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摘要:三维CAD技术的出现,为机械设计提供了全新的发展方向,同时也是科学技术不断进步的重要标志。将三维CAD技术应用于机械设计中,能够充分发挥三维CAD技术的优势,制造出更加科学紧密的机械仪器,大幅度提高生产力和生产效率。本文主要探究了机械设计中三维CAD技术的引用,以供参考。
关键词:机械设计;三维CAD技术;引用
引言
在当前我国机械设计及制造业中,有一项非常重要的内容,便是对机械设计相关技术尤其是三维CAD技术的应用,将三维CAD技术应用于机械设计中,能够有效提升机械设计水平,提高机械产品质量,促进我国机械设计及制造业的发展。
一、三维CAD技术的相关概念
作为CAD技术的核心所在,三维CAD技术也被称为建模技术,主要由二维技术发展而来,其主要内容包括三维造型、机构运动分析、三维设计、三维转二维以及仿真等。三维CAD技术不仅能将设计人员的想象力及创造力充分发挥出来,符合人们的设计思维,而且还可以满足几何图形对形状及性能的要求,使各方面的指标趋于完美状态。此外,将此项技术应用于机械设计过程中,可使产品的仿真设计处于最佳的状态,将工程绘图以及产品设计等方面存在的质量问题进行有效解决。由此可知,在当前的社会背景下,机械设计人员为实现工作效率及质量的提高,就应当充分掌握三维CAD技术。
二、三维CAD技术在机械设计中的优势
1、促进新产品的开发
在对机械产品开发的时候,可以运用三维CAD技术进行快速的模型建构,这样在一定的程度上能够更具有立体感,将零件造型通过动画的形式来展现出来,这样能够让设计人员发现其中不足的地方。将三维CAD技术应用在机械工程中,在一定的程度上能够降低设计的难度,有利于提高产品的创新性,加快对新产品的开发力度。
2、提高机械设计效率
合理的运用三维CAD技术,在一定程度上能够提高机械设计的效率,在设计中就可以避免细小零部件在装置中造成的失误。通过三维CAD技术能够更加直观的展示出图形的设计,这样有利于对零部件的观察,进而能够更快对机械设计的完成。
3、提高机械的质量
合理的运用三维CAD技术,能够将其设计得更加的合理与科学,对零部件的运动也是可以仿真的,对产品虚拟建模。相关的设计人员在检验产品的时候也是能够更加的直观,选择合适的方案,进而提高机械设计的整体质量。
三、三维CAD技术在机械设计中的引用
1、在CAD技术多维绘图的应用
由于机械产品自身的特点,使得在其产品设计过程中需要有大量的数据验算与处理,这一工作在传统的机械设计领域只能通过二维图形进行处理,在这种处理中一方面准确性难以保证,另外一方面也将耗费大量的时间与经历,不符合工业现代化的基本要求。在利用CAD绘图技术进行机械设计时,能够将其多为绘图有效的应用的本领域,很大程度上降低了机械产品的各类数据计算与处理难度,提高数据处理的准确性,在CAD多维绘图中,使用最多的便是以交瓦式制图,它能够很好的实现各类基本图库的转化,具有很好的操作简便性与准确性。
2、在机械设计建模中的应用
建模是机械工程设计领域的关键部分,其优良决定设计产品的基本尺寸及规格是否符合实际需求,同时建模也是CAD技术在机械工程设计领域的重要操作对象。
CAD技术应用于建模部分主要体现在三维建模方面,其内容主要包括构建线框模型,绘制表面模型,以及模拟实体模型,其基本着眼点是将设计转变为具有参数可依,变量可循的数字化设计。在实际应用中,利用CAD技术的三维立体图形构建和基本体系的应用模拟产生零部件的基本模型,以使技术人员能够根据零件的实际需求建立起相对应的尺寸模型,同时也可以根据实际需求,利用三维立体图形进行修改,大大减少传统设计中对建模的重复修改。以此为技术支持,有效的为技术人员提供设计理念支持,将创新思维转变为实际图形,提高机械工程设计建模部分的实际应用性以及便捷性,提升设计效率。
3、在机械零部件的装配应用
三维CAD技术在机械零部件装配方面的应用同样是非常重要的。可以通过演示的方式将整个构建的零部件装配过程予以动态的展示,借助于这种动态装配展示,设计人员可以发现零部件在设计过程的不足以及缺陷,同时也可以将装配过程进行优化设计,提升零部件的整体结构性。与装配相对应的分解过程在三维CAD技术应用中也是常见的,零部件的分解作为装配应用的逆过程,通过技术手段可以将特定零部件周围的其他部件进行隐藏处理,更加直观地观察该零部件在整个构件中的分布结构;这种动态的、兼顾局部和整体的装配应用方式,对于机械设计过程的系统性设计具有重要的意义。
4、在CAE机械软件的应用
CAE软件以三维CAD技术为基础,可以对机械产品设计方案中的数据加以分析、对比,根据产品的实际应用情况来优化结构设计,最终形成科学性和合理性并存的机械设计方案。由此可见,CAE软件主要应用在机械模型建立之后,对其设计方案的合理性给予评估分析,以便保证设计方案的合理科学,为机械设计活动的顺利进行奠定基础。此外,CAE软件具有数据分析、结构优化、寿命评估、强度设计评价等方面的功能,借助三维CAD技术明确机械产品造型框架的基础上,可以运用CAE软件来解决机械产品的材料、刚度、动态特性等方面的问题。
四、CAD的应用趋势
1、CAD技术与多媒体技术结合
良好的工作环境对设计工作者来说是一种享受,将CAD软件与多媒体技术相结合,将人机界面做的更加人性化,通过丰富的色彩、适度的音乐可以让设计者在枯燥的工作过程中提高工作效率。
2、CAD的智能化、标准化和网络化
智能化是当前社会的热点话题,能够将产品与智能化结合便是一种突破,而CAD智能化将是一种趋势,将人的设计思维与软件相融合,使得整个设计智能化,提高设计效率;标准化同样是未来的目标,现在市面上的CAD软件多种多样,所用的标准也各不相同,并且很多情况下各个软件并不兼容,给设计造成很多困扰,因此,标准化的实现将有效解决相关难题,提高设计效率;而网络化的实现将进一步为CAD增彩,通过实时的网络传播,使各设计人员能够共享资源,共享设计理念,促进机械设计的发展。
五、结束语
随着我国现代化科技的不断发展,CAD技术正逐渐朝着三维方向发展,同时在机械设计领域起了十分重要的作用。由于传统的机械设计方法在实际操作与设计时,需要花费大量时间与精力,耗费的成本普遍比较高。而三维CAD技术的应用可以大大缩短整体设计时间,节省人力与材料浪费,进而可以有效的降低资本,更重要的是,用三维CAD设计,立体化更强,更容易检查出结构错漏,便于修改,进一步提升了整体的设计水平。
参考文献
[1]吴晓鹏,闵智浩.机械设计中三维CAD技术的应用探讨[J].工程技术:文摘版,2016(3):00247-00247.
[2]赵立勋.三维CAD软件在机械设计与制造中的应用分析[J].中国设备工程,2017(19):147-148.
[3]徐悦.三维CAD技术对机械设计的影响分析[J].价值工程,2014(19):51-52
[4]张武.计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用[J].现代制造技术与装备,2017,02:82+84.