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浅谈CAD在机械设计中应用现状与发展趋势

2019/10/15    来源:百度文库    作者:佚名      
关键字:CAD  机械设计  
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,是当今流行的最优秀的计算机辅助绘图软件之一。也是工程技术人员从事设计与绘图的常用工具。

1.CAD的概述

    CAD是Computer Aided Design的简称,即计算机辅助设计,是由计算机完成产品设计中的计算、分析、模拟、制图、最后由计算机辅助设计人员完成产品的全部设计过程,最后输出满意的设计结果和产品图纸的一种机械设计方法。自1982年推出以来。经过三十年的发展,CAD版本不断升级,功能随之不断增强,人机界面友好,方便使用。国际信息处理联合会给CAD下了一个更广义的解释:“CAD是将人和机器混编在解题专业中的一种技术,从而使人和机器的最好特性联系起来。”提高了设计质量,达到了更新换代的需求。

2.CAD的构成与功能

    CAD的技术主要表现在CAD系统上,CAD系统是用户最终用来实现设计思想、加快设计速度的信息化工具,从整体结果上讲,可分为三个层次:基础层、支撑层和应用层。基础层是由计算机、设备和系统构成;支撑层包含计算机数据库管理软件、网络服务软件等其它软件。应用层是对于不同的应用领域的需求有各自的CAD专用软件来支持相应的工作,机械CAD软件开发和应用层出不穷,显示出强大的生命力和广阔的发展前景。

    常规CAD系统应具备的基本功能:(1)能够处理常规设计、优化设计、可靠分析、动态分析、仿真模拟。(2)二维交互图形技术、三维几何造型、及输入输出功能等。(3)数据库管理,不同的CAD系统的数据交换和接口功能。(4)其它功能:例如进行文档制作,编辑和文字处理功能,软件设计功能和网络功能等。

3.CAD与传统设计的比较

    CAD优化产品设计、方便、快捷、模拟仿真直到设计的全过程。传统设计。人工绘制图像信息,要求工具文具、图纸、手册资料。而CAD只要求有一定的计算机硬件支撑系统;大量实践中证明,CAD与传统设计相比,具有明显的优越性。

4.CAD在机械设计中的应用

    根据上面我们对CAD软件的分析,CAD系统软件分为两大类:支撑软件和应用软件。应用软件是CAD的根本,常用的CAD软件很多,AutoDesk公司开发的AutoCAD是这三年多来我最常接触的软件。它具有强大的二维绘图功能,灵活的图形编辑功能,方便的尺寸标注功能等。它是美国AutoDesk公司为微机开发的一个交互式绘图软件,也是目前世界上应用最广的CAD软件,其功能强大,完全是专业级的机械绘图软件,国内大部分高校、工厂都普及了AutoCAD的教学和应用。AutoCAD可以完成专业机械图的绘制,包括简单机械零件图的绘制、简单机械装配图的绘制、显示视图和创建文本、标注一张机械图纸、OLE和自动数据交换、等轴侧投影图绘制、构建三维实体零件图等。特别是在做机械设计方案和产品资料时,要同一些非专业入员进行交流,此时如果能有一张色彩鲜明、能形象逼真的反映设计对象的色彩效果图,将会更加清楚地展现产品的本来面目,更有效地传递设计意图,此时3D模型的渲染显得尤为重要。

5.CAD在我国的应用及市场趋势

    20世纪60年代末我国开始应用CAD技术,经过多年研究、开发与推广应用,CAD技术已经广泛应用于机械设计领域,大大提高了企业的设计效率、优化设计方案,同时也减轻了技术人员的劳动强度,减少了设计周期,在二维市场上CAD软件已经成为设计师设计的主要工具,由于国产CAD软件价格较低,符合国内人的设计习惯,技术上也很成熟,权衡来看国产CAD软件也很受青睐。在三维市场上,单从企业应用来讲。二维CAD用户要高于三维。三维的市场还是以国外厂家为主。国产的CAD与国外竞争最大的优势就是服务,一些售前及售后服备,还有就是软件升级服务等。广大用户已经能够根据自己的需要和软件的功能、价格、服务、升级、兼容性,以及软件公司的发展前景作出正确和理的选择。

6.国内CAD技术的研究存在的一些问题

    国内CAD自主开发的商品化三维CAD系统还未成熟,其功能、稳定性与国外同类产品还有很大差距,软件之前交互性差,在系统性和实用性方面还有很大差距。对于产品数据管理(PDM)的研究过于局限。

7.CAD技术与发展趋势

    首先,图形的交互技术要易学好用,得心应手友好的方便的工作环境,灵活方便的拖放式造型为设计者提供了方便,此外更新更人性化的软件技术也正在研究中。

    CAD系统应用逐步深入,逐渐提出智能需求。设计是一个要求很高的人类创造性活动。所以对软件的要求也逐步升高。软件也必须持续更新来满足设计者的需求。及时捕获和理解设计人员意图。自动检测失误等。使新设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们也试图把创新技法和人工智能技术结合到CAD中,这样才能使我们的产品更具有创新性。设计人员在虚拟世界中创造新产品,直接模拟产品现状,减少设计试验成本、测试、仿真和分析,来评价其性能及可制造性。成为CAD发展的新方向。

8.结语

    随着网络技术和人们对软件智能化的要求,概念设计将成为整个产品设计的主体。CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。

    经过这么多年的不断发展,CAD软件被广泛应用在机械设计领域。除了对许多国外软件的汉化和第二次开发,我国研制CAD软件的开发水平也逐渐接近国外先进水平。由于我国自主开发的软件相对价格上的优势及售前售后的完善服务,现在很多国内企业都在应用国内自主研发的CAD。高校和企业也在培养模具CAD/CAM软件开发及应用人才。总的来说,我国目前CAD软件不管是从产品开发水平还是从商品化、市场化程度都与发达国家有不小的差距。CAD技术水平还处于一个上升过渡的时期,研制的软件在可靠性和稳定性方面与国外工业发达国家的软件尚有一些差距。但是我们不但要看清我们的劣势,也要看到我们的优势。与国外软件相比我们的优势是:了解本国市场,便于提供技术支持,相对价格便宜等。另外,及我们政府的大力支持,各大高校也为CAD软件的开发培养了大批的人才。在这些前提下,我国CAD/CAM产业一定是紧跟时代潮流,跟踪国际最新动态,遵守各种国际规范,形成自己独特的优势,更要立足国内,结合国情,面向国内经济建设的需要,开发出有自己特色,不断更新发展软件,创造出符合中国人习惯的CAD/CAM软件。

责任编辑:程玥
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