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CAD技术在机械设计中的应用

2019/8/6    来源:互联网    作者:佚名      
关键字:CAD技术  机械设计  
本文概述了CAD技术的工作过程中工作环节、步骤和程序以及如何应用在机械的制造业中,分析了CAD技术在机械设计中应用存在的优势及不足,预测机械制造业中CAD的发展前途。

    在我国的技术领域中,机械制造业拥有着悠久的历史,在世界科技逐渐进步的时代我国的机械制造业也获得了新的发展机会,在机械制造业中应用着不同的设计与计算技术、新的制造方法、新材料等,使设计人员在进行机械设计的过程中连续性的减少比较单调的机械工作,很大程度上的提高了设计人员开拓新领域和新成果的思维,比较传统的方法、理论体系在这个时候收到了猛烈的冲击[1]。在机械设计制造过程中,CAD技术属于重要的部分,是计算机辅助技术在机械与工程设计方面一项有影响力的应用技术。计算机辅助技术的应用与发展让比较老旧的产品设计理念、生产方法产生了不一样的变化,从而带动社会经济效益的发展。

1.CAD技术在机械设计中的应用

    1.1 在实体中应用CAD技术

    计算机辅助技术在整个机械制造业设计中启到很大的帮助作用,CAD技术通常以计算机或者其它视频设备进行显示设计,即三维建模,这种方法一共有3种:实体、表面和线框等模型。在一些具有3D三角网数据的计算机辅助技术软件中,都存在一些系统的体系。比如在用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计的一些计算机辅助技术软件中,提供了几种不同的造型模块,即楔形体、立方形、环状形、圆柱形、球体与圆锥体。对一些比较简易的零件,可以将这些简易的零件不同的基本体,且利用AutoCAD对基本体进行三维实体绘图。一些比较复杂的零件一定程度上很难分成不同的基本体,使零件在分解或者组合后产生过多的基本体,致使在三维实体绘图中成型困难。所以,在目前所拥有的基本体系中,没有零件能够满足三维实体造型设计的需求,因此可以把二位设计中结构定义零件通过三维实体造型设计来进行旋转或者拉长变成新的基本体改造得到三维实体造型设计中所需要的零件。在解决零件构造的问题后,才能用CAD技术去解决设计、结构的合理性。

    1.2 在多维绘图中应用CAD技术

    利用CAD技术进行机械设计时所需要解决的信息就是在数据和图形方面,计算机辅助技术的工作量占大概80%。绘制比较传统的设计图是多维图形需要解决的问题,绘制多维图形时要选择合适且功能较好的绘图软件,现有的CAD绘图软件大多数是以交叉绘图为主,可以绘制不同的图形以及对图形进行编辑,这些软件在多维画图中还具有区分层次、填充剖面、给图形赋予属性、交换图形以及调用图块等功能,但是通常是在CAD绘图软件的通用软件包上才能发挥CAD软件真正的功能。目前,大部分的设计人员都拥有全面、有效的CAD设计理念,现在很多机械制造业的计算机辅助软件系统都在不断的应用与摸索中,提高了机械制造业的设计水平,设计人员也逐渐了解了计算机辅助软件中图纸信息、图形分析的重要性。

2.机械设计中CAD技术的优势

    在机械设计中运用CAD技术进行设计,体现出多维CAD技术低成本、速度快、效率高等优点,在以下几个方面深有体会:

    2.1 机械制造业的设计周期短

    机械设计中使用CAD设计软件,能够设计新的基本体在机械制造业的装配环境中,还可以在软件中通过机械零件的形状及位置设计新的基本体,同时要保证新设计出来的基本体能和机械零件准确的配合。在机械制造业的设计中使用CAD软件进行设计,一定程度上提高了设计效率与生产的进度,如果使用CAD软件对机械进行新的设计,仅仅需要制造和重新设计机械中的部分基本体,将机械设计大部分的设计保留以便继承机械原本的信息,这样的做法在很大的程度上提高了机械设计的速度,CAD绘图软件在提高机械设计效率的同时还拥有较高改变设计能力,可以通过对零部件的重新变性,形成一种新颖的机械产品。

    2.2 零部件在装配环境里方便直观

    CAD设计过程中,可以将不同的机械零部件使用各种装配关系进行组装,零部件之间的装配途径已经被记录在CAD的资源查找器中,如果检测发现装配关系互相干扰或不正确时,资源查找器会立即显示,还能检测零部件间的装配是否存在互相干涉的情况,一旦发现出现这样的情况就必须对机械设计的零部件进行更改,确保机械设计的准确度。绘图软件中机械的外部零部件还能够隐藏,隐藏后可清晰的看到机械内部的装配构造,其运动演示在机器与部分构件装配完成后还能继续进行,对运动演示的路程还是有一定的要求的,如果演示路程达不到标准或在零部件没有干扰的情况下仍发生碰撞的现象,则要及时更改设计,防止了机械设计在制造后出现问题导致机械产品不能正常使用或报废等情况的发生。

    2.3 有效提高机械产品的质量

    在机械设计方面采取CAD绘图软件进行设计,且与现代化信息技术完美结合,使机械制造业的设计有了新的发展方向,CAD绘图软件采取了领先的设计方式,比如比较直观、容易入手等,在技术领先的同时还得确保机械产品的设计效果。目前,有很多大型企业完善了数控加工技术,再采取CAD绘图软件对机械产品的零部件进行加工,取得很好的效果,确保机械产品的质量。

3.CAD技术在机械设计中的发展

    计算机辅助技术能够使设计人员对本身的设计思维中的三维建模直接设计,设计理念中存在数据集合参数与设计的思路,便能在三维建模中研究、分析如何整体设计机械的过程,让设计数据得到统一使用,争取分析出更理想、完善的设计思想与方案[5]。在使用CAD技术进行机械设计时,把已经建立且完全统一的数据库作为基础,对整体的零部件和设计进行各方面的探析,从长远方向来观察,CAD技术在以后的发展道路中必定取代其他的绘图软件。随着计算机技术不断的提高,网络信息的便利性、普及化及多媒体的使用情况,CAD技术已经慢慢朝着标准、集成、开放、智能等多方面快速发展,如何正确对待CAD技术的发展,对目前技术领域CAD绘图软件的开发以及企业怎样准确的应用规划自身的CAD技术系统,具有思考的意义。

    随着社会脚步的不断发展,近年来,我国的知识库与数据库技术、人工智能、交换信息技术、信息集成等方面也跟随着社会的脚步不断的完善与发展,现代CAD技术也朝着这一方向发展,在当今的发展方向的影响下,对计算机辅助设计也有了相应的新要求,设计人员的计算机辅助技术要与网络技术同步发展,在机械设计中应用CAD技术进行构件的设计时,部分设计人员依然需要传统的设计手册与纸质的设计方式来搜查设计的资料,这样就影响了构件设计的质量与设计,要求设计人员要提高自己的计算机辅助技术的知识。在机械设计制造过程中,CAD技术属于重要的部分,抛弃比较传统的方法、理论体系,把CAD技术合理运用在机械制造业的设计中,以此来带动社会经济效益的发展。

责任编辑:程玥
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