關(guān)于CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

鄭峰

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們在日常生活和企業(yè)的生產(chǎn)過程中對機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用越來越廣泛，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)繪圖經(jīng)過不斷的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)從二維向三維的成果轉(zhuǎn)型，所以應(yīng)充分重視CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用，對機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展具有積極的作用。該文主要闡述CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的發(fā)展，研究CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并且對CAD技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的講解，從而使人們能夠?qū)λ懈玫恼J(rèn)識。

關(guān)鍵詞 ：CAD 技術(shù) ;機(jī)械工藝 ;三維建模

引言

CAD是一種功能齊全的制圖軟件，通常應(yīng)用在機(jī)械工程領(lǐng)域和建筑領(lǐng)域中。設(shè)計(jì)師通過使用CAD技術(shù)不僅能夠有效地提高工作效率，還能夠保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度，保證設(shè)計(jì)能夠在機(jī)械加工的過程中得到更好的應(yīng)用。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)的過程中重點(diǎn)對CAD技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了講解。隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)師應(yīng)該熟練地掌握CAD技術(shù)的使用技巧，同時(shí)提高機(jī)械加工的工作 效率，在一定程度上推動(dòng)了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

1 CAD 技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用特性

1.1 提升機(jī)械設(shè)計(jì)工作效率

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)科學(xué)合理的利用CAD技術(shù)，這樣可以有效的提高生產(chǎn)效率，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中運(yùn)用CAD技術(shù)所設(shè)計(jì)的機(jī)械模型，根據(jù)設(shè)計(jì)者的要求，可以進(jìn)行隨意改動(dòng)。運(yùn)用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)改動(dòng)的過程中，設(shè)計(jì)人員只需簡單的操作，在原有的產(chǎn)品基礎(chǔ)上就可以獲得新產(chǎn)品。

1.2 提升產(chǎn)品技術(shù)含量

隨著科技的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，使得人們對機(jī)械產(chǎn)品提出的要求越來越高，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)含量成為衡量產(chǎn)品性能關(guān)鍵指標(biāo)和因素，隨著CAD技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效的提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)含量，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供可靠的保證。所以科學(xué)合理的將 CAD技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，對促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的提高有積極作用。

1.3 成功的實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的變量化和數(shù)據(jù)化

過去的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要是以圖紙的形式展現(xiàn)的，如有局部改動(dòng)，那么設(shè)計(jì)圖紙必須報(bào)廢，然后重新進(jìn)行繪畫，這種做法增加工作人員的工作量，影響設(shè)計(jì)工作效率的提升。隨著 CAD技術(shù)的廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員可以利用CAD技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員將相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生模型，當(dāng)需要進(jìn)行修改的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需要對部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行修改，有效的降低工作人員的勞動(dòng)量，促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作效率的提高，對產(chǎn)品模型的設(shè)計(jì)精度和質(zhì)量提高有積極的促進(jìn)作用。

1.4 促進(jìn)技術(shù)集成

CAD技術(shù)的使用與發(fā)展使得零件實(shí)現(xiàn)集中化，CAD/CAM系統(tǒng)的建立，在基于龐大數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上形成獨(dú)特的板塊，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的每一步都可獨(dú)立運(yùn)作，CAD/CAM系統(tǒng)的使用使得零件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高度的數(shù)字化和集成化，使實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加優(yōu)越。

2 CAD 技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)、輔助繪圖

在機(jī)械設(shè)計(jì)中使用的三維CAD技術(shù)具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能，能夠在一定程度上對機(jī)械進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)，形成一種全新的設(shè)計(jì)體系，同樣在特定的裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)新零件，不僅方便快捷，而且能夠有效地保證零件裝配的整齊性。這樣在一定程度上提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率，并且能夠提高設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，工作人員的工作量很大，并且還需要手工完成，這樣不僅不能有效保證信息的準(zhǔn)確性，而且也不能保證設(shè)計(jì)的美觀性。利用CAD技術(shù)具有的豐富美觀性和功能完備的繪圖命令，可以很容易地繪制高質(zhì)量的機(jī)械工程圖，不僅有效減輕了工作人員的工作量，還能夠提高機(jī)械制圖的質(zhì)量和效率。

2.2 零件與裝配建模

三維CAD系統(tǒng)具有3種建模形式，主要分為有線框模型、實(shí)體模型和表面模型，可用于合理配置機(jī)械產(chǎn)品零件和裝配圖的實(shí)體建模。這樣能夠有效發(fā)揮CAD技術(shù)的作用，順利完成簡單結(jié)構(gòu)零件的三維實(shí)體建模。使用CAD技術(shù)能夠有效地對煩瑣的零件進(jìn)行構(gòu)造，首先使用二維技術(shù)對其進(jìn)行大體的構(gòu)造，之后再使用三維CAD技術(shù)進(jìn)行完善，整合出完整的機(jī)械裝配圖。

2.3設(shè)計(jì)檢驗(yàn)

利用CAD系統(tǒng)軟件的零件回放功能，可以通過動(dòng)畫播放的形式，清晰地演示機(jī)械產(chǎn)品的零件裝配情況。如果在回放的過程中能夠發(fā)現(xiàn)零部件結(jié)構(gòu)和功能不合理的地方，這樣才有利于及時(shí)地采取措施進(jìn)行解決，有效地提高機(jī)械零件部分之間配置的準(zhǔn)確性，同時(shí)在一定程度上避免了質(zhì)量問題的出現(xiàn)。在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，這零件部分設(shè)計(jì)的自動(dòng)化檢驗(yàn)方法，不僅能夠有效提高機(jī)械零部件之間的準(zhǔn)確性，防止產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，而且可以保證設(shè)計(jì)的可行性，提高設(shè)計(jì)效率。

3 優(yōu)化工程的分析和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

工作人員應(yīng)該對機(jī)械產(chǎn)品的力學(xué)進(jìn)行詳細(xì)的分析和對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，這是機(jī)械設(shè)計(jì)中的不可或缺的環(huán)節(jié)，隨著現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)力學(xué)的不斷發(fā)展，CAD技術(shù)的工程分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化功能也越來越完善。但是有很多的 CAD軟件已經(jīng)具備有效的接口，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該直接把產(chǎn)品的三維實(shí)體模型導(dǎo)入有限元分析的軟件中，對產(chǎn)品的模式進(jìn)行詳細(xì)的分析，并結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。同時(shí)還能夠利用機(jī)械CAD技術(shù)，對產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性等方面進(jìn)行分析和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

4 智能化操作

智能化操作可以以信息化、知識化為載體對其進(jìn)行詳細(xì)地分析，這樣能夠使分析出的數(shù)據(jù)更加詳細(xì)、準(zhǔn)確，能夠提供一定的技術(shù)幫助。智能化操作的過程能夠完全體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的圖意和失誤情況，并且能夠?qū)χ悄芑膯柎疬M(jìn)行推理。以創(chuàng)新為核心，把CAD技術(shù)融入現(xiàn)代設(shè)計(jì)中。只有使用智能化系統(tǒng)對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化，才能順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需 求。

5 參數(shù)化設(shè)計(jì)、工程分析

CAD技術(shù)軟件具有優(yōu)化設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)分析等多種功能，設(shè)計(jì)師可以結(jié)合設(shè)計(jì)對象進(jìn)行相應(yīng)的分析。通常來說，對零件部分和標(biāo)準(zhǔn)化比較相似的部分，設(shè)計(jì)師需要使用CAD技術(shù)對零件進(jìn)行詳細(xì)的分析，對相關(guān)的尺寸進(jìn)行調(diào)整，這樣才能夠方便其在其他的零件設(shè)計(jì)中的使用。同時(shí)設(shè)計(jì)師應(yīng)該借助CAD技術(shù)對一些龐大的圖形程序建立一個(gè)專門的數(shù)據(jù)庫，并且能夠?qū)α慵某叽邕M(jìn)行調(diào)整，這樣可以形成一個(gè)全新的零件圖形。

6結(jié)束語

CAD技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展與創(chuàng)新，必將成為我國機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域最可靠的技術(shù)手段，隨著這項(xiàng)技術(shù)的大力推廣和應(yīng)用，從而徹底消除了制約機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展的不利因素，促進(jìn)了機(jī)械工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的全面提升。同時(shí)CAD技術(shù)的應(yīng)用也為我國設(shè)計(jì)領(lǐng)域的深度優(yōu)化和創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)，是為了機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展的必然方向，而且隨著設(shè)計(jì)人員不斷的將其拓展至各個(gè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，也必將促進(jìn)機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的不斷發(fā)展。

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