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机械设计中三维CAD技术的应用策略探析

2021/3/9    来源:互联网    作者:吴永军      
关键字:机电设计  CAD  
首先从三维CAD技术的基础特点入手,将三维CAD技术与机械设计相结合进行分析,提出有关扩大三维CAD技术的应用范围、提升机械设计水平的有关举措,旨在为我国的机械设计发展提供更多建议。

引言

    当前,随着科学的发展,全球新一轮科技革命孕育兴起,正在深刻影响世界发展格局,深刻改变人类生产生活方式,信息技术与其他行业正在逐步深化结合,改变了传统生产方式,进一步提高了工作效率,也为经济的快速发展提供了更多的技术支持。若想让机械设备使用效率得到保证,则需要确保合理设计机械,因为传统机械设计技术无法优化和分析产品参数,也无法体现出设计效果,会影响工作人员考察产品性能。使用三维CAD技术可以解决这些不足,同时为机械设计研究提供方向,在机械设计中合理使用三维CAD技术,对机械行业有着重要的作用。三维CAD技术有效提升了机械设计水平,加快了智能化工业发展。采用三维CAD技术是机械设计与时代同行的重要标志,也是未来机械设计的发展趋势。

    CAD技术具有直观性的鲜明特征,是当前设计技术体系中的重要类型。从整体上来说,CAD技术以计算机为主要设计媒介,借助其强大的图形处理功能来对产品给予分析、设计,进而实现产品设计效果最大化的目的。CAD技术是对传统设计技术的创新变革,将其应用在机械设计行业中,对传统工作模式造成了极大冲击,实现了概念结构设计到计算机模拟设计的转变。应用CAD技术设计机械产品,可以有效减少产品的设计时间,为相关人员呈现更为直观具体的机械产品模型,并且借助计算机的处理功能来对产品进行渲染,促使机械设计朝着设计制造一体化的方向发展。同时,与传统设计模式相比,CAD技术可以将所生成的设计模型存入电脑中,为设计人员资料的保存、查找提供了便捷途径,极大程度上节约了机械设计产品的开发成本。

1 三维CAD技术与机械设计的关系分析

    传统工业设计在运行方面是依照人们的经验或固化的程序进行,而三维CAD技术的应用可以在机械设计过程中不断收集与整理各类信息。当机械设计遇到问题时,三维CAD技术还可以根据之前的数据和信息分析问题和解决问题,使得现代工业生产更加安全、稳定、高效。三维CAD技术可以按照逻辑关系在繁杂的运行路线中选出最佳路径,即便是有些工作人员之前对三维CAD技术不了解,只要通过简单的培训就可以自行编程,在工业机械设计领域的应用前景广阔。

    三维CAD技术应用中,由于机械设计种类繁多,因此针对不同的应用,工作人员可以根据需求对整个系统进行增加或删减,以适应其专业领域的使用。一般情况下,电源系统将能量传递给CAD整体系统,信息编辑系统将数据传递给CPU,然后用户将对自己有价值的信息进行再此输入,并可选择性地保存信息和数据。三维CAD系统根据编辑程序和运算规则处理信息,并将用户需要的信息和数据输出。CAD系统的运行原理并不难,但是需要工作人员对操作的整体性熟悉,才能更加精准地实现对信息和数据的控制。使用过程中要结合实际工作总结经验,修正其中可能存在的问题,不断完善与优化系统。

2 机械设计中应用三维CAD技术

    2.1 应用在建模中

    在三维CAD技术中,直观与立体是比较显著的特征,同时也是由于此特征被机械设计建模广泛使用。三维CAD技术建模方式包括表面方式、框架模式以及立体模式,某些简单图形在CAD软件中均有自带图形,若是机械结构复杂,则三维CAD技术便会通过布尔运算排列自身运算,同时按照客户需求实施系统运算从而获得预期图案,为机械设计方案提供有利参考。比如以央视大楼为例,在计算机设备上运用三维CAD技术,则经过预算获得简单模型后,为完成今后有关设计方案提供参考。

    2.2 应用在方案形成中

    我国科学技术快速发展,制造业也得到了创新和改革,其发展的目标便是计算机数字化。当完成机械设计方案后,加工重组零部件,合理排列组合形成健全的机械方案,此时需要使用到三维CAD技术中的编辑功能,它是将独立的部件按照设计师的设计概念二次排列组合,从而展示三维机械,把复杂的部件通过现代化三维技术中的编辑模式获取新型的部件,便于快速的实现三维方案,确保设计方案能够有效地完成。在形成方案时,需要重点的开发系统软件的应用。使用曲面造型和平面设计等方式开展统一的管理,确保设计方案能够顺利的实施。

    2.3 应用在机械CAE软件

    机械CAE软件的功能是优化设计结构、对比方案数据。CAE软件中使用三维技术需要模型结构表面良好,通CAE软件展示设计等步骤,确保各项方案设计可以顺利开展。从当前可看出,CAE系统的功能包括分析工程数据、预估寿命等内容,只有使用CAD技术才可以解决造型问题。

3 三维CAD技术对机械设计产生的影响与发展方向

    从机械产品设计方式层面来看,传统机械设计模式因技术因素的影响,只能通过手绘图纸的方式来进行设计,并且在图纸的基础上开展一系列的设计修改活动,使得机械设计方式缺乏创新。而三维CAD技术则是以现代科学技术为基础,借助计算机来构建机械设计模型,使得相关人员可以通过直观的方式来看到机械设计产品的模型,极大程度上增强了机械设计的直观性含量。此外,三维CAD技术的应用促使机械设计朝着智能化的方式发展,所有设计方案都可以通过计算机媒介完成,更加符合当前信息化时代的要求。

    在现代科学技术的驱动之下,三维CAD技术必将会拥有更为广阔的发展空间,对机械设计水平的提升、设计效率的提高具有积极的推动与促进作用,笔者认为三维CAD技术的未来将会朝着以下方向发展:①智能化发展方向。三维CAD技术的应用主要是通过计算机操作得以实现,设计者可以将自己的设计理念、设计思路、设计经验等融入到电脑编程中,建立网络数据库,加快CAD技术的智能化建设进程;②网络化发展方向。三维CAD技术在虚拟网络空间中的应用范畴将会进一步扩大,建立的虚拟模型能够引导相关人员发现设计产品中存在的问题,以便更好地改进完善设计作品。

责任编辑:程玥
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