摘 要：機(jī)械工程隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展中占據(jù)著非常重要角色。除此之外，在計(jì)算機(jī)三維CAD技術(shù)主管方面發(fā)展非常迅猛，CAD技術(shù)不單單能夠通過設(shè)計(jì)圖紙來達(dá)到預(yù)覽三維圖空間效果圖，并且在三維圖中演示動(dòng)畫以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，仿真技術(shù)等都有相應(yīng)的理論。本文章針對(duì)于機(jī)械CAD技術(shù)的典型特點(diǎn)、用途以及應(yīng)用，對(duì)此技術(shù)做出深層次研究。

關(guān)鍵詞：三維CAD技術(shù) 機(jī)械設(shè)計(jì) 制造工程 計(jì)算機(jī)信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（b）-0000-00

1 在機(jī)械設(shè)計(jì)中，三維CAD技術(shù)所體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的技術(shù)跟質(zhì)量含量都明顯提升

如今在組織生產(chǎn)、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中人們會(huì)大量運(yùn)用CAD、CIMS這兩個(gè)技術(shù)。三維CAD技術(shù)會(huì)依據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)、進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)等前位的技術(shù)方法，根據(jù)這種方案會(huì)大幅度提高機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品技術(shù)以及質(zhì)量。在大型公司若是加工像這樣的產(chǎn)品在不斷完善的情況下，再合理運(yùn)用CAD 、CAPP、CAM這些軟件，會(huì)使得效果錦上添花。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的周期明顯縮短

要想使得復(fù)雜的幾何造型難題能夠很好地解決，那么在使用CAD軟件的時(shí)候就要通過布爾運(yùn)算。它可以自行地組合許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的幾何體，而且還能夠自行的生產(chǎn)相應(yīng)的截交線以及相貫線，使得機(jī)械設(shè)計(jì)的花費(fèi)時(shí)間減少、工作量減輕。我們?cè)贑AD軟件的幫助下，僅僅只需要重新設(shè)計(jì)便可以制造出元件的部分零件。這樣使得我們能夠使用它處理一系列機(jī)械設(shè)計(jì)加工以及處理等問題。此外，CAD還具備能夠高度扭轉(zhuǎn)的功能，我們可以利用這個(gè)功能設(shè)計(jì)出更多的全新的機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

1.3 使得裝配零件更加的便利

配置零件的時(shí)候資源查找器儲(chǔ)存有零件以及零件之間相互裝配的信息。若是出現(xiàn)裝配不正確的時(shí)候，系統(tǒng)便會(huì)立即報(bào)警，出現(xiàn)提示。另外，系統(tǒng)的某些零件具備引藏的功能。例如當(dāng)外部零件引藏時(shí)我們卻可以清晰的看清內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。更為贊嘆的是，當(dāng)完整的機(jī)器配置模型完工以后能夠通過提前演示來觀看機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，檢查是否正常。如果出現(xiàn)稍微的不正常情況時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，這樣我們可以及時(shí)地進(jìn)行修改。

2 在機(jī)械設(shè)計(jì)中，三維CAD技術(shù)所發(fā)揮出的運(yùn)用

2.1 裝配圖和零件的實(shí)體建模

表面模型、線框模型以及實(shí)體模型是CAD三維技術(shù)建模方案的主要體現(xiàn)所在。大多數(shù)體系中都具備實(shí)體模型的CAD技術(shù)，例如在AutoCAD中三維實(shí)體模型便是集中解決“柱體”、“錐體”以及“環(huán)狀體”等結(jié)構(gòu)。相對(duì)于簡(jiǎn)單的零件，我們可以對(duì)它進(jìn)行分割處理，將其分解成許多的基本模型，再將這些基本體進(jìn)行三維組件，在布爾運(yùn)算公式的幫助下得到清晰的三維實(shí)體模型圖。

2.2 對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、檢查

針對(duì)于三維CAD系統(tǒng)，不單單能夠在裝置的環(huán)境下設(shè)計(jì)以及制造新的零件，并且針對(duì)于相鄰的零件位置、形狀可以設(shè)計(jì)出新的零件。在這個(gè)條件下，它還能確保新零件的飽和度。另外，在資源查找器中找出“零件回收站”使用三維動(dòng)畫技術(shù)可以將去全過程的構(gòu)造展示出來，使人感受深刻。

3 在機(jī)械設(shè)計(jì)中，三維 CAD 技術(shù)所體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)

3.1 提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平和質(zhì)量

依據(jù)三維CAD技術(shù)，如今我們想要提升機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，大可以根據(jù)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)來得到，而且在產(chǎn)品構(gòu)造上面可以大力度的優(yōu)化，虛擬設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問題也可以輕而易舉的解決。此外，我們可以利用信息技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品彼此融合的典型特點(diǎn)，加上三維CAD技術(shù)來合理的計(jì)劃生產(chǎn)以及相關(guān)的工作，這樣便也是為機(jī)械產(chǎn)品給以了一個(gè)全新的平臺(tái)。

3.2 促進(jìn)零件裝配更方便、直觀

使用三維設(shè)計(jì)形象的時(shí)候以及設(shè)計(jì)工作人員再次設(shè)計(jì)零件時(shí)，我們可以通過對(duì)某些需要的產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)雜的三維設(shè)計(jì)或者三維實(shí)體設(shè)計(jì)，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的模擬裝配以及運(yùn)轉(zhuǎn)，使得更加接近實(shí)際操作規(guī)程。在這種情況下我們可以簡(jiǎn)化我們的工作。

3.3 減少機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間、提升機(jī)械設(shè)計(jì)效率

在三維設(shè)計(jì)工作中要數(shù)參數(shù)化設(shè)計(jì)以及完成變化量最為重要。在任何一種CAD軟件都不能滿足參數(shù)化的設(shè)計(jì)，但是在三維CAD的變量化以及參數(shù)化的軟件設(shè)計(jì)版塊中零件能夠自動(dòng)的根據(jù)自身的比例來改變自身結(jié)構(gòu)。一旦零件的尺寸以及形狀發(fā)生變化的時(shí)候相關(guān)聯(lián)的其他結(jié)構(gòu)關(guān)系變化發(fā)生相應(yīng)的變化，使得工作人員的工作量會(huì)大大減少，工作時(shí)間也會(huì)大大降低，提升生產(chǎn)效率。

4 CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而使得系統(tǒng)的智能化也達(dá)到最佳狀態(tài)，三維CAD技術(shù)也逐漸向集成化、系統(tǒng)化以及智能化發(fā)展。

4.1 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的發(fā)展體現(xiàn)在：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)資源的系統(tǒng)哈、交換格式的規(guī)范化和數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)最為主要運(yùn)用的是STEP系統(tǒng)，伴隨著這個(gè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不斷地快速發(fā)展以及完善，在它設(shè)計(jì)工程以及集合數(shù)據(jù)模型的想法逐步的成為三維CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)對(duì)象。只是單純的依靠原來的標(biāo)準(zhǔn)是不足以滿足三維CAD數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的。若是加強(qiáng)STEP標(biāo)準(zhǔn)體系那么這個(gè)問題可能會(huì)得到解決方案。

4.2 集成化

在三維CAD設(shè)計(jì)中有的人是僅僅它只僅僅的涉及到一個(gè)系統(tǒng)的事情，其實(shí)事情并非如此，在設(shè)計(jì)三維設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)計(jì)算機(jī)信息數(shù)據(jù)庫、軟件、硬件以及圖形圖像處理等軟件運(yùn)用。它是與計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)、輔助工藝流程策劃以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等關(guān)鍵性系統(tǒng)都是相互輔助的。隨著這樣的發(fā)展速度，如何在Internet上面構(gòu)造三維CAD集成化系統(tǒng)會(huì)是未來專家的著重關(guān)注對(duì)象，異地設(shè)計(jì)三維圖案、協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)以及并行工程等新概念會(huì)逐漸的發(fā)展，運(yùn)用到實(shí)際生活中。

4.3 智能化

三維CAD設(shè)計(jì)的智能化體現(xiàn)在參數(shù)設(shè)計(jì)以及造型特征的應(yīng)用上面。參數(shù)和特征應(yīng)用使得這個(gè)軟件便于使用，三維CAD設(shè)計(jì)軟件才得以被不盡期數(shù)的數(shù)學(xué)模型充分的使用。

5 結(jié)論

在以日月新的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展情況下，中國(guó)的制造業(yè)在不斷地強(qiáng)大，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新便悄然注定中國(guó)的制造業(yè)將會(huì)朝哪個(gè)方向發(fā)展。除此之外，三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用是不可忽視的，如今它得到廣泛的運(yùn)用那么未來它必然是重點(diǎn)發(fā)展的對(duì)象，計(jì)算機(jī)在未來也會(huì)逐步的完善這個(gè)方面的功能使得它更好的服務(wù)大眾，這也就顯示著三維CAD設(shè)計(jì)會(huì)有一個(gè)明媚的未來。

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