隨著科學技術的發展,我國處于社會經濟的高速發展時期,各行各業在生產經營中的面臨嚴峻的挑戰。在激烈的市場競爭中,機械制造行業要想獲得較好的發展,必需提高機械設計行業的發展。近年來,cad技術在機械產品的設計中得到了廣泛應用,是應用為廣泛的計算機輔助設計軟件。從初的cad到現在的cad,經過了多次升級其繪圖功能得到了更好的提高,繪圖方法更加多樣更加靈活。對于機械設計人員來說,采用autocad繪圖技術可以縮短設計周期。
cad系統的組成
cad系統也是由硬件系統與軟件系統共同組成的,在硬件方面,它包括了工程工作站、個人計算機、圖形輸入輸出設備等。在軟件方面,它主要包括了cad軟件以及相關的輔助模型。
在計算機硬件技術日益發達的今天,硬件早已經不是制約cad系統發展的瓶頸,更為重要的是其cad軟件以及輔助模型。cad軟件主要是指交互式圖形顯示軟件、cad應用軟件以及相應的數據管理軟件這3個類別。而輔助模型則是幫助提升設計效率的標準件庫。對于一些專業性的企業,由于其需要繪制的具體內容的不同,往往會造成多種cad系統共同運行的局面,這個時候就需要能夠對系統進行統一配置的數據資源庫進行同一協調。
cad技術在機械設計中的幾個主要應用有一下幾個方面:
(1)cad技術用來繪制二維制圖、三維立體圖及應用;
cad二維繪圖在機械設計領域中是普遍廣泛的一種應用,已經取代了手工繪圖,大大提高了繪圖效率和繪圖的準確性。
cad三維造型。采用實體造型設計機械零部件結構,便于人們更好的看清圖形的結構。經著色等處理后顯示物體的真實形狀,還可作裝配及有限元分析、優化設計、運動學及動力學分析、模仿仿 真等。
(2)建立圖形及符號庫,方便設計時隨時調用,提高設計效率;
將復雜圖形分解成許多簡單圖形及符號,先存入庫中,需要時調出,經編輯修改后插入到另一圖形中去,從而使圖形設計工作更加方便。
(3)對標準件的結構尺寸和幾何約束關系進行參數化定義,建立專用的圖形程序庫;
標準化或系列化的零部件具有相似結構,但尺寸需經常改變,采用參數化設計的方法建立圖形程序庫,調出后賦以一組新的尺寸參數就能生成一個新的圖形。
(4)還可以將設計屬性制成說明文檔或者輸出報表;
許多設計屬性需要制成文檔說明或輸出報表,有些設計參數需要用直方圖、餅圖、或曲線圖等來表達。上述這些工作常由一些專門的軟件來完成,如文檔制作軟件及數據庫軟件等。
cad技術在機械設計中具體應用
cad技術在零件裝配圖實體生成中的應用
基于cad技術的三維建模方法有幾種,其一是線框模型,其二是表面模型,其三是實體模型。絕大多數擁有實體模型的cad軟件之中,基本上都包含了一些基本的體系,以供選用,減少基礎勞動,提高設計效率。如在常用的autocad之中,就包括了立方體、圓柱體、球體、環狀體、楔形體與圓錐體等6種基本的體系,通過運用上述6種基本的體系就能夠完成一些簡單的零件的建模以及相應的結構分析。而對于一些較為復雜的零件,將其分解成一些基本體之后,同樣能夠運用三維實體造型對其進行布爾運算,計算得出零件的具體三維模型。
基于cad技術的模具集成制造
隨著社會經濟的不斷發展,科學技術的突飛猛進,制造行業的生產技術也在隨之不斷的提高,從初利用普通的機床進行生產,到利用數控機床以及加工中心進行生產,從簡單的人工設計,到開始利用cad技術進行機械設計,從人工制圖到計算機制圖。整個機械設計與制造行業都在cad技術以及其它相關的數字信息技術的影響下開始向著數字化、計算機化以及智能化的方向發展。與此同時,模具的設計與制造也能夠運用cad技術完成。
實際上,一個相對較為完善的cad系統其本身就是由許多個模塊有機結合、共同作用形成的,如圖形編輯、三維制圖、數控加工、曲面造型、有限元分析、動態模擬與現實等等。這些模塊的作用發揮以及具體的應用都是以工程數據庫為基礎的,然后在工程數據庫的統一管理下,協同作用,而實體造型就是工程數據庫的主要數據來源之一。
cad在機械設計中應用趨勢
如今的cad系統,通常僅 限于處理“可數類型”的信息,包括計算、分析和繪圖。然而,在機械設計過程中,往往還需處理另一種符號類型的信息,包括方案構思、結構布置,參數選擇和推理決策等。近年來,機械cad在這方面也有些發展,例如開發了一些機械產品方案設計和機械零部件設計的智能化軟件,還有人推出了機械故障診斷系統。有人預言,智能時代即將到來。機械設計系統將會更多的涌現。為此,還要做許多工作,特別是進行基礎理論和關鍵技術的深人研究,例如設計方法、產品模型,知識獲得和評價決策等機械cad技術的發展將更加迅猛異常,cad/cam為代表的高新技術正急劇地改變著傳統機械行業設計制造的落后面貌,在加快設計制造進度,促進產品的更新換代,提高產品質量等方面起著舉足輕重的作用。同時為我們從事機械設計者提出了新的任務,要求我們更新觀念,擴大視野,跳出古樸的設計方法。利用現代高科技,設計制造出更好的產品。
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