CAD應用下的機械設計論文
時間:2022-09-02 10:17:17
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1cad技術
CAD技術是近年來應用十分廣泛的一種計算機軟件,CAD是ComputerAidedDesign的簡稱,也就是計算機輔助設計,是由計算機完成產(chǎn)品設計中的計算、分析、模擬、制圖、編制技術文件等工作,由計算機輔助設計人員完成產(chǎn)品的全部設計過程,最后輸出滿意的設計結(jié)果和產(chǎn)品圖紙的一種機械設計方法。
2CAD在機械設計中應用的優(yōu)勢
2.1縮短設計周期
CAD技術在機械設計中應用的最大優(yōu)勢,便是其能夠?qū)C械設計中復雜的幾何造型問題進行有效的解決。在機械設計中涉及到很多復雜的圖形,通過計算機技術能夠?qū)⑦@些簡單的圖形進行組合和加工,從而形成符合機械設計需要的復雜圖形。同時,在機械設計中應用CAD能夠自動生成截交線,有效地縮短設計周期,能夠為機械設計提供更充足的時間。同時,利用CAD技術能夠?qū)C械設計產(chǎn)品的性能進行測試,并且根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的信息對產(chǎn)品設計的數(shù)據(jù)進行修正,從而促進機械產(chǎn)品設計質(zhì)量的提升。
2.2提高機械產(chǎn)品的科技含量
市場經(jīng)濟的快速發(fā)展使得機械設計領域的競爭日益加劇,而通過CAD技術的有效應用能夠促進機械設計產(chǎn)品的科技含量,使其更具技術優(yōu)勢,促進其市場競爭力的增強。在機械設計過程中運用CAD技術,能夠有效地促進機械設計產(chǎn)品品質(zhì)的大幅提升,同時也可以利用CIMS等計算機技術,促進機械設計技術的不斷優(yōu)化,有效地提高機械產(chǎn)品的設計質(zhì)量。
3CAD在機械設計中的應用現(xiàn)狀
CAD技術在我國的起步較晚,到如今經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展,已經(jīng)獲得廣泛的重視和應用,尤其是在機械設計領域中的應用,實現(xiàn)了產(chǎn)品設計方案的優(yōu)化,縮短了設計周期,有效地促進了機械產(chǎn)品設計質(zhì)量的提升。在CAD系統(tǒng)中,包括應用軟件和支撐軟件兩個重要的組成部分,其中應用軟件是系統(tǒng)的核心,常用的CAD軟件如美國AutoDed公司開發(fā)的AutoCAD、法國MATRA公司開發(fā)的EUCLID以及我國自主研發(fā)的PICAD、高華CAD等。CAD應用軟件具有很強的繪圖、編輯剖面線和圖案繪制等功能,能夠滿足用戶的二次開發(fā)功能,同時很多CAD軟件中也具有一部分的三維作圖造型功能,具備該功能的美國AutoDed公司開發(fā)的AutoCAD也是當前應用得十分廣泛的CAD軟件。AutoCAD在機械設計中能夠?qū)崿F(xiàn)專業(yè)的機械制圖,方便設計人員進行交流。目前,國內(nèi)機械設計領域在應用CAD技術的現(xiàn)狀方面,主要體現(xiàn)在:
3.1三維CAD技術應用前景廣闊
CAD技術的應用是現(xiàn)代機械制造領域中的一個重要的進步,其利用計算機技術為基本的開發(fā)平臺,為CAD技術的應用提供空間。從當前機械制造領域的計算機技術應用情況來看,基于二維設計的CAD技術仍然占據(jù)著較大的份額,而且軟件的應用也大多集中在簡單的繪圖而不是三維結(jié)構(gòu)的設計。隨著科學技術的快速發(fā)展,三維CAD技術在機械設計中的優(yōu)勢愈加明顯。目前,CAD技術三維軟件的開發(fā)商大多是國外的廠商,國內(nèi)的CAD軟件要想獲得競爭的勝利,就必須要通過全面的服務來實現(xiàn)。而且國內(nèi)廠商的軟件設計和服務,都與我國機械設計領域的需求具有更高的相符性,所以在應用方面更具針對性。三維CAD技術的應用需要以售前的普及和售后的本地化服務為基礎,并且不斷地延伸。目前,國內(nèi)CAD軟件市場已經(jīng)逐漸成為市場的主導,在機械設計領域中的應用前景也十分廣闊。
3.2促進產(chǎn)品實體的生成
應用CAD技術能夠?qū)崿F(xiàn)三維建模,主要包括線框模型、表面模型和實體模型三種方式。在當前很多具有建模作用的CAD軟件中,都包含了具有建模作用的技術體系,對于機械產(chǎn)品中簡單的零件,也可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的分析,通過結(jié)構(gòu)分析對機械產(chǎn)品設計進行三維實體造型的模擬,再根據(jù)模型進行測試和計算,便可以得到符合設計要求的實體產(chǎn)品的生成。在實際的應用過程中,首先要對零件的幾何結(jié)構(gòu)和輪廓要素進行分析,并且將其作為三維建模的依據(jù),通過基本體的全面旋轉(zhuǎn),最終將各個零件的實體造型按照所需要的位置進行裝配。
3.3CAD技術在機械設計中的不足
在CAD技術的應用過程中,與設計人員的綜合能力有著密切的關系,因此很多情況下,只能通過技術軟件實現(xiàn)簡單的效果圖。有些制造企業(yè)在CAD的采購和應用方面缺乏系統(tǒng)的方案,容易導致一些資源的閑置,使得企業(yè)的效益受到影響。
4CAD在機械設計中應用的趨勢
4.1集成化
為了促進CAD在機械設計中的有效應用,必須要促進CAD技術的集成化發(fā)展,并且將機械產(chǎn)品的設計過程和生成過程進行有效的結(jié)合和管理,有利于促進產(chǎn)品設計質(zhì)量的提升。在實際的應用過程中,需要將CAD與CAM進行有機的結(jié)合,將CAD在機械設計中的應用成果進行充分的體現(xiàn),從而實現(xiàn)機械設計的自動化。通過CAD的集成化技術發(fā)展,能夠構(gòu)建一個完整的、快速的機械產(chǎn)品設計和開發(fā)系統(tǒng),同時在并行工程運行環(huán)境下實現(xiàn)機械產(chǎn)品設計的測試與調(diào)整,從而促進機械產(chǎn)品的規(guī)?;a(chǎn),促進機械制造企業(yè)競爭力的增強。
4.2智能化
當前,在CAD技術的應用過程中,仍然需要結(jié)合人員的操作才能完成,對于設計師的操作有著一定的依賴性。同時,由于人為因素的存在,使得機械設計過程中容易產(chǎn)生各種誤差,對機械設計的科學性產(chǎn)生不同程度的影響。因此,未來CAD技術的應用,必須要向著智能化的方向發(fā)展,并且積極地引進人工智能系統(tǒng)和專家指導系統(tǒng),為CAD技術的發(fā)展創(chuàng)造更堅實的技術支撐。通過人工智能系統(tǒng)的應用,能夠根據(jù)機械產(chǎn)品設計的需求,對相關的數(shù)據(jù)進行判斷和推理,并且做出相應的決策,從而為機械產(chǎn)品設計提供更完善的數(shù)據(jù)基礎。在專家系統(tǒng)中收錄了大量的專家經(jīng)驗,通過專家技術的應用能夠促進機械產(chǎn)品設計水平的大幅提升。
5結(jié)語
綜上所述,隨著科學技術的快速發(fā)展,CAD技術將向著更加集成化和智能化的方向發(fā)展,在機械設計領域中發(fā)揮重要的作用。CAD技術在機械設計領域中的應用,能夠有效地提高機械設計產(chǎn)品的質(zhì)量,并且實現(xiàn)機械產(chǎn)品的規(guī)?;O計,提高機械產(chǎn)品設計的技術含量,促進其市場競爭力的提升。總之,CAD在機械設計領域中的應用,能夠促進機械產(chǎn)品設計水平的全面提升,而且有著十分廣闊的發(fā)展前景,在促進我國機械設計持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要的作用。
作者:李麗王輝單位:冀中能源峰峰集團邯鄲寶峰礦業(yè)有限公司九龍礦制修科冀中能源峰峰集團電業(yè)分公司九龍礦電廠