CAD在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

薛海紅

摘要：目前，我國(guó)的科技發(fā)展十分迅速，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷地進(jìn)步，CAD技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中會(huì)給社會(huì)帶來了一定的影響，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，研究了CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并且對(duì)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(shí)。

關(guān)鍵詞：CAD技術(shù);機(jī)械工藝;三維建模

Autodesk軟件公司是美國(guó)一家科技公司，研發(fā)出先進(jìn)的CAD技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD技術(shù)越來越成熟，對(duì)機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)提供便利，特別受機(jī)械工程師的喜愛。CAD繪圖制圖軟件在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用，因?yàn)镃AD技術(shù)不但能提供三維，還可以進(jìn)行二維可視化設(shè)計(jì)，并且能夠通過計(jì)算機(jī)屏幕呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)成果，將工藝設(shè)計(jì)變得生動(dòng)形象，使得機(jī)械T藝設(shè)計(jì)成果更加立體和直觀，有效提高機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的工作效率，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

一、CAD技術(shù)概述

CAD技術(shù)即依靠電腦高效對(duì)圖案進(jìn)行計(jì)算處理，并且展開設(shè)計(jì)的技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)能夠讓人們?cè)谳^為理想化的情形下預(yù)先研究分析部分工程項(xiàng)目或者產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化工程項(xiàng)目與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的。機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中引入CAD技術(shù)能夠極大地提升產(chǎn)品質(zhì)量，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。實(shí)際操作流程中，在電腦中安裝CAD軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工藝產(chǎn)品進(jìn)行研究分析，模擬產(chǎn)品的真實(shí)情形，從而對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，獲得最理想的產(chǎn)品。

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

（一）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(duì)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。

（二）建模部分應(yīng)用

機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中，CAD技術(shù)的具體應(yīng)用范圍就是機(jī)械建模，是機(jī)械工藝設(shè)計(jì)當(dāng)中的核心內(nèi)容。最常見的三維建模形式包括3種：有線框模型、表面模型以及實(shí)體模型。展開三維設(shè)計(jì)工作時(shí)，最為關(guān)鍵的是參數(shù)化與變量化的設(shè)計(jì)?？墒莻鹘y(tǒng)的二維建模系統(tǒng)根本無法實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。CAD技術(shù)基礎(chǔ)體系架構(gòu)非常豐富，將此種技術(shù)作為基礎(chǔ)，做到零件模型的構(gòu)建。比如，系統(tǒng)當(dāng)中包括非常多的基本體系類型，囊括立方體、圓柱體、球體等。有些設(shè)計(jì)工藝比較簡(jiǎn)單的零件，能夠分解為多個(gè)小塊的基本體，通過三維實(shí)體造型以及布爾運(yùn)算，形成零件模型。有些零件模型比較復(fù)雜，實(shí)施起來難度大。因此，要采用正確的方法，來繪制圖像的二維幾何輪廓，依靠三維造型，獲得零件模型。從而充分發(fā)揮出CAD技術(shù)的建模作用，按照產(chǎn)品的需要，做到模型構(gòu)建，讓模型與產(chǎn)品的尺寸保持相同。CAD建模有助于機(jī)械工藝設(shè)計(jì)者充分發(fā)揮出創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)人員可以利用三維空間，通過簡(jiǎn)單的操作，修改控制部件，或者對(duì)設(shè)計(jì)工作重新執(zhí)行。若零件的某個(gè)部分產(chǎn)生更改與變化時(shí)，其它的部分也會(huì)受到影響，出現(xiàn)變化。等到完成軟件計(jì)算以及建模后，利用CAD軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)零件的裝配，同時(shí)在裝配過程中找到零件可能出現(xiàn)的問題，從而提出更加科學(xué)的改進(jìn)措施。所以，將CAD技術(shù)作為載體，讓零件設(shè)計(jì)變得更加靈活真實(shí)，在實(shí)際工藝生產(chǎn)當(dāng)中，廣泛應(yīng)用CAD技術(shù)，從而降低建模過程中產(chǎn)生的失誤，讓零部件設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確，降低設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)效率。

（三）與生產(chǎn)連接的智能化應(yīng)用

上文提到，CAD三維技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步拉近了制造業(yè)領(lǐng)域中設(shè)計(jì)師與生產(chǎn)制造的距離，這是因?yàn)镃AD技術(shù)軟件不僅可以滿足設(shè)計(jì)師的工作需要，還可以借助CAD軟件中設(shè)計(jì)出的成品圖樣或模型進(jìn)行產(chǎn)品機(jī)床生產(chǎn)、產(chǎn)品方案包裝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品功能審核等一系列生產(chǎn)制造過程，三維立體模型的可視化以及其中的各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)能夠滿足制造領(lǐng)域的多項(xiàng)需求，CAD三維建模技術(shù)及軟件的出現(xiàn)極大的簡(jiǎn)化了制造業(yè)從設(shè)計(jì)到檢測(cè)、再到生產(chǎn)的復(fù)雜流程，降低了產(chǎn)品在制造流程中停留在每個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間，提高了產(chǎn)品的科學(xué)合理程度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)制造行業(yè)領(lǐng)域的提速。

（四）在數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變中的運(yùn)用

CAD技術(shù)擁有良好的封裝性特征，技術(shù)人員可通過對(duì)該功能的運(yùn)用，完成對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變工作，確?？赏ㄟ^對(duì)CAD軟件數(shù)據(jù)抽象技術(shù)以及封裝性技術(shù)的運(yùn)用，在保持原有數(shù)據(jù)程序不變的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，確保相應(yīng)程序可以得到有效保護(hù)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)，要對(duì)數(shù)據(jù)代碼一致性進(jìn)行保證，并要在此前提下做好捆綁對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處理工作，確保其可以成為真正的整體，能夠做好對(duì)象實(shí)施細(xì)節(jié)隱藏工作，以在CAD技術(shù)抽象性以及封裝性應(yīng)用程序的輔助之下，科學(xué)展開數(shù)據(jù)訪問，確保數(shù)據(jù)程序在使用過程中，不用過多分散精力去關(guān)注其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以為工藝設(shè)計(jì)工作提供更大的助力。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)械工藝設(shè)計(jì)過程中使用CAD技術(shù)可以使計(jì)算機(jī)畫圖更智能、更科學(xué)，并且可以更好地適應(yīng)目前機(jī)械化設(shè)計(jì)與加工的要求，提高機(jī)械加工的準(zhǔn)確程度與精確程度，零件的設(shè)計(jì)也更加精細(xì)。在科技水平不斷提高的背景下使機(jī)械工藝設(shè)計(jì)更加優(yōu)秀，并將更先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用其中，促進(jìn)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

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