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浅谈CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展

2019-09-06李冰

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本文对CAD技术在机械设计中的应用进行了分析与介绍,并针对机械制造技术在未来的发展方向展开了分析。

1 CAD在机械设计中的应用

    CAD作为一项高科技计算机辅助技术,可以实现数据计算自动化,减少工作人员的工作压力,提高数据计算精准度,降低复杂图形绘制难度。CAD技术的使用在机械设计与零件装配方面具有重要应用。

    1.1 CAD技术在系统软件中的应用

    CAD技术在使用过程中最常见的形式是以CAD软件的形式出现,主要包括支撑软件与应用软件。

    CAD系统软件中最常用的软件是应用软件。例如:实际工作中常见的软件AutoCAD,该软件除了拥有强大的绘图功能以外还包括教学应用、专业机械设计图绘制、简单机械图装配等方面的技术,还能实现OLE与自动数据交换,构建三维实体零件等。

    在制作机械与产品设计的相关资料时,为了确保工作人员都能理解机械设计与产品设计中的思维理念,必须利用CAD技术,对图片以及相关图像资料进行后期处理,使图片及相关资料中反应的作品形象更加逼真,使产品外观更加清晰的展现在观察者面前,对设计意图的传达起到了良好的促进效果。

    1.2 在复杂运算中的应用

    虽然计算机技术已经在我国大多数的领域得到普及,但依旧存在着一部分使用人工计算的行为,从而使运算计算结果的准确性存在一定的问题。从计算难易度上看,计算误差出现的几率与运算的复杂程度成正比。计算机技术中使用CAD技术进行辅助运算,可以有效降低复杂运算中存在的误差率,误差的大小则取决于小数点后保留的位数,小数点后位数越多,结果误差就越低。由此可见,使用CAD技术还可以将误差大小降到最低。

    1.3 在机械设计方面的应用

    机械设计的平面图与房屋建筑不同,多数使用二维制图的方式进行效果图制作,在制图过程中主要涉及到以X轴、Y轴为主轴的平面直角坐标系。机械设备对制作的精度要求极高,在制作机械设备设计图时要保证相关数据准确无误,使机械设备的质量与精准度得到有效保证。在传统的机械设计中通常是使用人力进行反复计算与审核,既耗费人力又耗费时间,如数据信息过多,计算量过大,就会出现计算方面的误差,使机械设计图纸的绘制与实际设计要求不符,因此,我们可以利用CAD技术,创建直角坐标系,通过直角坐标系实现机械设计图的二维制度,将机械设计图中设计的数据、信息进行快速导出与计算,在降低设计人员工作压力的同时提高机械设计图的精准度,便于机械设备批量生产与制作。

    1.4 在零件装配中的应用

    CAD技术的运用除了能有效提高机械设计图的精准度以外,还能够实现机械设计中零件的相互装配,以虚拟的形式将零件装配后相互之间的位置以及形状表现出来,有效避免由于零件设计不合理导致的机械设备无法装配。三维CAD系统可以对零件装配过程中相互之间的关系以及装配的实际效果进行准确记录,有不合适的地方可以立刻进行更改,不仅避免由于零件设计不合理导致的成本浪费,还能减少重新设计、制造零件所消耗的时间。在模拟装配结束后,三维CAD系统可以对零件装配后的实际工作情况进行模拟,确保其运行情况达到机械设计图纸中的相关要求标准。

2 机械制造技术的新发展

    2.1 智能化

    三维CAD技术在目前的机械制造过程中主要以辅助设计为主。在未来不断的发展过程中,机械制造CAD系统将不断提升自身的智能化水平,在保证其原有性能的基础上,融合机器学习以及智能推理技术,使系统自身具备学习与进化的能力。所谓的智能化主要是基于控制理论,对机器行为进行的描述。技术方面的不断研究与创新,实现机械制造CAD系统低级智能化或者使其拥有人类部分智能化,则是有希望实现的,也是人类机械制造技术未来发展的主流方向。

    2.2 集成化

    随着全球一体化与知识多元化进程不断加快,单一的技术结构形式已无法适应市场变化与发展,必须要在发展自身主流技术的同时兼容其他相关技术的长处,从而在技术方面不断实现突破与创新。集成化发展逐步成为CAD技术未来发展的主要方向之一,尤其是在互联网技术盛行的现代社会,基于因特网体系的CAD/CAM集成化系统已经成为了主流,但是,在实际的应用中,该系统依旧不够完善,仍存在着较大的发展空间。在CAD技术今后的研发过程中,务必要以集CAD、CAM集成化系统为核心,不断取得技术方面的突破与创新。

3 结语

    CAD技术在机械设计与制造过程中不仅有效提升了机械设计的技术水平,也提升了我国机械制造业的市场竞争力。目前我国在CAD技术的研究与实践经验方面还存在着较大差距,还要加大对CAD技术的研发力度,通过不断的应用与实践,增强相关理论知识与实践经验,将差距逐步缩小,为我国机械制造业未来的发展打下坚实稳固的基础。

责任编辑:程玥
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