郭静
北镇市中等职业技术专业学校 辽宁 北镇 121300
摘要:CAD制图软件是计算机辅助设计领域最流行的软件包,它能丰富设计手段,使设计者能够充分利用各种先进的设计方法。因此CAD技术的应用使设计人员如虎添翼,在更加广阔的天地里施展才华,从而带动制造业技术的快速发展。CAD技术作为成熟的普及技术已在制造业中广泛应用,本文主要浅谈CAD技术的应用及发展趋势。
关键词:CAD技术;应用;发展趋势
CAD中文含义是计算机辅助设计,它是使用计算机和信息技术来辅助工程设计人员进行产品或工程的设计。CAD技术是一项综合性的、正在迅速发展和应用的高新技术,已经成为企业提高创新能力、产品设计能力不可或缺的一个设计软件。是开发新产品、提高企业竞争力的一项关键技术。CAD的组成系统是一个综合的、集成了各种技术在内的系统,它将信息技术与应用领域技术紧密集成在一起。
一、CAD技术的应用
(一)CAD技术在制造业中的应用
在制造业中应用CAD技术已有几十年的历史,随着CAD技术应用的广泛和深入,它在制造业中发挥着越来越重要的作用。进行产品的开发,离不开对产品和零件的描述,利用用计算机绘制产品和零部件的外观及内部构造,建立产品和零件的计算机模型会大缩短设计的周期,提高工作效率。例如我国杭州汽轮机动力集团公司使用CAD技术,使得现有90%产品设计图样实现了CAD,每项产品设计时间从8个月缩短为3个月;沪东造船厂应用CAD技术后,生产技术准备周期缩短1/3以上,造船的设计开发能力提高一倍。目前我国将CAD技术已广泛应用于飞机、船体、机床、汽车零部件的外形设计及分析计算方面。如结构分析、优化设计、仿真模拟等。利用计算机借助CAD软件可以实现对用户产品方案的特殊要求的快速响应制造,缩短了设计制造周期,提高了整机质量;CAD技术实现了从选择到整机的可生产性、可维持性、可循环利用性和环境的融化等进行全面设计。
(二)CAD技术在工程设计中的应用
我国是在1990年才开始逐渐引用CAD技术进行工程设计的,虽然时间很短,但时这一技术在我国发展的极其迅速,在工程设计CAD项目的管理、初步设计、分析计算、绘制工程、统计优化得到广泛应用。主要分布在以下几个方面:
CAD技术凭借自身简单、快捷、存储方便的优势,在工程设计中,承担着重要的作用。在工程领域,随着CAD技术的广泛应用,使工程设计人员如虎添翼,进而拓宽了其施展才华的空间。例如:沈阳变压器厂用CAD技术输出三峡工程项目三维彩色产品设计图和计算机分析的数据,从而赢得了三峡工程的招标项目;CAD技术在化工领域也有着不可替代的作用。在乙烯装置工程中,进行碰撞检查后,使95%以上错误得以纠正,在总长20多万米的管道设计中,采用CAD技术进行设计,施工结束后剩余钢管不到10米,钢结构压缩机厂房10万个钉孔中,不对中的孔不到10个,这是人工设计绝对办不到的。
(三)CAD技术在其他领域的应用
CAD技术的确给我们带来了极大的效益,被应用到越来越多的生产、生活的各个领域中。CAD技术除了在制造业和工程设计领域中的应用外,还被应用到以下领域中。轻工业中化妆、洗涤用品的外包装平面设计和各种小商品的造型设计;纺织行业花色设计、服装裁剪设计;制鞋业中得用CAD可以实现配合人体工学的鞋型设计,使得我们穿上的鞋更舒适;我们还可以利用CAD技术在影视作品设计出中仿真的原始动物及古人类、外星人,把它们和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起,在电影制作技术上大放异彩,拍制出一部部激动人心的巨片。
二、发展趋势
在上世纪末,美国曾将CAD技术评为当时最具影响的十大科技成就之一。目前CAD技术的发展趋势主要围绕在标准化、开放式、集成化、智能化四方面。
(一)标准化:
除了CAD支撑软件逐步实现IS0标准和工业标准外,面向应用的标准构件(零部件库)、标准化方法也已成为CAD系统中的必备内容。传统形式的手工绘制工程图已经有了成熟的国际标准,不同国家设计者相互之输送机都能理解。而存储在计算机存储器中的不同CAD图形对应的二进制数字,要实现标准化就非常复杂。由于STEP标准涉及的面非常宽,众口难调,要想制定一个统一的标准非常困难。导致标准的制定过程十分缓慢。
目前标准有两大类:一是公用标准,主要是来自国家或国际标准制定单位;二是市场标准或行业标准,属私有性质。前者注重标准的开放性和所采用技术的先进性,而后者以市场为导向,注重考虑有效性和经济利益。在生产生活中,两个标准应该是互联的,不是矛盾的。专家们建议标准改革的目标是公用标准向工业标准转变,同时从工业标准中吸收其注重经济利益和效率的优点,这更有利于CAD技术的不断创新与发展。
(二)开放性:
CAD系统建立在开放式操作系统窗口的平台上,此外CAD系统都为最终用户提供二次开发环境及内核源码,使用户可以从实际出发来定制自已的CAD系统。
(三)集成化:
CAD技术的集成化体现在三个层次上:其一是经过多种集成形式成为企业一体化解决方案,推动企业信息化进程。其二,是将CAD技术做成专用芯片,以提高CAD系统的效率;其三是CAD实现异地、异构系统在企业间的集成。
(四)智能化:
智能化是CAD发展的必然趋势。智能CAD不仅仅是简单地将智能技术与CAD技术相结合,更重要是深入研究人类设计的思维模型,并用计算机技术来模拟它。这样必将为人工智能领域提供新的方向和方法。同时也会对信息科学的发展产生重要的影响。
三、结语
技术的发展永无止境,CAD技术也必将处于不断地探索与发展中,并不断地扩展应用领域。也使得越来越多的人认识到CAD是一种巨大的生产力,必将极大的促进工业的高速发展。
参考文献
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