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CAD技术在机械设计与制造中的应用

2020-03-04杨辉

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本文主要就CAD技术在矿山机械的设计和制造领域的应用情况进行阐述。
       在技术领域中,机械设计的发展非常悠久。伴随着世界科技领域的进步,在机械设计与制造中,各种新工艺、新设计技术应用越来越广泛,由此持续减少了机械工程设计过程中单调机械的工作。而制造技术的重要组成部分,就是CAD技术。作为一项高新应用技术,通过在机械制造和工程设计等领域应用CAD系统,深刻的影响了传统的生产模式和产品设计方法,并为社会创造了巨大的经济效益。
 
1 CAD技术的内涵
 
       CAD技术,即计算机辅助技术,最早出现在上世纪50年代初期,它的主要作用是通过借助计算机的图形处理能力和运算能力,来帮助技术人员进行具体产品的设计、运算和分析,帮助技术人员更好的设计和分析产品或工程。随着计算机技术和自动化技术的高速发展,CAD技术开始在越来越多的领域应用,帮助众多领域的从业者提高了工作效率和设计效率。
 
2 在机械设计与制造中CAD技术的具体应用
 
       2.1 在设计方案形成过程中的应用
 
       在机械设计与制造工作开始之前,首先需要确定好设计与制造过程需要哪些零部件,随后对这些零部件进行加工和重组,按照设计和制造要求对所有零部件进行排列组合,确定最终设计阶段的设计方案。在方案设计过程中,需要利用CAD技术中的编辑功能,把系统中原本独立的一些零部件进行重组,来充分满足设计者的设计要求。在排列过程中,如果遇到结构较为复杂的零部件,可以根据零部件自身结构,运用CAD技术将其拆分或者旋转,使其变成符合设计意图的新部件,确保三维设计与制造方案顺利形成。
 
       2.2 在建模过程中的应用
 
       在CAD技术运用过程中,可以将机械设计方案通过三维立体图像直观显示出来,便于工作人员对产品进行深刻了解,也能将方案中存在的不足有效显示出来,并配合工作人员对合计方案进行改正,所以说,CAD技术在机械设计与制造过程中的建模工作中得到重要应用。而在建模工作中,主要有以下几种应用模式:表面模型、实体模型以及线框模型。在CAD本身软件中,就带有一部分基本图形。CAD软件在工作过程中首先对零件进行外形分析,随后再根据外形不同,将零件分成几个不同的基本体,再通过CAD技术来进行建模工作。上述建模方式是针对结构简单的零部件建模方式,如果遇到复杂结构的零部件时,CAD技术也会根据设计人员的意图进行布尔运算,从而实现零部件的合理分布和排序,并在最终得到三维模型,保证建模工作顺利开展。在所有实体建模工作全部完成之后,根据分析其中运行资料,CAD软体就会发挥出三维编辑功能,并根据系统中的零件位置和具体坐标,绘制出实体装配图,以保证装配工作能够顺利开展。除此之外,CAD技术在对零部件质量检查过程中也能发挥重要作用。在CAD软件中,一般都会配有资源查找器,相关工作人员可以根据这种功能,对零部件进行动态回放,将零部件整体造型和制作过程全部演示出来,及时发现设计和制造过程中存在的问题,并做好预防和改正措施。
 
       2.3 在CAE软件中的应用
 
       在机械工程设计过程中,很多情况下都会应用到计算机辅助工程,CAE软件就是其辅助工程中的一种,具有优化产品设计、缩短设计等功能。对于机械设计与制造来说,此软件就是针对优化结构设计来提升整体制作效率,并在数据经过对比和分析之后,制定出最合理的设计方案。对于CAE软件来说,三维CAD的应用体现在模型建立之后,以模型为基础进行分析,当然,CAE软件会通过三维CAD技术得到零部件的具体尺寸和造型,从而得到零部件的实际设计和制造尺寸。这样,可以有效提升机械设计与制造效率,同时降低了关键零部件的损耗情况,对机械设备的使用期延长起到很好推动作用。
 
3 机械设计与制造中CAD技术的发展
 
       三维CAD系统使整体设计过程在三维模型中分析与研究,使人们直接由思维中的三维模型开始设计,能对统一的数据进行使用,具有表达全部集合参数和设计构想的可能,所以能使设计思想更加完善,进而完成一种理想化的设计方案。实现了信息处理的多媒体和智能化技术,CAD三维技术向智能化和集成化发展。对CAD技术的发展趋势的正确把握,对开发我国CAD软件行业,以及企业对自身的CAD应用系统的规划,现实意义凸显。
 
4 结束语
 
       设计人员在CAD技术的帮助下,通过统一的数据分析,能使其设计思想更加完善,进而产生更加理性化的设计方案。在设计三维CAD产品的过程中,所建立的数据库更加充分和完整。在以该数据库为基础,具体分析各个零部件的设计及机械产品的整体设计,在进行有针对性的优化。立足于长远视角分析,在机械设计之中,三维CAD技术所发挥的作用会越来越重要。
责任编辑:程玥
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