CAD制圖技術(shù)在機(jī)械工程中的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用

汪 玉

（江蘇省灌南中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校，連云港 222500）

CAD制圖技術(shù)在機(jī)械工程中的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用

汪 玉

（江蘇省灌南中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校，連云港 222500）

本次研究以CAD制圖技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合具體情況，對(duì)該技術(shù)在機(jī)械工程的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行分析。

CAD制圖 機(jī)械工程 開(kāi)發(fā)利用

隨著圖形交換技術(shù)和智能技術(shù)的不斷應(yīng)用，人們對(duì)技術(shù)形式提出了更高要求?？紤]到設(shè)計(jì)形式的具體要求，需要從不同領(lǐng)域入手，按照制圖模式的具體要求做好工程的開(kāi)發(fā)和利用工作。CAD制圖技術(shù)和傳統(tǒng)制圖形式相比優(yōu)勢(shì)顯著，不僅縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，降低了生產(chǎn)成本，還提升了設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 CAD制圖技術(shù)概述

AutoCAD是Auto Computer Aided Design的縮寫(xiě)，是當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)形式。CAD制圖技術(shù)操作比較簡(jiǎn)單，具有比較廣泛的適應(yīng)性和交互性。在具體應(yīng)用階段，需要將其和控制圖、二位制圖和基本制圖等結(jié)合，通過(guò)命令或者菜單選擇的方式進(jìn)行交互應(yīng)用。CAD制圖技術(shù)可以為工程提供多種平面設(shè)計(jì)圖，在設(shè)計(jì)階段需要以多元化和智能化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在不同領(lǐng)域合理應(yīng)用制圖技術(shù)[1]。

機(jī)械制圖通常是機(jī)械制作前提供給工人的圖紙，包括機(jī)械的尺寸、大小以及結(jié)構(gòu)款式等，需要對(duì)設(shè)計(jì)形式進(jìn)行分析，按照施工要求進(jìn)行。機(jī)械制圖同時(shí)也是設(shè)計(jì)者和制造者進(jìn)行溝通的重要橋梁，需要清晰地表達(dá)各種參數(shù)和要求，避免對(duì)制造者造成心理障礙，影響工程項(xiàng)目的進(jìn)行。制圖設(shè)計(jì)本身包括軸測(cè)圖、示意圖和零件圖等，需按照要求進(jìn)行。

2 CAD制圖技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

CAD制圖技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，實(shí)踐過(guò)程中需要掌握制圖形式的具體要求，按照要求落實(shí)。以下將對(duì)CAD制圖技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析。

2.1 操作簡(jiǎn)單

機(jī)械制圖對(duì)技術(shù)指標(biāo)有嚴(yán)格要求，需要及時(shí)設(shè)計(jì)新的零件，對(duì)零件進(jìn)行有效處理，滿(mǎn)足擴(kuò)充體系的具體要求。此外，在新零件制作過(guò)程中，采用CAD制圖技術(shù)能保證零件和零件之間親密耦合，避免出現(xiàn)零件差異大的現(xiàn)象。同時(shí)，有效的制作形式能起到理想的協(xié)調(diào)作用，而有效的技術(shù)操作能輔助零件制作，減少繪圖時(shí)間，提升整體優(yōu)勢(shì)。

2.2 準(zhǔn)確率高

通常情況下，對(duì)機(jī)械制圖模式的細(xì)節(jié)有嚴(yán)格要求?？紤]到支持體系和擴(kuò)充內(nèi)容的屬性變化，可以根據(jù)模板零件對(duì)新零件進(jìn)行改造。此外，可以采用單獨(dú)設(shè)計(jì)的形式，按照模板設(shè)計(jì)要求對(duì)其進(jìn)行落實(shí)。同時(shí)，CAD制圖技術(shù)對(duì)燈光照度以及日影等要求明顯，采用CAD制圖技術(shù)能提升其精準(zhǔn)度[2]。

2.3 利用率高

傳統(tǒng)的制圖形式以手工制作為主，項(xiàng)目和項(xiàng)目之間無(wú)法重復(fù)利用?；诖?，必須從不同的立項(xiàng)入手，建立不同類(lèi)型的素材庫(kù)，對(duì)各類(lèi)素材屬性進(jìn)行了解，將其靈活應(yīng)用到其他零件項(xiàng)目中。對(duì)類(lèi)似的零件，要實(shí)現(xiàn)修復(fù)操作，提升工作效率。

3 CAD制圖技術(shù)在機(jī)械工程中的具體應(yīng)用

近些年，隨著我國(guó)工程技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，人們對(duì)CAD制圖技術(shù)提出了更高要求。應(yīng)用過(guò)程中，需要工作人員掌握技術(shù)操作的具體要求，按照流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。以下將對(duì)CAD制圖技術(shù)在機(jī)械工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

3.1 確定設(shè)計(jì)程序和設(shè)計(jì)環(huán)境

機(jī)械CAD制圖技術(shù)的開(kāi)發(fā)和利用在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行?？紤]到C++語(yǔ)言和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境程序以及Borland C+、Microsoft C++、Visual C等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特殊性，要將組織復(fù)雜的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行可視化操作。網(wǎng)絡(luò)操作平臺(tái)要為CAD用戶(hù)提供良好的圖形用戶(hù)界面，充分利用已有的素材，做好開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)工作。此外，在軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)落實(shí)階段，需要保證繪圖繪制技術(shù)的完善性，最大程度提升工作效率。CAD制圖技術(shù)具有廣泛的適應(yīng)性，可以在各種計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)和工作平臺(tái)上運(yùn)行。良好的用戶(hù)界面為用戶(hù)提供了各種有效的操作命令，便于用戶(hù)進(jìn)行操作。文檔設(shè)計(jì)形式比較特殊，工作人員要掌握開(kāi)發(fā)應(yīng)用技巧，保證繪圖設(shè)計(jì)更加便利。另外，CAD制圖技術(shù)支持多種格式，分辨率較高，可以合理應(yīng)用各種數(shù)字儀、繪制儀和打印機(jī)進(jìn)行操作[3]。

3.2 進(jìn)行多次開(kāi)發(fā)利用

在現(xiàn)有的機(jī)械工程行業(yè)，CAD制圖技術(shù)可以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和利用。為了保證機(jī)械產(chǎn)品功能模塊的有效性，必須以實(shí)現(xiàn)多次開(kāi)發(fā)利用為基礎(chǔ)。機(jī)械工程用戶(hù)要擁有更多的資源和工具，在設(shè)計(jì)階段不斷進(jìn)行完善。CAD制圖技術(shù)僅靠一兩個(gè)工作人員很難實(shí)現(xiàn)合理化操作，因此專(zhuān)業(yè)工作人員必須對(duì)軟件組成形式進(jìn)行分析，采用分工協(xié)作的設(shè)計(jì)形式，對(duì)機(jī)械組織系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析。

在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到孔、齒輪等標(biāo)準(zhǔn)原件。在個(gè)人設(shè)計(jì)階段，也對(duì)重復(fù)利用的圖形有一定的要求。在圖形設(shè)計(jì)過(guò)程中，這些可以按照素材要求進(jìn)行設(shè)定。通常情況下，將圖形保存起來(lái)對(duì)素材進(jìn)行比較。CAD制圖技術(shù)在開(kāi)發(fā)和利用階段能保存到軟件中。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，可以在前期對(duì)保存模塊進(jìn)行設(shè)定，幫助用戶(hù)更方便地插入塊。機(jī)械圖的有效設(shè)定，能實(shí)現(xiàn)對(duì)素材的合理化應(yīng)用，節(jié)省計(jì)算機(jī)資源的同時(shí)，提升制圖的工作效率。

3.3 掌握CAD制圖技術(shù)的實(shí)體模型

為了更好地表達(dá)產(chǎn)品生產(chǎn)管理信息，需要對(duì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。在設(shè)計(jì)階段，以特征化建模方式為主，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝信息和制造信息等結(jié)合在一起，按照特征識(shí)別系統(tǒng)、特征映射以及特征表達(dá)等進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。隨著集約化控制體系的不斷發(fā)展，在后續(xù)發(fā)展階段，需要將CAPP、CAM、CAE等集成到一個(gè)系統(tǒng)模塊下，從而使設(shè)計(jì)人員可以簡(jiǎn)單進(jìn)行各種制圖設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)繪圖階段，以三維模型為例，可以采取有效的功能模塊設(shè)計(jì)體進(jìn)行，避免各個(gè)模塊之間出現(xiàn)信息交流不暢或者數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)人員要盡量采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，減少轉(zhuǎn)換和接口，按照CAD集成化設(shè)計(jì)方案具體要求實(shí)現(xiàn)[4]。

3.4 確定變量集合技術(shù)擴(kuò)展關(guān)系

在傳統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定階段，可以根據(jù)實(shí)際情況選定模型，提前設(shè)定幾個(gè)參數(shù)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。自動(dòng)化的設(shè)計(jì)形式是CAD制圖技術(shù)的基礎(chǔ)特征之一，首先要選擇一個(gè)約束機(jī)制，以集合技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。受設(shè)計(jì)體本身的限制，用戶(hù)對(duì)約束體很難進(jìn)行更改，因此可以采用變量幾何設(shè)計(jì)形式，通過(guò)主動(dòng)約束的形式達(dá)到變量化設(shè)計(jì)目標(biāo)。考量到設(shè)計(jì)系統(tǒng)和參數(shù)設(shè)計(jì)的程度化要求，要掌握設(shè)計(jì)圖的靈活性和應(yīng)用范圍，按照比例要求進(jìn)行設(shè)定，以達(dá)到特殊的設(shè)計(jì)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD制圖技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用?？紤]到設(shè)計(jì)形式的具體要求，需要以技術(shù)形式為支撐，按照施工指標(biāo)進(jìn)行操作。在具體操作過(guò)程中，要不斷熟悉CAD制圖技術(shù)的操作命令和便捷化使用方式，通過(guò)大量的繪圖練習(xí)完成操作命令，進(jìn)而提升繪圖速度。CAD繪圖技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和利用中屬于共性技術(shù)，能促進(jìn)工作模式、思想觀念和生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，從而為機(jī)械工程的有效發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。

[1]任國(guó)興.《機(jī)械制圖與CAD技術(shù)》學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開(kāi)發(fā)[J].武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，10（1）：96-98.

[2]何佼，姜曉麗，李紅丹.AutoCAD軟件在機(jī)械工程制圖中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)分析[J].民營(yíng)科技，2012，10（1）：21.

[3]李雷，閆繼博.AutoCAD軟件在機(jī)械工程制圖模塊中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，1（12）：62.

[4]胡景煌.用CAD等先進(jìn)技術(shù)改革開(kāi)發(fā)“機(jī)械制圖”教學(xué)體系[J].井岡山學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，5（1）：16-18.

The Development and Application of CAD Drawing Technology in Mechanical Engineering

WANG Yu
(Guannan Secondary Specialized School of Jiangsu Province, Lianyungang 222500)

This research is based on CAD drawing technology, combined with the specific situation, the development of the technology in mechanical engineering and application analysis.

CAD drawing, mechanical engineering, development and utilization