基于CAD/CAM的脚轮数字化设计与制造

王裕波¹ 王珺茹²

1青岛盛合创机械有限公司，山东青岛，266000；

2山东艺术学院，山东济南，250000；

摘要：为解决传统脚轮设计方法中存在的周期长、依赖经验、难以优化等问题，本文提出了一种基于CAD/CAM的脚轮数字化集成设计与制造方案。研究首先构建了以参数化建模为核心的设计框架，通过提取轮径、安装孔距、支架板厚等关键参数，建立了驱动几何模型变化的数字化模板，实现了设计的快速迭代与系列化变形。进而，将参数化模型导入CAE环境进行静力学仿真分析，通过应力与位移云图精准识别结构薄弱环节，并以此驱动设计参数的优化。案例结果表明，该流程显著提升了产品性能，优化后关键部位应力水平降低约35%，安全系数得到显著改善。最后，研究将优化后的模型通过CAM模块直接生成数控加工代码，完成了从数字化设计到数字化制造准备的无缝衔接。

关键词：脚轮；数字化；CAD；CAM；设计制造

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