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基于CAD技术的机械工艺设计优势分析

2021-07-17谷伟

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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。在机械设计领域,CAD即计算机辅助设计的应用推动了机械设计新的发展。本文主要解释了CAD技术的特征,分析了其在机械工艺设计领域的优势,仅供参考。
0 引言

       与传统纯手工一笔一划的制图方式不同,CAD技术通过电脑软件中丰富的数据库可以轻松获取各类机械设计的基础元件,整改设计过程只需要将这些基础元件通过线条组合起来,即可实现机械工艺设计,而且因为是电脑软件制图,可以随时修改标注CAD图纸,对于设计错误的部分可以随意修改而不会造成资源和时间的浪费;甚至可以通过CAD技术模拟测试环境,可以通过随意翻转全方位查看设计产品的三维模型,更为简便的测试机械工艺设计产品的优劣,节省了大量的时间和人力资源成本,从而提高效益。

1 简述三维

       1.1 三维概念

       在CAD技术改进和创新中,生成了更多的优秀技术。三维CAD技术是在二维CAD技术基础上进行创新和变革。三维CAD技术包含内容众多,包括三维设计、建模、技术操作分析等。它起着非常重要的作用在模式建设的应用中,能够推动相关产业的发展。为了将这项技术的实际作用充分发挥出来,应聘请专业技术人员。技术人员只有综合素质和技术能力符合标准才能够熟练使用三维CAD技术,并且也需要技术人员有着丰富的想象力和思维,通过此项技术不断创新图片,按照人们需求做出符合标准的图形,满足人们需求。在机械设施环节运用三维CAD技术,能够完美的展现出机械设备的图形,让企业可以全方位看到机械设备的特征。若是产品在设计时有问题出现,也可及时解决问题,从而加速了设计方案的使用效率。设计工作者要在工作上掌握三维CAD技术,便于更好的设计图形,从而提高工作效率。

       1.2 三维CAD技术特征

       第一,缩减机械设计时间。三维CAD技术的应用缩减了机械设计时间,大大提高了设计和生产效率。在设计新机械时,三维CAD技术需要二次设计和制造部分零件即可,其余零件则是根据以往的记录资料进行,以提高机械设计的效率。并且三维CAD系统本身具有高度可变的设计能力,可以快速地重建为另一个新的机械产品;第二,改进机械产品的加工过程。三维模型通过着色与渲染功能来获得和设计方案有关的效果图,从而帮助设计者和决策者更直接了解外观,推动着审批周期、设计决策以及产品开发等功能的发展,并且可以使用计算机扩展设计者的知识,改善其记忆力,即观察力、记忆力和表达力;第三,增强数据储存能力。三维CAD设计图像和图形文件可以直接被存储在计算机的硬盘和软盘中,便于数据的调用和保存。为了把机械产品开发数据保存好,设计人员可把设计文件刻录到CD中,或者使用扫描仪和数字化仪将设计图的内容输入到计算机,以避免由于数据的破坏性存取、潮湿或蛀虫而造成不必要的经济损失;第四,达到集成的目的。三维CAD技术虽然没有CAM功能,但可通过输出DXF的标准文件实施共享,也就是其他专业的CAM共享。三维CAD技术的优势超越了传统平面设计绘图,一方面推动机械设计发展,一方面为工程设计带来了好处。

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

       传统的机械设计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,可以发现机械设计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。

3 CAD技术在机械工艺设计中的使用优势

       3.1 提升产品质量

       与传统是设计方式不同,CAD技术可以使得机械工艺设计的过程更加快速,往往速度会提升数十倍;可以随时修改设计内容,而不是如传统设计一样,一旦出现问题需要整体换新,重新绘制设计图纸,这样节约了大量的时间,使得设计更加得心应手;可以更方便的设计出三位图像,并进行全方位的观察效果,通过CAD技术设计出来的机械产品,可以随意放大不失真,也可以进行随意的翻转,仔细查看各个方位的设计效果,而传统方式技能通过复杂的步骤不断体现出产品的三维立体图形与各个视图,设计过程中更容易出现错误,难度也更大,耗费时间也更多,通过CAD设计出三位立体图纸后,可以通过对产品的全方位观察,更有利于发现产品中存在的各类问题,方便进一步修改和优化,甚至可以通过观察,激发新的设计思路,设计出更优秀的机械产品。从以上几个方面可以看出,CAD技术对于提升产品质量效果显著。通过CAD技术可以实现许多传统模式无法实现的效果,例如,通过CAD模拟出产品的传动效果,齿轮转动的契合效果,产品在工作时的受力情况,获取相关模拟数据,更有利于发现机械设计产品的不足之处,根据模拟结果找出合适的材料进行组装,找到合适的连接方式进行产品构建,对于机械产品的质量提升具有重要指导意义。

       3.2 提高设计效率

       通过CAD技术可以避免传统手工制图的不足之处,例如,在进行三维立体模型的设计时,传统模式只能通过三视图抽象的体现出设计效果,无法直观的查看设计产品的效果图像,而通过CAD技术设计的机械产品,可以轻易绘制出三维立体的图像,通过鼠标的控制,将图形进行全方位旋转查看,可以对产品的组成部分进行拆解重装,对于设计不合理的部分随时进行修改,节省了大量的工作时间,相较于传统设计模式,其效率提升了几十倍。机械产品往往是由许多小型的零部件组成,通过CAD技术可以有效快速的绘制出各零部件组合的样图,对于组合之处可以放大进行详细的查看,方便及时发现问题,避免设计的产品在实际应用后,再因之前未发现的设计问题而故障频发。通过CAD技术将机械产品的三维立体模型设计出之后,可以极为方便的辅助分析了解产品的工作原理,对于设计思路的启发具有重要的作用,由于CAD技术的自由性和可操作性,机械工艺设计所耗费的时间大大降低,有利于设计出效果更好的机械产品。
责任编辑:程玥
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