文档介绍：基于Proe的齿轮建模研究
1绪论
(CAD)的研究现状及发展趋势
1. 1 CAD技术简介
CAD技术是随着电子技术和计算机技术的发展而逐步发展起来的，它具有工程及产品的分析计 算、几何建模、仿真与试验、绘制图形、工程数据库管理和生成设计文件等功能。进二十年来，由于 计算机硬件性能的不断提高，CAD技术有了大规模的发展。目前CAD计算已经应用于许多行业，如机 械、汽车、飞机、船舶、电子、轻工、建筑、化工、纺织及服装等。CAD技术应用于机械类产品设计 的比例最大，机械CAD在整个工程CAD中占有比较重要的位置。
1. CAD软件现状、主要分类，及各自的主要特色
CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等 设计活动的总称。根据模型的不同，CAD系统一般可分为畫维CAD系统和三维CAD系统：
二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本……”等几何元素的 集合，所依赖的数学模型是几何模型［1］。目前使用最多的是Autodesk公司的AutoCAD软件。
三维CAD系统的核心是产品的三维模型，这种三维模型包含了更多的实际结构特征，使用户在 采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时，更能反映时间产品的构造或加工制造过程。目前使用最 多的有PTC公司的Pro / Engineer软件；EDS公司的UGH软件；Solidworks公司的Solidworks软件； UG公司的SolidEdge软件。
根据产品结构，生产方式和组织管理形式不同，企业对CAD软件的功能又有四方面不同需求：
一、 计算机二维绘图功能："甩掉图板”把科技人员从繁琐的手工绘图中解放出来，其是CAD 应用的主要目标，也是CAD技术的最主要功能。
二、 计算机辅助工艺设计(CAPP)功能：进行工艺设计，工艺设计任务管理，材料定额管量等功 能，实现工艺过程标化，保证获得高质量的工艺规程，提高企业工艺编制的效率和标准化。
:三、，旨维设计，装配设计，曲面设计，飯金设计，有限元设计，机构运动仿真，注塑分析，数 控加工等三维CAD, CAM功能，可以解决企业的三维设计，虚拟设计与装配，机构运动分析，应力应 变分析，飯金件的展开和排样等困难，使企业走向真正的CAD设计。
四、产品数据管理PDM。复杂产品的设计和开发，不仅要考虑产品设计开发结果。而且必须考 (包括图纸技术文档)以及产品开发 的工艺过程，使CAD、CAPP、CAM等系统实现的数据共享，使产品设计工作规范化保持一致性，保证 图纸，工艺卡，加工代码，技术资料等的安全性。
1. CAD发展方向
当前工业企业正面临着市场全球化、制造国际化和品种需求多样化的新挑战，各企业间围绕着 时间、质量和成本的竞争越来越激烈。由此出现了一系列先进制造技术、系统和新的生产管理方法。 如并行工程、及时生产、精良生产、敏捷制造和虚拟现实技术等，所有这些先进制造技术和系统都与 CAD系统的发展与应用密切相关。目前CAD系统的发展趋势主要体现在以下几方面［2］：
CAD系统应用面向产品的全过程：在产品的全过程中，要求产品的信息能在产品生命周期的不
位地考虑产品的成本、质量、进度及甩户需求。
CAD系统应充分考虑产品的继承性：在产品的更新换代过程中，要求能方便地获得产品的全部历史数 。1）在用CAD系统进行新产品成品的开发设计时，只 。2）对于类似零件，当采用特征 建模法完成新零件设计后，并当类似的零件变型不断出现时，应自动将零件功能特征模型转为典型零 件模型。这不仅大大缩短了产品开发周期，节约了研制成本，还提高了产品的标准化程度。保证了产 品的一次成熟性和一次成功性。
CAD系统应满足并行设计的要求：并行工程的关键是用并行设计方法代替串行设计方法。产品 在设计过程中可以容易地被分解为不同的模块， 网络进行组装和集成。在产品的开发过程中， 层具有不同的管理使用权限。对产品建立统一的数据模型后进行动态管理。
CAD系统应满足灵活的虚拟现实技术：设计人员可在虚拟现实中创造新的产品模型。并检查设 计效果，可以及早看到新产品的外形，以便从多方面观察和评审所设计的产品：可以运用虚拟工具任 意改变产品的外形而无需耗费材料及占用加工设备。这种方法可尽早地发现在产品研制过程的最初阶 段出现的设计缺陷如结构空间的干涉等问题，以