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

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平以及科技水平的提高，機(jī)械設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)也得到了廣泛的運(yùn)用和發(fā)展。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，對(duì)CAD技術(shù)的運(yùn)用在一定程度上解決了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中的一些不足之處和弊端，從而使機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到了一定的技術(shù)保障。本文通過(guò)對(duì)CAD技術(shù)中的具體功能進(jìn)行分析，簡(jiǎn)述機(jī)械設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的運(yùn)用對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)帶來(lái)的影響，從而對(duì)CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】CAD技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用

隨著時(shí)代的發(fā)展，CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中逐漸占據(jù)重要地位。其中，CAD技術(shù)的運(yùn)用在為機(jī)械設(shè)計(jì)的信息化提供了一定的基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的水平進(jìn)行了全方位的提高。其中，CAD技術(shù)的發(fā)展在一定程度上滿足了現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展需求，為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障。

1 CAD技術(shù)的功能

其一，是具有一定的分析功能以及科學(xué)的計(jì)算功能：在對(duì)CAD技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，能夠科學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)中的數(shù)字仿真模擬、有限元、可靠性以及動(dòng)態(tài)分析，從而完成相關(guān)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

其二，是交換功能以及數(shù)據(jù)管理：在CAD技術(shù)中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，不同的CAD系統(tǒng)之間的接口功能以及數(shù)據(jù)交換功能也不盡相同。

其三，是圖形的處理功能：在CAD技術(shù)中，擁有著三維幾何造型、圖形輸人輸出功能、二維交換圖形技術(shù)以及圖形仿真模擬等功能。

2 CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的影響

2.1 創(chuàng)新性

CAD技術(shù)的運(yùn)用使機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到了本質(zhì)上的改變，在一定程度上改進(jìn)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)中的不足。在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，CAD技術(shù)相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)而言更具有創(chuàng)新性。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)中，對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更加注重，在設(shè)計(jì)中多采用改型、仿照以及類(lèi)比等設(shè)計(jì)方式，沒(méi)有足夠的創(chuàng)新性。而在機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)CAD技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，可以使設(shè)計(jì)的立體效果更加明顯，使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中的創(chuàng)新思維得到更大程度的激發(fā)，從而使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品更加具有創(chuàng)新性。

2.2 信息化

CAD技術(shù)的運(yùn)用在為機(jī)械設(shè)計(jì)的信息化提供了一定的基礎(chǔ)。在對(duì)CAD技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，其相關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)可以是機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程全部計(jì)算機(jī)化，還可以在對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行加工之前，對(duì)其設(shè)計(jì)運(yùn)用三維技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行觀察檢驗(yàn)，從而使設(shè)計(jì)中的不足以及缺陷能夠被技術(shù)發(fā)現(xiàn)，得到及時(shí)的改良，從而使設(shè)計(jì)時(shí)間在一定程度上縮短，使設(shè)計(jì)質(zhì)量得到相應(yīng)的提高。

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

在機(jī)械設(shè)計(jì)中的CAD技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，其具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在裝配圖和零件的實(shí)體生成、模具集成制造、機(jī)械CAE應(yīng)用以及多維幾何繪圖等幾個(gè)方面。其中，CAD技術(shù)在運(yùn)用的時(shí)候?qū)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)手段進(jìn)行了更新，在一定程度上擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的存在的不足和束縛，在設(shè)計(jì)觀念中融入了現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，從而使機(jī)械制造業(yè)得到了飛速的發(fā)展。

3.1 裝配圖和零件的實(shí)體生成

在對(duì)CAD技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，其三維建模形式主要有表面模型、實(shí)體模型以及線框模型等三種形式。其中，在一些具有實(shí)體建模功能的CAD系統(tǒng)中都會(huì)擁有一些相對(duì)基本的體系，系統(tǒng)中會(huì)提供六種基本的體系，圓柱體、立方體、圓錐體、楔形體、球體以及環(huán)狀體等。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)一些相對(duì)簡(jiǎn)單的零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)掌握以及分解，對(duì)分解出的基本體運(yùn)用相關(guān)的三維技術(shù)進(jìn)行實(shí)體造型，最后對(duì)布爾運(yùn)算對(duì)其進(jìn)行并、差、交等操作，從而使零件相關(guān)的三維實(shí)體模型得以建成。另外，對(duì)一些不能進(jìn)行分解的零件，相關(guān)人員可以通過(guò)運(yùn)用二維幾何元素構(gòu)成對(duì)零件的截面輪廓進(jìn)行定義，然后再對(duì)三維實(shí)體造型進(jìn)行運(yùn)用。

3.2 模具集成制造

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)以及科技的飛速發(fā)展，制造業(yè)中相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)也得到了相應(yīng)的提高，從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式向著信息化不斷轉(zhuǎn)變。在相對(duì)完整的CAD技術(shù)中，都會(huì)具有圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、三維繪圖、數(shù)控加工、有限元分析以及動(dòng)態(tài)顯示等模塊。其中，工程數(shù)據(jù)庫(kù)是這些模塊的前提基礎(chǔ)，而其主要來(lái)源是零件的實(shí)體造型。

3.3 機(jī)械CAE的應(yīng)用

在機(jī)械CAE相關(guān)系統(tǒng)中，擁有著動(dòng)力學(xué)、強(qiáng)度評(píng)價(jià)、壽命評(píng)估、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及工程數(shù)值分析等多種功能。在對(duì)物品的造型解決之后，對(duì)CAE系統(tǒng)對(duì)其中包含的壽命、剛度、動(dòng)態(tài)特性、強(qiáng)度以及合理性等問(wèn)題進(jìn)行解決。

3.4 多維幾何繪圖

在對(duì)機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一般擁有著數(shù)據(jù)以及圖形等兩種需要進(jìn)行處理的信息。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，繪圖占用極大的比重，而隨著其相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD系統(tǒng)中繪圖軟件的功能技術(shù)也得到了不斷的強(qiáng)化。其中，在CAD相關(guān)的繪圖軟件中，還具有圖形編輯、文字、調(diào)用圖塊、交互式繪圖、標(biāo)準(zhǔn)尺寸、實(shí)現(xiàn)圖像交換以及區(qū)分層次等多種主要功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在機(jī)械設(shè)計(jì)中的CAD技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，其具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在裝配圖和零件的實(shí)體生成、模具集成制造、機(jī)械CAE應(yīng)用以及多維幾何繪圖等幾個(gè)方面。CAD技術(shù)在運(yùn)用的時(shí)候?qū)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)手段進(jìn)行了更新，在一定程度上擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的存在的不足和束縛，在設(shè)計(jì)觀念中融入了現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，從而使機(jī)械制造業(yè)得到了飛速的發(fā)展。另外，在機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)CAD技術(shù)運(yùn)用的時(shí)候，還可以使設(shè)計(jì)的立體效果更加明顯，使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中的創(chuàng)新思維得到更大程度的激發(fā)，從而使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品更加具有創(chuàng)新性。

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[責(zé)任編輯：丁艷]