關(guān)于CAD在機(jī)械制圖中的運(yùn)用分析

摘 要：CAD是由美國(guó)公司所研究設(shè)計(jì)而成，主要是利用計(jì)算機(jī)，對(duì)于繪圖進(jìn)行輔助性幫助?，F(xiàn)階段，CAD軟件已經(jīng)在機(jī)械制圖內(nèi)廣泛應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中不僅僅能夠有效簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)工程，同時(shí)還能夠從二維設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)上面進(jìn)行設(shè)計(jì)。機(jī)械制圖在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要將機(jī)械結(jié)構(gòu)所具有的形狀、尺寸等信息充分表現(xiàn)出來(lái)，正常情況下，主要由四部分構(gòu)成，分別是圖形、符號(hào)、文字、數(shù)字，能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)意愿及有關(guān)要求明確表現(xiàn)出來(lái)，因此也被稱之為工程領(lǐng)域內(nèi)的語(yǔ)言。

關(guān)鍵詞：CAD；實(shí)圖；標(biāo)注

前言

機(jī)械制圖在沒(méi)有應(yīng)用CAD之前，主要都是通過(guò)手工繪制的形式，對(duì)于機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是通過(guò)二維形式表現(xiàn)出機(jī)械制圖實(shí)體所具有具備的物理信息，這種設(shè)計(jì)方式主要與當(dāng)時(shí)工業(yè)生產(chǎn)水平之間有著十分緊密的關(guān)聯(lián)。機(jī)械制圖在應(yīng)用CAD技術(shù)之后，能夠有效對(duì)于機(jī)械制圖進(jìn)行簡(jiǎn)化，利用機(jī)械制圖所具有的信息資源，縮短機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造上面的問(wèn)題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。CAD在機(jī)械制圖內(nèi)應(yīng)用，首先表現(xiàn)在機(jī)械制圖設(shè)計(jì)上。CAD之所以成為現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的繪圖軟件，不僅僅是由于CAD應(yīng)用之后繪圖十分簡(jiǎn)單，同時(shí)還由于繪圖具有較高的精確性，與我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完全符合。因此，CAD現(xiàn)在已經(jīng)成為制圖的主要工具。

1 機(jī)械制圖與CAD之間的關(guān)系

想要對(duì)于一個(gè)圖像進(jìn)行識(shí)別，直接應(yīng)用機(jī)械制圖即可，很多人還想為什么要應(yīng)用CAD，這種觀念顯然是在認(rèn)識(shí)上存在誤差。機(jī)械制圖研究重點(diǎn)對(duì)于機(jī)械圖像原理及方法研究，主要目的就是利用正確的正投影理論知識(shí)，了解機(jī)械圖樣上面所具有的機(jī)械理論知識(shí)及技巧，對(duì)于人們的空間想象能力進(jìn)行培養(yǎng)。CAD在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要是通過(guò)多樣化的命令對(duì)于圖樣進(jìn)行繪制。機(jī)械制圖在繪制過(guò)程中，一定要應(yīng)用到鉛筆等有關(guān)輔助性工具，對(duì)于繪圖質(zhì)量會(huì)造成一定影響。要是能夠?qū)AD與機(jī)械制圖有效結(jié)合起來(lái)，就能夠?qū)AD看成是機(jī)械制圖過(guò)程中所應(yīng)用到的一個(gè)工具，計(jì)算機(jī)顯示器就是機(jī)械制圖的圖版，鼠標(biāo)與鍵盤就是機(jī)械制圖的輔助性工具，這樣就能夠有效解決機(jī)械制圖所存在的問(wèn)題，甚至很多機(jī)械制圖工作直接就能夠在電腦上實(shí)現(xiàn)，對(duì)于機(jī)械制圖學(xué)生而言十分適用。與此同時(shí)，CAD軟件在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還具有很多機(jī)械制圖所并不具備的優(yōu)勢(shì)，手工無(wú)法繪制的圖樣，CAD都能夠借鑒計(jì)算機(jī)繪制完成，CAD還能夠繪制成三維圖樣，對(duì)于學(xué)生空間想象力進(jìn)行針對(duì)性培養(yǎng)，對(duì)于提高學(xué)生機(jī)械制圖水平具有一定幫助[1]。

2 尺寸標(biāo)注

CAD軟件在對(duì)于圖樣尺寸標(biāo)注過(guò)程中，需要按照?qǐng)D形測(cè)量及樣式進(jìn)行標(biāo)注，這樣才能夠充分表現(xiàn)出圖樣內(nèi)所想要表達(dá)的物理信息。尺寸標(biāo)準(zhǔn)，需要利用標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，尺寸標(biāo)量屬于一個(gè)有限集合，能夠?qū)τ趫D樣外觀形狀進(jìn)行有效控制。CAD軟件在推出之后，并沒(méi)有直接為我國(guó)機(jī)械制圖設(shè)計(jì)提供針對(duì)性標(biāo)準(zhǔn)，其中最具有代表性的樣式就是ISO-25，所以這就需要構(gòu)建與我國(guó)機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)相吻合的尺寸標(biāo)準(zhǔn)樣式。

CAD軟件在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，能夠直接為任何圖形上面所需要進(jìn)行測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行標(biāo)注，正常情況下主要包含四個(gè)方面的數(shù)值，分別是距離值、角度、直徑、半徑。CAD軟件在對(duì)于部分圖形標(biāo)注的時(shí)候，還會(huì)應(yīng)用到引線，進(jìn)而表現(xiàn)出圖形所具有的信息[2]。

2.1 設(shè)置尺寸標(biāo)注樣式

CAD軟件在對(duì)于圖形尺寸標(biāo)注樣式設(shè)置過(guò)程中，所輸入的指令為DIMSTYLE，或者是在菜單內(nèi)為標(biāo)注或者是樣式。這兩種指令在輸入之后，CAD軟件內(nèi)都能夠顯示出尺寸標(biāo)注樣式設(shè)置的對(duì)話窗口，通過(guò)該對(duì)話窗口就能夠直接對(duì)于圖形尺寸標(biāo)注樣式進(jìn)行設(shè)置，構(gòu)建尺寸標(biāo)注樣式體系。要是想要重新構(gòu)建圖形尺寸標(biāo)注樣式，就需要重新輸入標(biāo)注樣式的名稱，然后對(duì)于尺寸標(biāo)注樣式內(nèi)所涉及到的有關(guān)變量進(jìn)行調(diào)整修改，進(jìn)而保證圖形尺寸標(biāo)準(zhǔn)樣式與自身圖形所需要的尺寸標(biāo)準(zhǔn)樣式之間完全吻合。

2.2 線性標(biāo)注

CAD在對(duì)于圖形線性標(biāo)注過(guò)程中，指令主要有兩種形式，第一種就是直接輸入DIMLINER，第二種就是在菜單界面內(nèi)找到標(biāo)注或者是線注。這兩種指令形式都能夠直接對(duì)于圖形對(duì)象進(jìn)行標(biāo)注，要是想要對(duì)于線性標(biāo)注尺寸進(jìn)行調(diào)整修改，在線性標(biāo)注位置上面輸入M就能夠?qū)τ诔叽缥淖诌M(jìn)行重新編輯，要不然圖形線性標(biāo)注上面具有的文字就是CAD軟件默認(rèn)文字，然后在將該文字默認(rèn)到有關(guān)位置上面。正常情況下，線性標(biāo)注指令在輸入之后，都是垂直標(biāo)注或者是水平標(biāo)注[3]。

2.3 對(duì)齊標(biāo)注

CAD軟件在對(duì)其標(biāo)注過(guò)程中，主要有兩種指令形式，第一種就是直接輸入DIMALNED，第二種就是在菜單界面內(nèi)找到標(biāo)注或者是對(duì)齊。這兩種指令形式在操作過(guò)程中，都需要通過(guò)標(biāo)注點(diǎn)對(duì)于標(biāo)注對(duì)象進(jìn)行確定。想要對(duì)于尺寸文字進(jìn)行調(diào)整修改，只需要在尺寸位置確定之前輸入M即可，這樣就能夠?qū)τ诔叽鐔?wèn)題進(jìn)行修改，否則尺寸上面所顯示的文字就是CAD軟件測(cè)量所得到的問(wèn)題，然后CAD軟件再將所測(cè)量到的文字放到針對(duì)尺寸線上。正常情況下，兩個(gè)需要標(biāo)注的尺寸線上面的標(biāo)注點(diǎn)應(yīng)該是平行的[4]。

3 CAD軟件與機(jī)械制圖的優(yōu)缺點(diǎn)

CAD軟件在機(jī)械制圖中的應(yīng)用，整個(gè)制圖工作都能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，一個(gè)鼠標(biāo)就能夠完成整個(gè)設(shè)計(jì)工作，主要原因是由于CAD軟件內(nèi)部具有通過(guò)線性數(shù)據(jù)庫(kù)與字體庫(kù)，進(jìn)而機(jī)械制圖最后畫面所具有的整潔性也能夠得到有效保證。CAD軟件自身還具備撤銷鍵入的功能，因此操作者在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中并不需要考慮擔(dān)心畫錯(cuò)的問(wèn)題，CAD軟件能夠?qū)⒗L圖歸還到上一步繪畫界面上。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，更可以在計(jì)算機(jī)后臺(tái)上播放一些舒緩的音樂(lè)，一邊聽(tīng)著音樂(lè)一邊工作[5]。

3.1 精度提升

機(jī)械制圖所設(shè)計(jì)的范圍十分廣泛，就以建筑圖紙?jiān)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，圖紙所具有的精度存在一定差異，機(jī)械制圖不僅能夠?qū)⒕瓤刂圃诤撩追秶畠?nèi)，而且整個(gè)建筑物機(jī)構(gòu)所具有的精度也會(huì)有所提高，這樣機(jī)械圖紙?jiān)诼鋵?shí)過(guò)程中所具有的精度將更加難以保障。但是建筑物所具有的規(guī)模會(huì)有所提高，沒(méi)有CAD軟件作為保證，施工過(guò)程中所面臨的難度將顯著提高。筆者在對(duì)于CAD軟件及機(jī)械制圖分析研究之后發(fā)現(xiàn)，CAD軟件在室內(nèi)聲場(chǎng)及燈光照度等方面計(jì)算精度上具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，計(jì)算速度較快，是傳統(tǒng)手工計(jì)算根本無(wú)法比擬的。

3.2 資料保管方便

CAD軟件在機(jī)械制圖上面應(yīng)用，最后所繪制完畢的圖紙直接就能夠保存到計(jì)算機(jī)上面，資料保存更加靈活，設(shè)計(jì)人員在利用設(shè)計(jì)資料上面也更加容易。設(shè)計(jì)人員還能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)上面所具有的設(shè)計(jì)資料刻成光盤，光盤內(nèi)數(shù)據(jù)所能夠保存的時(shí)間將會(huì)超過(guò)50年。設(shè)計(jì)人員可以將之前所涉及到的圖紙通過(guò)掃描儀，直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，這樣就能夠有效解決設(shè)計(jì)圖紙資料在保存上面所存在的受潮或者是蟲蛀等問(wèn)題，查閱對(duì)于設(shè)計(jì)資料也不會(huì)造成任何影響。設(shè)計(jì)資料在保管上面的科學(xué)性能夠顯著提高，整個(gè)管理過(guò)程只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)，就能夠有效保證整個(gè)計(jì)算管理流程，資料室內(nèi)在也不需要很大的辦公地點(diǎn)[6]。

3.3 CAD在建筑表現(xiàn)圖上的優(yōu)勢(shì)

CAD軟件在機(jī)械制圖上的應(yīng)用，最具有代表性的就是在建筑設(shè)計(jì)上面的應(yīng)用。CAD軟件在建筑設(shè)計(jì)上，能夠有效將建筑設(shè)計(jì)所具有的透視、光影、建筑材料等方面的情況真實(shí)表現(xiàn)出來(lái)，整個(gè)建筑圖并不需要落實(shí)之前就能夠呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)預(yù)想圖，與此同時(shí)再利用樹(shù)木、天空等景觀，建筑設(shè)計(jì)表現(xiàn)圖幾乎能夠達(dá)到以假亂真的地步。要是能夠在建筑表現(xiàn)圖上面添加現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境圖片，這樣建筑表現(xiàn)圖所具有的說(shuō)服力將能夠顯著提高。CAD在建筑表現(xiàn)圖上面所具有的優(yōu)勢(shì)并不僅如此，建筑在創(chuàng)建完三維模型之后，CAD軟件能夠直接將規(guī)定透視角度或者是模型材質(zhì)通過(guò)效果圖形式彰顯出來(lái)，并不需要從頭做起，這種優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)手工繪圖并不具備的。

3.4 設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變

CAD軟件所具有的智能化功能，能夠有效將設(shè)計(jì)人員從繁重的設(shè)計(jì)工作之中解脫出來(lái)，同時(shí)由于CAD軟件所具有的標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)業(yè)化特點(diǎn)，能夠有效推動(dòng)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作。信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在逐漸完善過(guò)程中，設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)經(jīng)?？绲貐^(qū)合作，招標(biāo)工作也經(jīng)常跨地區(qū)，設(shè)計(jì)評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)逐漸普及化。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在最短時(shí)間內(nèi)了解到最為先進(jìn)的知識(shí)，保證與社會(huì)發(fā)展步伐相一致[7]。

4 CAD在機(jī)械制圖中運(yùn)用必要性

4.1 計(jì)算機(jī)普及

進(jìn)入到二十一世紀(jì)之后，計(jì)算機(jī)開(kāi)始逐漸在人們生活之中普及，在這種背景之下CAD軟件也逐漸在機(jī)械制圖內(nèi)應(yīng)用。CAD軟件在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，能夠有效將推動(dòng)計(jì)算機(jī)及機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展建設(shè)，尤其是機(jī)械工業(yè)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床，這些領(lǐng)域機(jī)械制圖都需要利用CAD軟件所具有的精確性，同時(shí)還能夠利用CAD軟件所具備的三維立體知識(shí)與基礎(chǔ)知識(shí)。

4.2 縮短機(jī)械制圖時(shí)間

社會(huì)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)間逐漸縮短，這就需要機(jī)械制圖時(shí)間逐漸縮短。CAD在機(jī)械制圖內(nèi)應(yīng)用，不僅僅是計(jì)算機(jī)發(fā)展到一定水平之后的表現(xiàn)，同時(shí)也能夠充分表現(xiàn)出機(jī)械制圖現(xiàn)代化特點(diǎn)。CAD在應(yīng)用過(guò)程中能有效提高各種設(shè)計(jì)工作的速度與質(zhì)量，機(jī)械制圖設(shè)計(jì)時(shí)間能夠有效縮短，同時(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量并不會(huì)受到任何影響，機(jī)械產(chǎn)品制造周期也就能夠縮短[8]。

4.3 轉(zhuǎn)變機(jī)械制圖教學(xué)方法

CAD在快速發(fā)展過(guò)程中，所取得成果已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)教學(xué)模式。CAD在機(jī)械制圖內(nèi)應(yīng)用，能夠充分發(fā)揮出自身所具有的優(yōu)勢(shì)，將原本十分復(fù)雜的機(jī)械制圖實(shí)體結(jié)構(gòu)有效化簡(jiǎn)，能夠直觀展現(xiàn)出機(jī)械制圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，學(xué)生能夠直觀觀察到不同零部件之間所存在的關(guān)聯(lián)，學(xué)生對(duì)于機(jī)械制圖理解也將更加容易。與此同時(shí)，CAD在機(jī)械制圖內(nèi)應(yīng)用，還需要教師與學(xué)生之間緊密配合，CAD在展示之后，需要對(duì)于機(jī)械實(shí)際流程進(jìn)行分析。CAD軟件在實(shí)際應(yīng)用中還能夠構(gòu)建三維模型，對(duì)于機(jī)械制圖傳統(tǒng)教學(xué)方法加以創(chuàng)新，攜帶也更加容易，并不需要受到客觀條件所限制，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平的情況下，機(jī)械制圖成本也能夠有效降低。

5 結(jié)束語(yǔ)

CAD在機(jī)械制圖內(nèi)應(yīng)用，不僅僅是現(xiàn)代制圖的實(shí)際要求，同時(shí)還是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的需求。CAD作為圖版類軟件，在實(shí)際應(yīng)用中主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助性設(shè)計(jì)，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中還是需要借鑒到機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識(shí)的支撐。機(jī)械制圖能夠有效提高學(xué)生在辨認(rèn)圖形與繪制圖形方面的水平，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生思維具有一定地促進(jìn)作用，是CAD技術(shù)內(nèi)的主要內(nèi)容之一。CAD在應(yīng)用過(guò)程中要是沒(méi)有機(jī)械制圖知識(shí)作為保證，機(jī)械制圖成果也將無(wú)法得到保證，但是機(jī)械制圖要是沒(méi)有CAD，機(jī)械制圖效率也會(huì)顯著下降。

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作者簡(jiǎn)介：劉吉寶（1981-），男，甘肅武威人，本科學(xué)歷，講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。