e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAD

浅谈CAD在机械设计中应用及其发展

2019/10/24    来源:百度文库    作者:佚名      
关键字:CAD技术  机械设计  
本文主要对CAD技术在机械制造领域中的应用情况进行阐述,指出机械制造产业中CAD技术所发挥的重要作用,并且对这项技术的优势与缺陷进行分析,最后则对CAD技术未来的发展前景进行展望。

    CAD技术是依托于计算机所形成一个项目设计软件,主要能够完成机械零件的绘图,是计算机辅助设计必不可少的技术之一。计算机技术正在不断成熟,在传统二维技术的基础上真在逐步向三维技术拓展,在图形设计领域创造出一些列标准,并积极向外拓展。CAD技术的发展时间并不长,属于新兴的技术,对CAD技术进行更为深入的研究,不仅有利于图形软件产业的发展,在器械制造领域也能够将其作用更大的发挥出来。

1.CAD系统工作流程及在机械设计中的主要应用

    CAD技术是基于计算机软件所形成一种图形解决方案,在计算机软件和硬件高速发展的情况下,CAD技术已经成为部分领域中进行科研、设计、制造所不可或缺的图形处理工具。将CAD技术应用到机械设计领域中,具体涉及以下几个方面的内容:

    1.1 二维图形绘制

    CAD技术能够轻松解决各种图形绘制问题,是机械制造领域最为常见的绘图工具,替代传统手工绘图,极大的提升绘图的工作效率。

    1.2 图形与符号库

    依托于CAD技术,能够对复杂的图形进行分解,将这些图形转变成为比较简单图形存入到软件库中,以便随时调用。还可以将其应用到另一个图形中,使设计与绘图的工作效率大幅提升。

    1.3 参数化设计

    CAD技术中涵盖各个领域,对各个领域中所执行的标准进行了划定,确定其相关的参数,并且能够根据设计需求来构建图形程序库,在执行相应的参数标准后,可以自动生成相应的基础图形。

    1.4 三维造型

    机械部件设计的过程中,采用三维造型能够使机械零件更为逼真,并且能够确保零件的精度,同时还能够进行着色,并模拟装配与运动的过程,还能够分析出零件在运动环节的稳定性。

    1.5 工程分析

    通常在工程分析中应用CAD技术的有限元分析、运动学分析、动力学分析、优化设计等。能够对整个工程中部分流程进行比较细化的分析,如字注塑模设计时,存在冷却分析、塑流分析、变形分析等。

    1.6 报表与文档的生成

    在机械零部件设计中,应用CAD技术能够对所涉及加工的零件进行说明文档的编撰,同时导出相关的数据,同时也有可能会需要其他软件的支持,比如数据库软件、文档制作软件等。

2.CAD在机械设计中的优缺点

    CAD技术在机械绘图中优势具体表现在:首先,设计流程符合人的思维过程;其次,大幅降低机械设计的时间与周期;第三,更易于对零部件进行设计以及修正;第四,在装配环境中,对零部件能够进行全方位的检查,使零部件能够以立体化的形式呈现出来;第五,使机械产品的科技含量有所提升。

    CAD技术在具有优势的同时也存在一定的缺陷。一方面,CAD技术只是将手工绘图用软件来进行替代,设计者的设计思想有时会受到软件的制约。从设计层面来讲,CAD技术仅仅是一种辅助设计。另一方面,专业技术人员相对匮乏。三维CAD技术所涵盖的内容比较丰富,人们在学习和掌握的过程中无法面面俱到。

3.CAD技术的发展趋势

    3.1 集成化

    CAD技术在制造业中进行应用与工程管理之间的关系非常密切,集成化是未来发展的必然趋势,其中包括基于特征三维造型CAD/CAE/CAPP/CAM的集成在CAD技术中是较为前沿的。特别是其与快速原型制造的集成,能够形成一个闭环,在内部实现对产品的开发,并且能够将其应用在工程(CE)环境中。此外,在集成化方面有更为高级的集成方法,其中包括计算机集成制造系统(CIMS),CAD技术则是其中最为核心的技术。

    3.2 智能化

    专家系统(ES)、人工智能(AI)以及基于知识的系统,这些系统的发展使CAD技术得到了更为广泛的应用。CAD技术的智能化系统中存在大量的知识和经验,在知识库中对相关数据进行挖掘,以逻辑推理的方式来满足人们在设计中的各种需求。在知识库中有人们长期在各领域中应用CAD技术的数据和经验,相较于各领域的专家而言,一套完善的CAD专家系统甚至能达到并超过这些专家的能力水平。

    3.3 网络化与协同

    互联网的发展使信息交互更加频繁,CAD技术的网络化应用也是未来的发展趋势,通过网络实现CAD技术的协同工作,进而能够实现远程设计,进而将不同地域的设计能够融合在前一起,极大的提高了工作的效率。同时,由多台计算机工程的联网CAD工作站发展也比较迅速,运用网络来将多个工作站相连,在同时进行设计的情况下还能够实现机械设计的整合,这种分布式CAD工作站也是未来发展的一个重要方向。CAD技术的网络化使系统结构更为灵活多变,在功能方面也更为强大,并且成本更低。在每个工作站中,都可以独立应用CAD技术,相互之间能够实现快速的资源和信息共享,仅为更为有效的完成协同工作,同时负责人还能够对相关设计的情况进行跟踪与审查。CAD技术网络化与协同化,势必会提高设计人员的工作效率,这也使企业效益能够得到提升。

    3.4 绿色化

    环境问题是一个比较热点的国际性问题,这也使绿色化拥有其存在的价值。绿色设计技术是运用各种技术手段来降低废品率,并且在产品设计研发与生产销售中不会对环境施加压力,尽量将污染降到最低。此外,绿色化还包括资源的优化配置,使资源的利用率最大化。

责任编辑:程玥
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并已尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐