摘要:时代的快速发展,CAD技术在机械设计中得到了广泛的运用。机械制造是现代工业生产过程中是必不可少的重要组成部分,对于社会的经济发展及产力的提升具有非常重要的作用和意义。本文简单介绍CAD系统的组成、发展状况及应用现状,并重点对其在机械设计制造中的具体应用进行探讨与分析。并从多个角度对其进行展开研究,以期通过此研究推动国家整体机械设计的发展。
关键词:CAD技术;机械设计制造;运用
引言:在我国的技术领域中,机械技术并不是近几年来才出现的前沿技术,随着社会经济及科学技术不断发展,机械设计制造技术也得到快速的发展,在机械制造业中应用着不同的设计和新的制造方法、新材料等,CAD技术就是其重要组成部分。CAD技术形成的CAD系统,促进了传统的产品设计方法改变与整体生产模式的变化。总而言之,在机械设计制造中融入CAD技术不仅可以将工程设计的质量提高,还能大大缩短工期,提高经济效益。
1、CAD理念概述
CAD又称Computer Aided Design,中文称之为计算机辅助设计,该项技术利用计算机图形处理系统与内部数值计算方法与系统,帮助工程设计人员进行相关产品的设计与分析,它在其中起一定程度的辅助作用。自CAD技术诞生以来,被广泛的应用在各种行业,包括电子、化工、建筑等,它实现了最大程度设计效率的提高,并将计算机技术辅助到制造过程中,即PDM技术,以及计算机各内置部件集成制造模型,即CIMS系统,三者融为一体形成CAD系统。目前CAD系统结合新型人工智能处理模板,已经发展成为现代智能的ICAD系统,它可以提高新型市场中对小批量产品的需求,并在原有基础上极大的提高其应变反应能力。
2、CAD系统的发展状况及应用及制造
2.1CAD的发展状况
CAD技术的应用可使机械设计制造周期得以缩短。它在传统二维系统的基础上使用三维技术,在装配过程中进行设计,并且还可以利用不同零件的空间位置进行设计,保证了零件之间的有效配合。CAD技术在最大的程度上缩短了设计周期与消能时间比,提高了生产效率,而且利用CAD系统进行设计的产品,具有重构性。确修改相关零部件,从而使设计准确度能够得以提升,可使零部件装配刚接直观方便,CAD技术将机械产品的设计与制造融为一体,并联合CIMS的生产模式进行,其采用更为先进的设计方法,其中包括有限元受力分析等方式,在提高产品质量的同时进行产品生产监控,在最大程度上保证了质量与效率的有效结合。
2.2在机械设计制造中应用CAD技术的优势
在机械设计中运用CAD技术进行设计,体现出多维CAD技术低成本、速度快、效率高等优点,机械制造业的设计周期短机械设计中使用CAD设计软件,能够设计新的基本体在机械制造业的装配环境中,还可以在软件中通过机械零件的形状及位置设计新的基本体,同时要保证新设计出来的基本体能和机械零件准确的配合。在机械制造业的设计中使用CAD软件进行设计,一定程度上提高了设计效率与生产的进度,如果使用CAD软件对机械进行新的设计,仅仅需要制造和重新设计机械中的部分基本体,将机械设计大部分的设计保留以便继承机械原本的信息,这样的做法在很大的程度上提高了机械设计的速度,CAD绘图软件在提高机械设计效率的同时还拥有较高改变设计能力,可以通过对零部件的重新变性,形成一种新颖的机械产品。
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2.3CAD技术在机械设计制造中的分析
CAD技术在机械设计中的应用体现在多个方面本文从以下几个方面对其进行分析:
第一,CAD的三维建模方式有三个主要类型,包括线框、表面、实体模型。在AutoCAD三维实体模块当中,系统默认提供了六大体系,包括立方体、球体等。宏观来讲,对产品部件进行建造,首先要对其内部建构进行分解,并分割成多个主体进行三维造型,其后,利用交、并布尔运算模型,对零部件进行实体建模。但值得注意的是,有些零件很难进行细致的分解,这就应该采用不同的方法,在二维几何元素基础上进行。
第二,在多维绘图中应用CAD技术利用CAD技术进行机械设计时所需要解决的信息就是在数据和图形方面,计算机辅助技术的工作量占大概80%。绘制比较传统的设计图是多维图形需要解决的问题,绘制多维图形时要选择合适且功能较好的绘图软件,现有的CAD绘图软件大多数是以交叉绘图为主,可以绘制不同的图形以及对图形进行编辑,这些软件在多维画图中还具有区分层次、填充剖面、给图形赋予属性、交换图形以及调用图块等功能,但是通常是在CAD绘图软件的通用软件包上才能发挥CAD软件真正的功能。目前,大部分的设计人员都拥有全面、有效的CAD设计理念,现在很多机械制造业的计算机辅助软件系统都在不断的应用与摸索中,提高了机械制造业的设计水平,设计人员也逐渐了解了计算机辅助软件中图纸信息、图形分析的重要性。
第三,CAD技术就是进行性能与结构的设计,且是通过计算机技术来实现的,也就是说,在这个过程中,计算机起了辅助的作用,而不仅仅是传统的计算机绘图代替人工绘图,在设计有关产品时,专门的设计人员必须要分析产品的具体性能,还要对产品的结构进行优化设计,接着把产品的性能与形体设计结合起来,并利用有关的计算机技术来分析产品的每个零部件,并对零部件的各个方面进行优化。
3、CAD技术在机械设计中的发展
计算机辅助技术能够使设计人员对本身的设计思维中的三维建模直接设计,设计理念中存在数据集合参数与设计的思路,便能在三维建模中研究、分析如何整体设计机械的过程,让设计数据得到统一使用,争取分析出更理想、完善的设计思想与方案。在使用CAD技术进行机械设计时,把已经建立且完全统一的数据库作为基础,对整体的零部件和设计进行各方面的探析,从长远方向来观察,CAD技术在以后的发展道路中必定取代其他的绘图软件。对目前技术领域CAD绘图软件的开发以及企业怎样准确的应用规划自身的CAD技术系统。
CAD技术是利用三维模型进行技处理,它可以实现个体利用思维,在初级阶段进行三维模型设计,并在最大程度上实现集合参数与设计的联合,并利用统一数据库的数据进行整体的三维模型分析,因此可以更好的实现设计思想,增加方案的理想化程度。CAD设计中,打破了传统设计模式,建立新型的模型数据库,对数据进行统一汇编处理,因此从整体角度来看,CAD技术将会代替传统二维建模技术,成为今后机械设计制造发展中的核心,并伴随着计算机网络技术的发展,以及网络技术的全面普及,进入更为广泛的层面。
机械零件模具制造方面,也已经由传统单一设计发展成为统一模具设计,通过这种统一模具设计,可使各种机械产品生产实现较大程度统一,可使产品设计效率得以很大程度提升,使设计成本得以降低。CAD技术的运用可使这种统一化设计生产得以较好实现,其主要就是通过对数据化技术进运用而实现统一化设计。
结束语
综上所述,国家经济的快速发展离不开各高新技术产业的支持,机械设计制造领域,CAD技术是一种必不可少的辅助工具,在传统技术基础上引进新型的CAD技术,可以在最大程度上实现技术产业的进步与国家经济的发展。
参考文献:
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[3]蔡葛明,雍照章,王华.CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J].机械工程师,2016.
论文作者:罗忠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/12
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