摘要：针对汽轮机叶片型面在数控加工中遇到的数控编程问题，提出了应用CAD技术来实现数控辅助编程的思路。本对CAD技术进行了简要概述，接着分析了将CAD技术应用于汽轮机叶片加工中的优势，进而指出了现阶段CAD技术在汽轮机叶片加工中的具体应用。
关键词：CAD；汽轮机加工；应用
1前言
CAD技术是计算机辅助技术的简称，自70年代问世以来，已经在电子、航空、汽车、机械制造以及建筑等各个领域中得到了较为广泛的应用，在80年代已经进入了实用阶段。CAD技术主要是设计者的设计意图由计算机实现，随着电脑制图的不断发展，设计者可以将图的形式用计算机展示设计以及输入设计，使得设计图纸更加的立体清晰、直观准确。计算机拥有海量的存储、记忆功能，为当前的汽轮机叶片加工工作提供了很多便利，摆脱容易出错的烦恼。
2CAD技术软件
要想建立比较完善的CAD信息系统，需要有较为稳定的支撑软件，可以让用户以该软件为依托使用和进行工作。
CAD支撑软件的首要选择是要考虑是否与操作系统相匹配，除此之外，应当具备以下功能。
①CAD支撑软件需要具备二维三维功能，该功能可以更好地便利设计师在进行工作，使图形更加立体化、整体化，②要具备外部设备接口，保证接口精确、全面。③软件要有基本图形符号，符合当前国际国内的相关标准，具有用户二次开发的环境。④软件要具有图形交换文件接口，并且要符合DXF、IGES等标准，确保工作的准确性，同时要具有标注汉字的功能，符合当前我国机汽轮机加工工作的需要。
3CAD技术的引进和开发
首先，将CAD技术广泛应用于汽车零件制造领域可以大大提升设计效率，缩短设计周期，借助于CAD技术可以使之前较为繁杂的设计工作变得简单易行，减轻了设计人员的工作量，大幅度缩短了设计周期和设计；其次，CAD技术的应用极大的方便了零件设计，使新零件的设计更加便捷、高效，同时还便于修改；再次，借助于CAD技术，可以使零件装配过程更加清晰、明确，利于观察；最后，通过CAD技术设计的零件具备更高的技术含量和工程质量。
对于汽轮机叶片加工的CAD系统来说，较为重要的是软件系统及各种专业的CAD软件包。要想做好当前的汽轮机加工和CAD软件建设，需要应用不同的计算机技术和工程科学技术，包括交互式绘图、信息检索处理、具体应用算法、设计方法学，所以当前较为稀缺的是CAD专业的学科交叉型人才。作为CAD软件设计开发应用人员，必须掌握精确的计算机设计和应用技术，只有这样才能设计和制造出一款适合自身工作的完整高质量的软件，才能更好地应用到当前的汽轮机加工中。但是根据目前的工作现状，相关的全面型技术人才较为稀缺，尤其是当前各行各业的工作内容侧重点不同，较为重视自身单位的特殊需要。因此，当前很多单位开始引进CAD软件，在软件的基础上结合自身实际进行的二次开发和应用，是一种省时省力的方法。
4CAD技术在汽轮机加工设计中的具体应用
4.1用有限元法建模与分析
将CAD技术引入到当前汽轮机加工领域，可以改变传统的加工方法，在传统的设计加工过程中，一直采用平面图板，在立体空间性上难以达到有效的效果。引进CAD技术之后，我们可以利用有限元的前处理来进行三维实体模型的设计，通过几何描述、模型编辑、模型环境的描述与处理，网络生成和优化来操作设计过程，最后在利用有限元的后处理，在彩色屏幕上对计算结果进行分析和显示。
4.2用CAD进行汽轮机叶片加工的运动学和动力学模拟分析
从我国汽车制造行业开始引进并发展CAD技术之后，人们又提出了机械计算机辅助工程，其基本含义是让设计师在机械设计之前，通过运用当前可行先进的计算机辅助工程分析手段，在设计早期便开始对产品的性能进行预测和估计，在多种选择方案中选择最佳方案，从而达到最佳设计的效果，这一原理成功地被应用到转炉倾动分析的设计中。
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4.3多维几何作图
在进行汽轮机加工设计时，最重要的信息处理流程主要有图形处理和数据处理，其中图形处理占汽轮机加工设计绝大部分工作量，而随着CAD技术在汽轮机加工设计中的广泛应用，CAD图形处理软件的功能也越来越强大，因此，可以将其应用于多维几何作图中，实现图形编辑、图形交换和交互式绘图等功能。
4.4机械CAE的具体应用
现如今的机械CAE系统具有数值分析、强度测试、结构优化、产品寿命评估等各种功能，在前期通过CAD技术解决了汽轮机加工设计中的基本产品造型问题之后，便可以通过CAE技术进行进一步的设计。
4.5生成零件装配图
利用CAD技术中的三维造型功能，可以生成产品的零件装配图。在产品各个基本零件设计完成后，可以通过具体的零件左边，将零件进行装配，生成装配图，有助于整体把握产品设计和造型。
4.6利用CAD技术进行优化设计
随着当前社会和科学的不断进步，电子计算机已在各行各业的工作中得到了广泛的发展和应用，同时也为我国冶金机械设计和优化提供了高效能的工具。在冶金机械的设计过程中，尤其是在CAD系统中采用优化设计，可以提高设计的速度，同时缩短设计时间，使得机械质量显著提高。冶金机械工程优化包括两个方面，一是将设计工作中遇到的实际问题抽象概括为数学模型，二是采用最优化的数据方法来求解这个模型。在冶金机械的优化设计过程中，离不开CAD技术的帮助，我们要在总体设计方案中优化设计与交互图形设计，使得产品的总体性能得到提升。在总体设计方案完成之后，要对各组成子系统比如机械传动系统、液压系统等进行优化设计，最后再对部件和零件进行优化，最后将优化结果以三维图形进行展示
4.7模具集成制造
随着社会经济的发展，汽轮机加工设计及制造业水平也在逐步提高，在设计领域，从传统的手工绘图进化为利用CAD技术设计；在制造领域，从传统的机床加工进化为数控机床加工，整个汽轮机加工设计及制造业开始向数字化大力发展。现代化的汽轮机加工设计及制造业，已经发展成为集三维造型、图形编辑、图形处理、仿真模拟、数控加工于一体的多功能、智能化集成制造业。
4.8零件实体建模
零件实体建模是汽轮机加工设计的基础，它可以实现刀具轨迹的生成、分析、剖切等。在进行具体的汽轮机加工设计时，必须对零件的轮廓进行基本定义，然后用CAD技术对零件进行三维造型，在零件基本体的基础上，通过交、并、差等计算，可以得到零件的实体造型。
5结束语
随着社会和时代的进步与发展，当前各行各业的工作模式以及人们的工作理念都有了较大程度的改变，随着科学技术和计算机技术的进步和推广，CAD技术的应用将会越来越广泛，不仅仅只局限于机械制造行业，当前是否应用CAD技术以及企业内部CAD应用的发展程度，已经成为当前衡量企业的重要标准。
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论文作者:张广东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/24
标签：汽轮论文; 技术论文; 零件论文; 机加工论文; 汽轮机论文; 加工论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第6期论文;