上個(gè)世紀(jì)中期，計(jì)算機(jī)技術(shù)傳入我國，隨后的幾十年里，其發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了每一個(gè)人的預(yù)料。隨著其技術(shù)的快速發(fā)展，相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用到人們的日常生產(chǎn)生活中，例如CAD計(jì)算機(jī)輔助模擬技術(shù)的應(yīng)用，給機(jī)械設(shè)計(jì)工作帶來了極大的方便。
　　1、 CAD概念分析
　　CAD就是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，這種技術(shù)是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件制作并模擬實(shí)物設(shè)計(jì)，展現(xiàn)新開發(fā)商品的外型、結(jié)構(gòu)、色彩、質(zhì)感等特色的過程。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)該不僅僅適用于工業(yè)，還應(yīng)被廣泛運(yùn)用于平面印刷出版等諸多領(lǐng)域。它同時(shí)涉及到軟件和專用的硬件。CAD最早的應(yīng)用是在汽車制造、航空航天以及電子工業(yè)的大公司中。隨著計(jì)算機(jī)變得更便宜，應(yīng)用范圍也逐漸變廣。CAD的實(shí)現(xiàn)技術(shù)從那本文由論文聯(lián)盟收集整理個(gè)時(shí)候起經(jīng)過了許多演變。這個(gè)領(lǐng)域剛開始的時(shí)候主要被用于產(chǎn)生和手繪的圖紙相仿的圖紙。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)活動(dòng)中得到更有技巧的應(yīng)用。如今，CAD已經(jīng)不僅僅用于繪圖和顯示，它開始進(jìn)入設(shè)計(jì)者的專業(yè)知識(shí)中更“智能”的部分。
　　2、 CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)分析
　　2、1 能夠節(jié)約機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間
　　機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)需要大量時(shí)間的工作，自從引用了CAD技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)周期就大大減少了。因?yàn)椋珻AD三維機(jī)械設(shè)計(jì)有利于解決復(fù)雜的幾何造型問題。它可以由簡(jiǎn)單幾何實(shí)體通過布爾運(yùn)算等功能組合出各種復(fù)雜的幾何實(shí)體 ，并能自動(dòng)生成相貫線和截交線 ，大大減輕了設(shè)計(jì)工作量，縮短機(jī)械設(shè)計(jì)周期近一半以上，大幅度地提高了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率。在使用三維CAD系統(tǒng)進(jìn)行新機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，只需對(duì)其中部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造，而大部分零部件的設(shè)計(jì)都將繼承以往的信息，使機(jī)械設(shè)計(jì)的效率提高了好幾倍。同時(shí)，三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計(jì)能力，能夠通過快速重構(gòu)，得到一種全新的機(jī)械產(chǎn)品。
　　2、2 提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量
　　產(chǎn)品質(zhì)量是一個(gè)公司能否生存下去的根本所在，而最初的設(shè)計(jì)往往會(huì)對(duì)最終的產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。因此，一定要做好設(shè)計(jì)工作。通過CAD技術(shù)我們就可以做到這一點(diǎn)。由于機(jī)械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合，同時(shí)采用CAD方法和CI固定組織生產(chǎn)，使機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有了新發(fā)展。三維 CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，如優(yōu)化、有限元受力分析等，保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí)，大型企業(yè)數(shù)控加工手段比較完善，再采用固定模式進(jìn)行機(jī)械零件加工，一致性很好 ，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。三維機(jī)械設(shè)計(jì)不僅可以方便地描述對(duì)象的形狀、大小和位置等幾何特 征 ，而且還可以賦予設(shè)計(jì)對(duì)象以顏色、紋理 、體積、重心、慣性矩等多種信息，達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象幾何形狀確切的數(shù)學(xué)描述和工作狀態(tài)的物理模擬 ，從而更充分、準(zhǔn)確、全面、真實(shí)地表達(dá)設(shè)計(jì)者的意圖。從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
　　2、3 設(shè)計(jì)和修改都十分方便
　　設(shè)計(jì)階段，總會(huì)出現(xiàn)各種各樣的改變，因此，一定要注重設(shè)計(jì)的可更改性。以往的機(jī)械設(shè)計(jì)卻做不到這一點(diǎn)，但是自從有了CAD技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的隨意修改了。使用三維CAD系統(tǒng)軟件，可以在裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)新零件，也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計(jì)新零件，既方便又快捷，還可保證新零件與相鄰零件的精確配合，避免了單獨(dú)設(shè)計(jì)零件出現(xiàn)錯(cuò)誤而導(dǎo)致裝配的失敗。比如可以在裝配環(huán)境中根據(jù)箱體的形狀及其他的配合要求快速準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)出所需要的箱蓋來。零件環(huán)境中有查找器，在完成機(jī)械零件造型時(shí)，資源查找器同時(shí)列出了完成該零件 的所有命令，點(diǎn)擊這些命令就可以很清楚地了解完成該零件的每個(gè)步驟，并利用資源查找器中的零件回放把零件造型的全過程通過動(dòng)畫連續(xù)地演示出來，使人一目了然。修改零件時(shí)，也可以點(diǎn)擊資源查找器中相對(duì)應(yīng)的命令來完成，更方便地是在裝配環(huán)境中也可以進(jìn)行零件的修改，即點(diǎn)擊要修改的零件就可以進(jìn)入零件環(huán)境來完成零件的修改。
　　2、4 遵從了人們的設(shè)計(jì)過程
　　CAD技術(shù)能夠保障遵從人類的設(shè)計(jì)思維，隨時(shí)隨地可以更改設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)師可以走一步看一步的夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)了。一般的機(jī)械設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)總是先構(gòu)思后表達(dá)，由于腦海中構(gòu)思出的產(chǎn)品形狀是三維的，因而直接建立反映產(chǎn)品真實(shí)幾何形狀的三維實(shí)體模型自然是理想的表達(dá)方式。這可使機(jī)械設(shè)計(jì)師更加專注于產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身，而不是產(chǎn)品的圖形表示，符合機(jī)械設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新意識(shí)，有利于設(shè)計(jì)的連續(xù)進(jìn)行。由于CAD三維設(shè)計(jì)得到的三維立體圖具有直觀、易于理解等特點(diǎn)，不僅能促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)師的思維深人，有利于設(shè)計(jì)的擴(kuò)展，而且也便于與他人進(jìn)行交流。
　　3、 CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用
　　3、1 實(shí)現(xiàn)了實(shí)體建模
　　在CAD出現(xiàn)之前，設(shè)計(jì)師們只能通過想象和筆紙來構(gòu)思來設(shè)計(jì)，而CAD技術(shù)的出現(xiàn)，則給實(shí)體設(shè)計(jì)帶來了可能。計(jì)算機(jī)中表現(xiàn)的不是抽象的數(shù)學(xué)線條，而是活生生的實(shí)物，它可以動(dòng)態(tài)地轉(zhuǎn)動(dòng)，可以被切削，可以打孔，焊接。一些數(shù)字、文字說不清楚的復(fù)雜形體和關(guān)系用圖象表達(dá)則一目了然， 圖象就是實(shí)物， 就是將來的產(chǎn)品，稱為虛擬產(chǎn)品。在這里，三視圖不再是設(shè)計(jì)、交流的必由環(huán)節(jié)，它退化為CAD過程的附產(chǎn)品，如果用CAM加工的話，商標(biāo)注冊(cè)，它存在的空間就更小了。實(shí)體建模并不要求機(jī)械工程師具有繪畫技能， 系統(tǒng)提供了一個(gè)變量約束標(biāo)準(zhǔn)幾何體庫和變形幾何體庫，還有特征體庫、緊固件庫…還提供了構(gòu)造自由曲面的工具和方法，因此只要對(duì)模型進(jìn)行調(diào)用、編輯、修改、施加約束或復(fù)合操作，就可構(gòu)造出需要的工件。
　　3、2 代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工繪制，操作更加便捷
　　CAD最大的功能莫過于其操作的便捷性，以前人們?cè)谧鰴C(jī)械零部件圖形繪制時(shí)，基本都是手繪繪圖，工作人員常常手里拿著幾只不同粗細(xì)的墨筆，丁字尺、三角板、曲線板等工具不停的在手里更換，而且一旦畫錯(cuò)，修改非常費(fèi)事，甚至從頭來過，圖面修修補(bǔ)補(bǔ)顯的臟亂。用CAD繪圖則可以一只鼠標(biāo)做你想做的任何事情。它有統(tǒng)一的線型庫、字體庫，圖面整潔統(tǒng)一。CAD軟件所提供的功能讓你不必?fù)?dān)心畫錯(cuò)，它可以使你返回到你畫錯(cuò)之前的那一步。CAD軟件繪圖真正做到方便、整潔、清潔、輕松。
　　3、3 智能CAD技術(shù)的應(yīng)用
　　隨著，CAD系統(tǒng)應(yīng)用逐步深入，逐漸提出智能化需求。設(shè)計(jì)是一個(gè)含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動(dòng)。智能CAD/CAM是發(fā)展的必然方向。智能設(shè)計(jì)在運(yùn)用知識(shí)化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識(shí)的設(shè)計(jì)倉庫，及時(shí)準(zhǔn)確地向設(shè)計(jì)師提供產(chǎn)品開發(fā)所需的知識(shí)和幫助，智能地支持設(shè)計(jì)人員，同時(shí)捕獲和理解設(shè)計(jì)人員意圖、自動(dòng)檢測(cè)失誤、回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能，使設(shè)計(jì)新手也能做出好的設(shè)計(jì)來，現(xiàn)代設(shè)計(jì)的核心是創(chuàng)新設(shè)計(jì)，人們正試圖把創(chuàng)新技術(shù)和人工智能技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到CAD技術(shù)中，用智能設(shè)計(jì)、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性指導(dǎo)解決新產(chǎn)品。
　　3、4 三維的CAD技術(shù)的應(yīng)用
　　傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，仿型設(shè)計(jì)、改型設(shè)計(jì)較多，僅是依靠對(duì)現(xiàn)有資料的借鑒，同時(shí)改變?cè)袡C(jī)械的尺寸，或者對(duì)引進(jìn)的新產(chǎn)品做一些消化和吸收，再仿照生產(chǎn)，整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)都是常規(guī)設(shè)計(jì)，沒有進(jìn)行創(chuàng)新，因此，產(chǎn)品很難突破本身的范圍發(fā)生質(zhì)的改變。而依靠三維CAD技術(shù)，可以使方案在設(shè)計(jì)階段就充分利用專家系統(tǒng)及現(xiàn)代科技新理論，建立多種機(jī)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)型對(duì)比、設(shè)計(jì)創(chuàng)新，同時(shí)由于設(shè)計(jì)立體感強(qiáng)、效果逼真的特點(diǎn)，不斷的激發(fā)設(shè)計(jì)人員的構(gòu)思，最后設(shè)計(jì)出有技術(shù)含量的產(chǎn)品。除此之外，還實(shí)現(xiàn)了制造過程全面信息化。
　　結(jié)語：CAD技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)來說是一種福音和希望，相關(guān)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)能夠注重CAD技術(shù)的引用，用最為先進(jìn)的技術(shù)，來生產(chǎn)出最好的產(chǎn)品，為企業(yè)的后續(xù)發(fā)展做好鋪墊。

本文編號(hào)：1033