。参数化设计主体思想慢用几何约束说明产品模型的形状特征，从而达到设计一族形状或功能上具有相似性的设计方案，并且获得支持CAD各种决策和分析活动的能力。设计活动的约束主要来自功能、结构和制造三个方面：功能约束是对产品所完成的功能描述：结构约束是产品结构强度、刚度等表未；制造约束是对制造资源环境和加工方法来进行表达。在产品设计的过程当中将这些约束综合成设计目标，并且将它们映射成为特定的几何、拓扑结构，从而转化为几何约束。所谓几何约束是要求几何元素之间必须满足某种特定的关系，将几何约束作为构成几何、拓扑结构的几何基要素和表面轮廓要素，可以导出各种形状结构的估计和形状参数，从而形成参数化的产品几何模型。参数化设计方法与传统设计方法相比较。的不同在于它存储了设计的全过程，类比设计出一族而不是单一产品模型。它使设计人员不需要考虑细节而尽快草拟零件图，并且可能通过变动某些约速参数来进行设计，而无须从头经历产品设计的整个过程。参数化技术避免重复劳动避免了资源的浪费。