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CAD在机械设计中的应用现状

2019-08-12赫晨玲

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本文简要介绍了CAD技术,并探讨了CAD在机械设计中的应用现状,研究了其未来的发展趋势。

    前言:随着经济的发展和科技的进步,机械设计产品的技术含量越来越高,CAD的应用能够有效提升机械设计的效率,从而提升机械设计产品的核心竞争力,CAD技术能够与计算机技术结合,能够解决机械设计中的复杂几何模型问题,基于以上,本文简要研究了CAD在机械设计中的应用现状与发展趋势。

1 CAD在机械设计中的重要作用

    1.1 缩短设计周期

    CAD是一款三维立体设计软件,其与计算机技术结合,由计算机负责对相关产品的技术文件进行计算、分析、制图和编制,最终辅助设计人员完成产品设计,机械设计中会涉及到许多复杂的图形模型,这会影响设计效率,CAD的应用能够通过计算机将简单的图形加工成设计所需的复杂图形模型,这就提升了机械设计效率,缩短了设计周期,此外,CAD还能够测试机械产品的性能,发现其中的问题并予以修正,有效的提升了机械设计产品质量。

    1.2 提升科技含量

    机械设计领域近年来不断发展,竞争激烈,而归根结底是技术的竞争,CAD在机械设计的应用能够利用先进的技术优势提升产品质量,提升产品的科技含量,从而提升了机械设计产品的核心竞争力。通过CAD的设计功能和测试功能还能够促进机械设计技术的创新和发展。

2 CAD在机械设计中的应用现状分析

    我国CAD技术发展与20世纪80年代,虽然起步较晚但发展较快,如今已经应用到多个领域,尤其在机械设计领域,CAD的应用不仅缩短了设计周期,对于设计产品质量的提升以及设计技术的发展也有着重要的意义,以下来简要分析CAD在机械设计中的应用现状:

    2.1 三维CAD在机械设计中有着广阔的应用前景

    CAD在机械设计上的应用标志着机械制造领域的一个跨越式进步,CAD技术以当前先进的计算机技术为依托平台进行相关开发,有着充足的施展空间。

    就目前来看,机械设计中CAD的应用主要以二维设计为主,许多机械设计人员也只是应CAD进行机械产品的绘图操作,而对于三维结构的设计则较少。但随着科技的发展,CAD三维结构设计的优势逐渐凸现出来,越来越多的机械设计在应用CAD的三维结构设计功能。此外,CAD三维设计软件开发商多为国外厂商,国内厂商受限于技术因素在CAD三维设计软件开发上还处于落后地位,但国内厂商CAD三维设计软件的应用主体是国内机械设计,与我国机械设计领域契合度较高,因此,国内CAD三维设计软件将会更具有针对性,因此,国内市场CAD软件逐渐占据了整个CAD设计软件的主导,在未来的发展中,三维CAD在机械设计领域有着广阔的发展前景。

    2.2 促进产品实体的生成

    CAD在机械设计中的最大特点就是三维建模的实现,其实现方式主要有三种,简单的线框模型、二维的表面模型以及三维的实体模型。对于机械产品的设计来说,其中多个一些简单零件也能够通过CAD进行相关分析,在分析之后就可以进行相关产品的三维实体模拟造型,之后对模拟造型的相关参数进行测试和计算,就能生成符合要求的实体产品。

    具体来说,首先应用CAD对零件的轮廓和几何结构分析,根据分析结果进行三维建模,对模型基本体进行立体化全面旋转,就能够将各个零件装配到其所需要的位置之上,最终得到产品实体。

    2.3 CAD在机械设计中应用的不足之处

    CAD软件在机械设计中的应用效果与操作人员密切相关,但当前我国许多机械设计人员对CAD技术一知半解,并不能够充分发挥CAD在机械设计中的重要作用,只是单纯的通过CAD设计一些简单的效果图;此外,许多机械制造企业在CAD设计软件的采购和应用上没有系统的具体的方案,这就很容易导致CAD软件资源闲置,最终在一段时间过后淘汰,不仅降低了机械设计企业的机械设计效率,同时影响了机械设计企业的经济效益。

3 CAD在机械设计中的发展趋势研究

    3.1 智能化发展趋势

    当前CAD技术在机械设计的应用仍旧需要人工操作,突破不了CAD对于设计师的依赖限制,CAD以计算机技术为依托,各种计算十分精确,而如果有人为的参与很可能因为设计师操作的不规范产生一定机械设计误差,因此,智能化将是CAD技术研究人员的主攻方向,CAD的发展将以完全智能化为目标,引入人工智能系统和专家指导系统。

    人工智能系统能够对机械设计中的相关判断进行智能化判断,并作出决策,使得整个机械设计过程更加完善、合理,而专家指导系统则录入了许多机械设计专家的相关经验,以此来提升机械设计应用CAD的专业化。

    3.2 集成化发展趋势

    为了提升机械设计应用CAD进行设计的效率,集成化将是CAD在机械设计应用的重要发展趋势,此外,机械产品的设计过程和生成过程独立开来会影响机械设计效率,因此应将两个过程进行结合管理,以此来缩短设计周期,提升设计与生成的契合程度,从而提升机械设计产品质量。

    在未来的发展过程中,CAD在机械设计中的应用将与CAM结合,充分展现出CAD的设计成果,实现整个机械设计的自动化发展。CAD集成化能够将机械产品设计、研发、生产、测试集合在一起,建立从设计到测试的一整套开发系统,促进了机械产品生产的规模化发展。

    结论:综上所述,CAD在机械设计中有着重要的应用,其不仅能够缩短设计周期,还能提升产品质量,促进实体产品生成,CAD三维设计在机械设计上有着广阔的应用前景,且随着技术的发展,智能化、集成化将是CAD在机械设计应用中的主要发展趋势,总的来说,CAD在机械设计中的应用是机械设计领域在生产水平上一次质的跨越。

责任编辑:程玥
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