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三维CAD技术在机械制图中的应用

2019-12-11张一敏

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随着科技的发展,计算机的功能也越加深入生产生活,简化便捷了人们的生产活动。在机械制图领域,CAD即计算机辅助设计的应用推动了机械制图新的发展。

1 关于三维CAD技术

    作为机械制图中的核心设计,三维技术也是CAD的核心技术,也叫建模技术。主要是将具体的物体和属性转化为计算机可输入的具体的、精准的立体几何形体的方法。三维设计主要由二维设计发展而来,它帮助设计师将脑海中的对未来事物的想象具体化,通过三维CAD技术用图像表现出来,能够充分的发挥出设计师的想像力和创造力。而且能够让设计师的设计能够满足几何图形形状要求和性能要求,让设计达到相应的标准要求,趋于完美。同时三维CAD技术也能促进机械制图的实现,能够让零部件处于最佳状态,从而实现机械的制造。可以说,三维CAD技术的应用让机械制图实现质的飞跃。

2 三维CAD技术的应用所具备的优势

    2.1 零件设计更加方便直观

    传统的机械制图主要是设计师在画纸上画出自己的设想。但是很多时候设计师难以将脑海中的立体图形呈现在纸上。而三维CAD技术的直观性则很好的解决了这样的问题。三维技术的应用让绘制出三维构想成为可能。在设计装配零件时,三维CAD技术能够清晰地反映各部分零件之间的适配程度,大大提高装配零件的精确度。在设计完成后还能够进行检验和仿真运动,检查各零件之间是否有问题。如果出现问题,设计师能够及时进行数据修改,使零件达到标准。

    2.2 设计周期缩短

    随着三维CAD技术的普及应用,可以发现机械制图的周期缩短了大约三分之一。设计者可以在根据相邻位置的零件的形状和性能,设计出新的机械零件,大部分的零件设计样本能够保留。因此如果需要设计新的机械,只需要将关键的机械零件设计出来,其他零件可以调动数据库中存储的样本,通过三维CAD技术的高度变型设计功能,设计出一个全新的机械,大大节省了设计师的设计时间。

    2.3 数据安全性的保障

    三维CAD技术为设计师提供了一个平台,设计师的设计行为全部在计算机上进行,设计过程中的数据样式等都会保存在计算机的存储器中,避免了传统设计中图纸丢失导致关键数据丢失、泄露的问题,同时查找资料更为方便。设计师还可以通过加密的措施,防止自己的设计数据被他人恶意剽窃。三维CAD技术为数据安全提供了一定的保障。

3 CAD技术在机械制图中的应用分析

    3.1 在几何画法中的应用

    在实际的机械制图工作过程中,由于要在画面中呈现出越来越多的元素,因此在进行页面布局的时候,一定要利用相应的光学效果处理相应的点线面分布。CAD软件技术可以通过输入这些点位的坐标,创建出不同的视口,可以更加快捷高速地形成空间形式的点线面,直接反映出机械的相对空间位置,实现出立体的投影效果。同时在CAD软件机械制图过程中,可以通过实体功能来进行机械制图三维立体的机械模型创建,利用着色面与着色线,选取三维模型中的面或者线,对其对应位置的投影特征和特点进行分析。

    3.2 在组合体视图中的应用

    机械制图中组合体一般由几个不同的几何体组合而成,在当前的CAD软件应用设计过程中,我们可以通过三维创建模型这一功能对需要设计的组合体进行整体造型的设计,最终确定造型平面,在此基础上可以构建出相应的几何结构,根据自身设计的需要对几何体进行立体旋转,直到确定所需要的正确方向,再将各基本几何体移动到相应的位置,完成三维模型的构建。基于这种设计方法,即便涉及工作结构最为复杂、数量再多,设计人员也能够在短时间之内迅速完成,极大地提高了自身的工作效率。

    3.3 在剖视图中的应用

    作为机械制图中的重要组成部分,剖视图是一种非常主要的表达手法,在机械制图过程中,有许多细节的处理和设计需要利用剖视图将遐想空间里的图形进行展示,也可以帮助设计人员设计曲线以及投影等较为复杂的形体形式。对于剖视图中难以具体想象的线条交叉和重合,可以通过CAD软件在计算机上形成立体的几何模型结构,直接对设计的平面进行剖解展示,并且可以进一步具体观察机械内部的结构和形状,借助三维视图的方式多角度、多方位进行比较和观察,能够提供更为完备的数据作为研究基础。

    3.4 在装配图中的应用

    机械制图不仅仅是对机械结构和部件进行绘制,还可能涉及到不同机械部件的组合装配,从而能够形成较为完整的结构图案。利用当前的CAD软件技术,可以对机械部件的装配过程进行模拟,在装配体的基础之上形成三维的图纸,帮助设计者和使用人员全面地了解各装配部件之间的结构和关系,了解机械装配之间的动力传输途径,分析不同机械结构和配件之间所产生的物理关系。

4 结束语

    随着社会和时代的发展,各行各业对于机械制图都有着越来越严格的要求,为了缩短产品开发和设计周期,当前CAD技术也要不断进行创新和发展,实现机械制图的自动化,提高工作人员的工作效率。软件使用者要不断加深自身的知识,加强对当代设计技术的有效利用,促进机械制图工作水平的提高。

责任编辑:程玥
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