淺談三維制圖在機械設(shè)計制造中的重要性

汪展翔

摘 要： 近幾年來，機械設(shè)計制造得到了快速的發(fā)展，機械設(shè)計圖樣的制作要求也越來越高。傳統(tǒng)的二維制圖由于其無法立體化展示機械零件效果，在工業(yè)化設(shè)計生產(chǎn)中逐漸被三維制圖所取代。本文闡述了三維制圖的概念及常用軟件，并進一步分析了三維制圖在機械設(shè)計中的重要性，對機械設(shè)計及制作的數(shù)字化發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞： 機械；設(shè)計；三維；制圖

1.引言

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和機械設(shè)計中都需要根據(jù)圖樣進行制造和施工，設(shè)計者通過圖樣了解機器設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，進而操作、維修或者保養(yǎng)。而三維制圖相比較二維制圖能大大提升設(shè)計人員的設(shè)計速度，能很大層度上提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，極大保障設(shè)計的立體效果和設(shè)計的完整性。同時三維軟件能夠很好的體現(xiàn)機械設(shè)計品的外觀、曲面設(shè)計等，因此三維機械制圖是交流傳遞技術(shù)信息、思想的媒介和工具，可見三維制圖在機械設(shè)計制造中具有重要的作用，是工程界通用的技術(shù)語言。

2.三維機械制圖

三維機械制圖是指運用三維制圖軟件，使用一定的制圖方法，根據(jù)機械產(chǎn)品實際的尺寸，在制圖軟件中進行三維機械產(chǎn)品數(shù)字化。機械制圖設(shè)計的內(nèi)容是幾何圖形學(xué)，它是二維圖形的延伸和應(yīng)用，在機械設(shè)計制造及自動化中有著極其重要的作用。傳統(tǒng)的二維制圖以CAD為代表的已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在機械設(shè)計日益提升的要求，三維模型因其更加立體的制圖效果，在機械三維制圖數(shù)字化中有著更廣闊的應(yīng)用前景。常見的機械三維制圖軟件主要有：Pro/E、UG、solidworks、Catia等，這些軟件大都可以運用在在機械設(shè)計制造領(lǐng)域，尤其在模具、汽車、機械零件等設(shè)計行業(yè)，三維設(shè)計的曲面設(shè)計以及外觀造型參數(shù)化驅(qū)動特性，在很大層度上改變了從業(yè)設(shè)計人員的設(shè)計習(xí)慣和思維，使得設(shè)計產(chǎn)品過程與最終成品緊密相連。

3. 三維制圖在機械設(shè)計中的重要性

3.1促進機械設(shè)計信息化發(fā)展。

隨著經(jīng)濟全球化時代的到來，國外機械制造業(yè)逐漸向中國轉(zhuǎn)移，資金、技術(shù)以及人才等都大量涌入，給國內(nèi)機械制造業(yè)帶來了不大不小的沖擊。如何在國外競爭沖下下站穩(wěn)腳跟，一直是國內(nèi)機械制造業(yè)一直探索的問題，而三維制圖能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升其市場競爭力，實現(xiàn)其機械領(lǐng)域健康發(fā)展。此外，三維數(shù)字化制圖是機械制造業(yè)信息化趨勢的必然要求，有利于機械制造業(yè)的發(fā)展。

3.2 有利于解決實際問題

三維制圖是在以前二維制圖的基礎(chǔ)上進行改進、優(yōu)化和完善的，是繪圖技術(shù)的一次改革，不但能提高工作人員的工作效率，減小誤差產(chǎn)生，而且具有很強的實用性，能夠清晰地將需要表達的機械設(shè)備詳細地繪制出來，便于在實際中應(yīng)用，解決實際問題，使看圖者一目了然，清晰明了地理解繪圖所表示的內(nèi)容。

3.3 有利于提高繪圖效率和質(zhì)量

采用三維繪圖軟件進行機械制圖，可以對機械設(shè)計進行數(shù)字化，減輕了手工繪圖工作負擔(dān)，且便于存儲和保存。同時，使用繪圖工具對直線、曲線、 圓、 多邊形等基本圖形的繪制，進行三維圖形的創(chuàng)建，而其中的繪圖輔助工具可以為制圖工作提供正交、對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等功能的靈活應(yīng)用，操作者能夠熟練應(yīng)用和掌握。因此相比較紙質(zhì)繪圖，三維繪圖效率更高，且利用三維軟件中旋轉(zhuǎn)查看、量距等功能，可以使觀察者對所設(shè)計的機械零件清晰認識。

3.4 教學(xué)時有利于初學(xué)者理解機械構(gòu)造

由于三維繪圖軟件就是現(xiàn)代化的制圖工具，所以在進行相關(guān)教學(xué)時，通過幻燈片或者視頻進行教學(xué)，或者教師現(xiàn)場制作，初學(xué)者邊學(xué)習(xí)邊動手，在機械制圖的過程中，三維繪圖相比較其它制圖軟件更容易快速理解、接受和應(yīng)用。同時，三維繪圖軟件由于其社會廣泛的應(yīng)用性，通過讓學(xué)生動手進行相關(guān)的制圖，使學(xué)生將理論與實踐更緊密地結(jié)合在一起，為未來的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

3.5 有利于促進機械設(shè)計創(chuàng)新人才培養(yǎng)

國家經(jīng)濟的發(fā)展對機械設(shè)計類創(chuàng)新性人才要求越來越多，三維圖形的繪制改變了傳統(tǒng)手工繪圖和二維制圖的弊端，有利于我國創(chuàng)新和科技人才的培養(yǎng)，緊跟社會潮流。改變了傳統(tǒng)教學(xué)體系陳舊、教學(xué)內(nèi)容、手段單一等問題，適應(yīng)了當(dāng)下人才培養(yǎng)的時代要求，三維數(shù)字化效果可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于理論和實踐知識的融合，使他們掌握科學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。通過三維軟件在高?；蛘吲嘤?xùn)機構(gòu)的不斷推廣，有利于機械設(shè)計專業(yè)實驗教學(xué)的不斷改革創(chuàng)新和人才培養(yǎng)。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著機械設(shè)計制造技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，繪圖軟件的不斷開發(fā)，傳統(tǒng)的手工繪圖和二維制圖已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化數(shù)字要求。因此三維機械制圖將逐漸在機械設(shè)計領(lǐng)域推廣開來。本文分析了三維制圖在機械設(shè)計及自動化領(lǐng)域的重要作用，對我國機械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展具有一些有益的參考。

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