CAD技术在机械设计中的实践应用

摘 要随着科学技术的快速发展,CAD技术在机械设计中得到了广泛的运用.本文根据CAD的组成以及发展为依据,对CAD在机械设计中的状况进行了分析以及对其在机械设计中的运用进行了论述.

一、前言

计算机技术以及电子信息技术的快速的发展,带动着CAD技术的快速发展,它的运用越来越广泛.各种行业都在运用着CAD技术,机械设计行业是运用CAD技术最多的一个行业,CAD技术的绘图能力是非常的强大的,机械辅助设计软件中CAD技术是运用最广泛的.尤其版本经过多次的升级新版本的功能是更加的强大,也更加的稳定,绘图方式也是更加的灵便以及多样化,符合广大的设计人员的要求.

二、CAD技术概况

(一)CAD技术的组成和发展

CAD系统由硬件和软件两部分组成,CAD系统是以硬件系统为基础,系统中最关键的还是软件系统,它决定着系统的将要具备的功能.它就是基于计算机的强大的运算能力以及强大的图形处理能力,设计人员运用它让产品设计达到预想的标准,达到科技创新的一种技术.

产品的更新换代,能让产品具有活力以及具有强大的竞争力.对产品的不断的研究以及作出必要的创新,这样能推动产品的发展,而且能产品推向各个行业.目前CAD技术已经得到了广泛的运用,但是对它的研究还在不断的继续,也在不断的进行创新,也被运用在更为广泛的领域.目前,CAD系统从早期具备图形处理功能以及计算功能逐渐的发展到了智能化CAD系统.这就印证了CAD的发展潜力,这也是产品的不断的革新不断创新的结果,并且赋予了它活力.这个系统采用了特定领域内的逻辑以及符号技术,它不仅可以对某一领域内的设计过程进行模拟,而且还可以把单一领域内的指定的问题解决了.要把各种技术结合起来运用在CAD技术中在计算机上进行数据分析、试验以及模拟,并且做出方案的决策.这样能有效的提高设计效率.

CAD三维技术是让人们根据脑中的三维模型直接着手设计的系统,它具有突出的设计功能,具有简洁、普遍以及广泛等特性,让机械设计能力有了很大的提升,不仅对设计人员的设计效率有明显的提高,而且还加快设计的速度.它使得设计者的构想得以体现出来,而且能够在三维模型中分析整个的设计过程,让设计方案理想化了.科学技术的不断的发展,机械行业也随着不断的发展.现在我国的机械行业逐渐的向单纯的制造向创新型行业过渡,平面设计技术慢慢的将不能让设计者得到满足,由此可见,三维CAD技术是未来发展的趋势.

(二)CAD技术在机械设计中的优势

CAD技术在机械产品的设计中,取代了繁琐的、重复的而且简单的动作,它优势在产品的结构以及在性能方面的设计中完全的体现出来了.CAD技术可以将产品的性能和外形设计同时的进行设计,让两者得到充分的结合,这对对产品的改进和完善是非常的有利的.通过辅助的功能可以对产品进行结构的完善以及进行动态和静态的分析.另外,它在复杂工件体积、重量计算等等方面都有广泛的运用.

CAD的三维建模可以由表明模型、线框模型以及实体模型三种方法来完成.在多数具有实体建模功能的CAD软件中,一般来说都是具有一些基本的体系.在CAD实体造型模块中有6种基本体系,即球体、圆锥体、楔形体、立方体、圆柱体、环状体.

想要实现零件的三维实体模型,只需通过结构的分析可以把简单的零件分解成许多个基本体,对没个基本体进行三维实体造型,再对这些基本体进行差、并、交等布尔运算,就可以得出零件的三维模型.有时候由于分解的基本体过多,很难将其实体化,因此,单一的基本体系满足不了机械零件对三维实体造型的要求.我们可以线画出零件的平面截图然后在对图进行拉升或者是旋转都可以出现新的基本体,在通过差、并、交等布尔运算,实现所要实体的造型.有了实体造型时候可以根据机械工作过程中的参数来进行研究,在运动的某一位置,并按坐标进行装配,这些都可以在三维CAD编辑功能中实现实体造型.

科学技术的快速的发展,推动着制造业生产技术的快速的提升,从单一的普通机床到数控机床,从人工制图到CAD制图,制造业将变得越来越计算机化以及数字化.模具CAD技术、激光成型技术在制造业中都有普遍的应用.许多功能模块构成了一个完整的CAD系统,这些模块是图形编辑模块、仿真模块、三维绘图、数控加工、有限元分析、曲面造型以及动态显示等等.工程数据的数据很多都是从实体造型来获取,而工程数据库是模块应用的基础,是实行统合管理方式.

(三)CAD技术多维绘图的应用

机械产品的设计中对数据的处理以及对图形设计的工作量是最大的,传统的工程图的设计只需要用二维图形处理来完成,工程平面的设计要用适合的绘图软件来进行设计.目前很多设计都是以交瓦式制图,这种方式一般都能实现对很多图形的编辑和绘制.拥有很多的功能,如填充剖面、调用图块以及实现分层等等功能.要想施展CAD的绘图功能,必须要在绘图软件包上来实现,而且要有对应的图库,操作要尽可能的简洁.

(四)机械设计中CAD的应用趋势

虽然现在CAD系统在绘图、分析和计算等处理方面有所欠缺,也在结构的布置方案构思以及需要符号信息表现出不足.但是随着CAD技术的快速的发展,向着智能化的发展,这些欠缺和不足都会得到解决.智能时代不再遥远.为了实现这一设想,CAD技术还需要不断的进行研究,尤其要加强对重要技术的研究.要不断的提升产品的性能,加快产品的跟新换代,改变旧的设计理念,唯有如此CAD技术会有更为快速的发展.

三、结束语

要实现无图样生产,三维CAD技术是解决这一问题的核心技术.CAD技术让设计人员从旧的设计模式中解脱出来,用新的设计方式进行设计,现代的设计观念深入设计员的思维中.CAD技术的广泛的应用以及现代机械设计对设计的要求越来越来,这推动了CAD技术的不断的向前发展,CAD的高速发展,提高了机械制造业的生产率,促进了机械制造业的快速的发展.根据CAD技术现在的发展速度,CAD技术将会达到前所未有的高度,将会让制造业推向繁荣的时代.