以下是网学网为您推荐的机械课程设计- 基于cad软件的机械设计虚拟实验室的研究与实现 ，希望本篇文章对您学习有所帮助。
1 国内外研究现状国内外研究机构更多专注于设计专业化的虚拟实验室，典型范例主要有：
（1）VRiCHEL(Virtual Reality in ChemicalEngineering Laboratory)实验室，由美国 Michigan大学化学工程系创建，主要用来探索和开发虚拟显示技术在化学工程领域的应用。
（2）虚拟工程/科学实验系统，由 JohnsHopkins 大学化学工程系建立，实验的目的是引导学生尽快的掌握实验、问题求解、数据采集和科学分析的方法。
（3）Oorange ——试验数学虚拟实验系统，由柏林大学于 1996 年研制完成，它由一组支持数学试验的创建、执行和发布的低层服务构成。
（4）华中理工大学机械学院建立了一个工程测试网上虚拟实验室，学生可以通过联网计算机终端来进行仿真实验。
（5）中国科学技术大学人工智能与计算机应基于 CAD 软件的“机械设计虚拟实验室”的研究与实现曾 平用研究室最新研制出我国第 1 套虚拟显示教学软件“几何光学实验设计平台”。该软件将计算机技术、虚拟现实技术与物理实验教学有机结合，使物理实验教学进入一个全新领域。
目前，国内外所建立的机械虚拟实验室不是很多。主要是有些技术问题难以解决，不能达到理想中的效果，有以下几点原因：
（1）机械设计实验的器材非常复杂，操作起来步骤繁琐；（2）机械设计实验的很多效果都是在实验器材运动之中体现出来的，对实验过程的运动仿真要求非常高；（3）某些实验要求在过程中进行数据的实时测量，并进行分析、绘图。
现在已经建立的机械设计虚拟实验室大多都采用 Java 技术，将实验动画模型嵌入网页，学生直接在网页上进行实验。这种方法操作起来比较方便，交互性比较强。但对于比较复杂的实验，比如“减速器的拆装”实验，要求能按正确的顺序将减速器进行拆装，在拆装过程中，如果顺序不正确，需要提醒学生。在动态网页上就很难实现这个过程。为了解决这些问题，笔者提出了一个新的方案，下面详细讨论。
2 “机械设计虚拟实验室”的设计方案“机械设计虚拟实验室”是针对机械设计和机械原理实验而设计的。它的专业性很强，要求在研制虚拟实验室环境的同时，完成一些机械设计和机械原理实验。如：平面连杆机构基本形式及演化、凸轮机构的设计与应用，以及减速器的拆装等实验。在建立好的虚拟实验室环境中进行这些实验，有以下几点要求：
（1）很好的交互性；（2）生成实验器材的图素、材质真实感强；（3）由于既有机械设计实验，又有机械原理实验，这要求实验环境中既有二维环境，又有三维环境，并且每个环境都具有很强的可操作性；（4）二维环境与三维环境之间能传递数据；（5）由于是在网上运行，它对客户机的平台性能要求不能太高。
如果要从底层平台开始设计这个实验环境，工作量将是非常庞大的。而如果根据需要选择一种机械 CAD 软件产品的应用平台，对该 CAD 软件产品做相应的二次开发，将其作为实验的虚拟操作环境，并通过一套动态 ASP 网页将它下载到客户机上运行，即设计成基于 CAD 软件的“机械设计虚拟实验室”。从而能将整个软件开发周期大大地缩短，并能相应地解决以前类似产品的问题。
对比国内外的一些三维动画设计软件及 CAD软件产品，如 3DMAX, SolidWorks, AutoCad ,InteCAD, CAXA 实体设计，天喻三维 CAD 等。这些软件产品各有自己的特点，下面做个比较。
国外的软件如 3DMAX，SolidWorks 以及AutoCad 等，都具有强大的设计功能，在功能要求上是完全能达到实验平台要求的。但是它们有两个不足：
（1）不提供二次开发数据接口，如果想获得二次开发的技术，首先需要花大量的资金购买它们的二次开发技术。
（2）它们对客户机的性能配置要求比较高，尤其在网上运行非常缓慢。
因此，它们并不适合作为实验的虚拟操作环境。
对比国内的一些 CAD 软件产品，最适合做实验平台的是 CAXA 实体设计软件。因为与其它的CAD 软件产品相比，它具有以下一些特点：
（1）提供了功能强大、操作简便的二次开发数据接口。
（2）在 CAXA 实体设计中还集成了 CAXA电子图板，使得该软件既有一个强大的三维设计环境，又能在二维设计环境进行设计。
（3）在三维设计环境中得到的数据能实时地传递到二维设计环境中。
（4）它具有专业的三维动画设计和图形图像的渲染能力。能够生成真实效果模拟和动画仿真。
（5）使用拖拉式的建模方式，易于学习，便于操作，交互性强。
