CAD制圖技術(shù)在機械工程中的應用

　　CAD技術(shù)的由于其較強的適用性在很多領(lǐng)域廣泛使用，使其成為幾十年來(lái)最具有成效的工程技術(shù)之一。下面YJBYS小編為大家搜索整理了關(guān)于CAD制圖技術(shù)在機械工程中的應用，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!具體內容請看如下信息。想了解更多相關(guān)信息請持續關(guān)注我們應屆畢業(yè)生培訓網(wǎng)!

　　CAD技術(shù)是指計算機輔助設計技術(shù)，CAD技術(shù)由于其較強的適用性，在很多領(lǐng)域都得到快速發(fā)展，并縮短了設計周期，提高了設計質(zhì)量和設計效率，正因為如此誘人的應用技術(shù)，使其成為幾十年來(lái)被各行業(yè)廣泛應用的工程技術(shù)之一。CAD制圖設計軟件不斷升級，以促進(jìn)現代機械設計、制造業(yè)、室內裝飾、園林規劃等行業(yè)的快速發(fā)展，CAD技術(shù)特別在機械工程領(lǐng)域中應用最多，成為機械工程中最常見(jiàn)的機械設計軟件。

　　CAD繪圖技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的程序開(kāi)發(fā)和不斷完善，能夠根據自己的想法繪制出任意的二維或三維機械圖形，相對于傳統手工繪圖，CAD技術(shù)的應用大大提高了繪圖速度、精確度和靈活性。目前，CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于航空航天、輕紡、美工、建筑、電子、化工、機械、造船等很多領(lǐng)域，其應用帶來(lái)了巨大經(jīng)濟效益和不斷豐厚的成果，尤其在機械工程上應用讓機械工程行業(yè)飛速發(fā)展。

　　1 CAD在機械工程中的應用開(kāi)發(fā)

　　計算機以驚人的發(fā)展速度給很多行業(yè)帶來(lái)了巨大的改革，20年前人們會(huì )為在PC機上開(kāi)發(fā)出一套Fortran繪圖語(yǔ)言而津津樂(lè )道，而今天大多數工程技術(shù)人員都能用CAD軟件隨心所欲的繪制出直線(xiàn)、圓等基本繪圖要素，甚至柱體、錐體、球等二維結構圖。人們利用計算機技術(shù)的巨大進(jìn)步開(kāi)發(fā)出來(lái)了廣大而又實(shí)用的各種畫(huà)圖工具，就像要蓋一棟大樓，強大的應用工具已經(jīng)為這座大樓燒好了磚，建好了梁，設計者只需要根據自己的設計思想將這些素材拼接到一起。

　　1.1 CAD技術(shù)的開(kāi)發(fā)及普及

　　機械CAD制圖技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用基于微機硬件平臺上的各種C++語(yǔ)言及Windows 環(huán)境，利用Borland C+、Microsoft C ++、Visual C等程序設計語(yǔ)言能夠便于組織復雜的數據結構對象或可視化程序設計語(yǔ)言，Windows 操作平臺為CAD用戶(hù)提供了良好的圖形用戶(hù)界面(GUI)和豐富的圖形開(kāi)發(fā)工具和素材庫。這些應用平臺的開(kāi)發(fā)可以讓用戶(hù)把更多的精力放在軟件數據結構和核心算法上，使繪圖更加精準，效率大大提高。

　　CAD繪圖軟件具有廣泛的適應性，它能夠在各種計算機操作系統和工作平臺上運行，其良好的用戶(hù)界面為用戶(hù)提供了各種操作命令和交互菜單，方便了用戶(hù)操作，其多文檔設計環(huán)境能夠讓非計算機專(zhuān)業(yè)人員很容易的學(xué)會(huì )使用。人們完全可以在實(shí)踐中掌握各種應用操作并根據自己需要開(kāi)發(fā)應用技巧，讓自己的繪圖設計更加簡(jiǎn)便。CAD能夠支持40多種圖形顯示設備(分辨率從320×200到2048×102)，鼠標器30多種、各種數字儀、繪圖儀、打印機，這些方便的應用都為CAD繪圖技術(shù)的普及創(chuàng )造了條件。

　　1.2 針對機械產(chǎn)品的CAD技術(shù)應用

　　針對現有的機械工程行業(yè)，CAD軟件第三方開(kāi)發(fā)團隊組織力量進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，使得CAD軟件具有針對機械產(chǎn)品的功能模塊或運行環(huán)境，通過(guò)這種軟件支持在開(kāi)發(fā)，機械工程用戶(hù)可擁有更多的資源和工具，CAD軟件在實(shí)際機械產(chǎn)品設計使用中不斷予以完善和提高。但一個(gè)軟件的完善過(guò)程需要人們不斷的投入人力和物力，僅靠一兩個(gè)人的努力是很難實(shí)現這一宏偉目標的，尤其是想開(kāi)發(fā)出既通用，還能滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)繪圖人員需要的軟件，困難就更大。今天，CAD制圖軟件開(kāi)發(fā)團隊通過(guò)集團化分工和協(xié)作的工作方式，使其在機械產(chǎn)品設計中進(jìn)一步發(fā)展，使得任何的機械產(chǎn)品只要能被想到，就能通過(guò)CAD軟件設計出來(lái)。

　　在機械產(chǎn)品設計中，會(huì )經(jīng)常遇到孔、齒輪等國家或地方的標準元件，或個(gè)人設計中經(jīng)常使用的一些重復圖形，這些圖形的重復繪制大大增加了工作量。而在使用機械CAD軟件時(shí)，完全可以按照素材類(lèi)型，將這些常用的圖形保存起來(lái)建立素材庫。一般來(lái)說(shuō)，誰(shuí)具有的素材越多，誰(shuí)就能以更快的速度完成繪圖，繪圖質(zhì)量也越高，為此，CAD軟件開(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)軟件時(shí)就已經(jīng)將常用的素材建庫保存到了軟件中，對于部分機械產(chǎn)品而言，用戶(hù)完全可通過(guò)“搭積木”的方法，將產(chǎn)品繪制出來(lái)。另外，軟件開(kāi)發(fā)人員通過(guò)將所保存塊的大小定為一個(gè)基本單位，以便用戶(hù)更方便地使用插入塊，比如說(shuō)，定義模塊的大小為90×80×75，當需要插入100×80×75或120×80×75大小的窗口時(shí)，用戶(hù)就可以根據需要將原始定義模塊進(jìn)行縮小或放大就可以了，完全省去了定義兩個(gè)不同模塊的麻煩。機械圖形素材庫的使用，大大節約了計算機資源的空間，提高了機械產(chǎn)品繪圖人員的工作效率。

　　2 CAD技術(shù)在機械工程中的研究方向

　　經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，在機械工程產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設計中CAD繪圖技術(shù)已得到了廣泛應用，但仍有許多等待人們去探索和研究的問(wèn)題。筆者認為，CAD制圖技術(shù)在機械工程中應該朝著(zhù)以下這幾個(gè)方向開(kāi)發(fā)與研究。

　　2.1 基于特征(feature )的實(shí)體模型創(chuàng )建開(kāi)發(fā)

　　為更好地表達產(chǎn)品的生產(chǎn)管理信息與技術(shù)完整信息，設計人員開(kāi)發(fā)了特征建模方式, 即將產(chǎn)品的設計、工藝、制造信息與產(chǎn)品的拓撲信息、幾何信息結合起來(lái)。它包括了特征識別、特征映射、特征的定義與分類(lèi)、特征驗證、特征表達、特征數據模型等具體內容。

　　2.2 CAD軟件集成化開(kāi)發(fā)

　　今后集成化是CAD發(fā)展的主要方向，即把CAPP、CAM、CAE等與CAD集成到一個(gè)系統模塊之下。這樣設計人員就能輕松的進(jìn)行各種制圖、分析、計算、建模及生成數控加工指令，隨時(shí)設計繪圖過(guò)程，甚至可以直接驅動(dòng)原型機，繪制出設計對象的三維模型。另外，采取適當措施保證各功能模塊之間信息流暢，避免各模塊之間因格式轉換或信息交流造成的數據丟失，也是保證集成化模塊設計成功的關(guān)鍵。為此，設計人員盡量采用了用統一的數據格式，減少轉換和接口，這已經(jīng)成為了CAD 系統集成化設計的最佳方案。

　　2.3 變量幾何技術(shù)的拓撲關(guān)系開(kāi)發(fā)

　　在傳統的參數化設計中，首先用戶(hù)根據需要選定模型，給定幾個(gè)參數，然后系統對參數做出反應，計算出結果。如輸入長(cháng)方體的長(cháng)寬高，系統就會(huì )顯示出一個(gè)具有該參數的長(cháng)方體。在這中參數化設計中，系統首先選定了一個(gè)約束，并以此為依賴(lài)，如上述中“長(cháng)方體”。 這種參數化設計的約束(或者說(shuō)被動(dòng)約束)使得設計本身受到制約，用戶(hù)很難修改約束，更無(wú)法通過(guò)該約束條件來(lái)實(shí)現特定的設計目標。為此，人們設計了變量幾何，通過(guò)它來(lái)施加主動(dòng)約束而達到變量化設計的目的，這種設計的應用大大提高了參數化設計靈活性程度和應用范圍，而且往往能達到特殊的設計效果。

　　隨著(zhù)CAD制圖技術(shù)不斷發(fā)展，其在機械產(chǎn)品設計中的應用越來(lái)越重要，一個(gè)機械設計人員不會(huì )CAD技術(shù)是不行的，但即會(huì )了，在市場(chǎng)化經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，操作熟練程度也是很重要的。因此，在實(shí)際應用中機械設計人員必須要不斷的熟悉CAD繪圖軟件中常用的操作命令和快捷實(shí)用方式，并通過(guò)大量繪圖來(lái)練習基本操作命令，以便提高自己的繪圖速度。CAD繪圖技術(shù)在機械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中作為關(guān)鍵的共性技術(shù)之一，已經(jīng)促進(jìn)了人們工作模式、思想觀(guān)念、生產(chǎn)方式的轉變，相信，其也必將對我國經(jīng)濟乃至世界經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生巨大促進(jìn)作用。

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