探究CAD技术在机械工程设计中的发展与应用

三维CAD技术在机械设计中的应用

来源：机电在线 发布时间：2009-4-16 9:10:49

本文就装备制造业的振兴与三维CAD技术在机械设计中的应用谈一点看法，以供业内同行借鉴参考。

一、CAD技术应用的现状

所有的设计都要画图，这是因为工程师无法完毅记住自己所作设计中的全部细节(那怕是较简单的)，用文字记载也不完整，因此图形表达就是唯一的方法。这些图首先是给设计者自己看，为了记住和研究设计构思:其次是给别的工程师看，为了互相讨论交流:最后是为了给制造者看，为了将设计意图变成实物。在设计的全过程中.原始构思是三维(3D)实体，这也是毫无疑问的。但是，在传统的设计中，这两者之间的信息传递竟然完全依靠二维(2D)的图形表达。以AutoCAD为代表的2D图形数字化软件对于CAD技术在我国的普及应用起到了重要的作用，也为今天CAD技术的发展奠定了十分必要的技术基础。

然而2D机械CAD技术没能解决传统设计中的一些问题，对提高设计质量的作用有限，那么影响设计质量和效益的一些问题是什么?笔者认为有以下几点:

1、复杂的投影线生成

对于绘制铸锻件毛坯的零件图，轮廓的相贯线和截交线画不明白，设计师经常在绘制2D图纸时相当头疼。

2、漏标尺寸，漏画图线

即使经过几个人的审校，漏标尺寸和缺少线条的现象仍时有发生。

3、应力应变分析

修改零件(如连杆)的尺寸是很轻易的，问题是怎么改。要修改必须进行力学分析，否则这个连杆断了怎么办?国外的产品设计小巧轻，而我们的同类产品设计却傻大粗笨，且刚度不好。

4、数控加工处理

经常有这样的情况，按照国外的产品成型制塑料制品，一眼就看出来不一样。为什么?我们注塑模具没有给出足够的局部收缩鼻。在这些复杂的三维问题上，依靠传统的2D设计方法无法解决。

5、设计的更新与修改

CAD应用中的设计工程治理工作也变得日益重要，有些CAD应用单位，已积累了成千上万张的图纸，而且在继续增多。这些文件中除了图形信息外，还有大量的设计参数等非图形信息，不仅要治理图形信息，还需要工具软件来处理这些复杂的设计参数治理问题。

CAD 技术在机械工程设计中的发展与应用

摘要：在机械化程度不断发展下，机械在促进工农业产业发展阶段有着重要作用。机械面临着快速投入市场、高质量、自动化、高效率、精密化的挑战，传统的手工制图还存在着制图速度慢，改型困难和精度比较差等的问题，研究计算机辅助设计CAD技术在工农业机械工程设计阶段的应用，有着实践意义。下面就对其进行分析。

关键词：CDA技术；机械工程；设计

1 CAD技术概述

CAD技术是计算机辅助设计的通用术语，通常指使用CAD计算机和图形设备帮助设计人员完成设计任务。作为技术设计的一部分，需要对不同解决方案进行大量的it比较，以确定最佳解决方案。但是，在实际设计过程中，由于工程量大、信息文本等原因，许多CAD设计元素非常复杂。如果是人工进行的，则需要大量人力和物力，而且很可能由于有关人员的主观判断而造成错误，增加了工程设计时间，并影响到后期工程其他部分的工作。此外，劳动力利用率的增加将大大增加投资成本，并严重妨碍对相关工程成本的控制。

2 CAD技术应用现状

随着中国信息科技的迅猛发展，信息技术和数字技术席卷了许多产业，对产业发展起到了重要作用。随着城市化的迅速发展，中国的耕地面积逐渐减少，突显了资源、粮食和不断增长的人口之间的矛盾。在这种背景下，为了有效提高工农业产量，大部分研究者开始将CAD技术应用于工农业机械设计，希望利用数字技术和工业化相结合，为中国工农业增产奠定良好的基础。对于工农业机械工程和设计公司来说，要想在激烈的市场上占据重要地位，就必须改革和创新产品，以促进其发展，从而提高其总体竞争力。农机的设计作为农机生产的重要组成部分，吸引了众多专业人士的关注和关注。同时，众多农机设计师正在考虑将现代技术纳入设计，以提高农机设计和最终应用的质量，支持和确保中国工农业的可持续发展。CAD作为一个计算机辅助设计软件，通过构建虚拟模型为设计人员提供了展示想象力的机会，并在一定程度上提高了机械设备的精度和设计结果的科学合理性，同时提高了工农业机械工程的应用水平，从而对于社会效益与经济效益的提升意义重大。

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三维CAD技术在机械设计中的应用

作者：孙云鹏

来源：《科技资讯》2013年第11期

摘 要：机械工程随着计算机的快速发展中占据着非常重要角色。除此之外，在计算机三维CAD技术主管方面发展非常迅猛，CAD技术不单单能够通过设计图纸来达到预览三维图空间效果图，并且在三维图中演示动画以及虚拟现实技术，仿真技术等都有相应的理论。本文章针对于机械CAD技术的典型特点、用途以及应用，对此技术做出深层次研究。

关键词：三维CAD技术 机械设计 制造工程 计算机信息技术

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（b）-0000-00

1 在机械设计中，三维CAD技术所体现出的优势

1.1 机械设计产品的技术跟质量含量都明显提升

如今在组织生产、机械产品设计中人们会大量运用CAD、CIMS这两个技术。三维CAD技术会依据产品的特点优化设计、进行虚拟设计等前位的技术方法，根据这种方案会大幅度提高机械设计产品技术以及质量。在大型公司若是加工像这样的产品在不断完善的情况下，再合理运用CAD 、CAPP、CAM这些软件，会使得效果锦上添花。

1.2 机械设计产品的周期明显缩短

要想使得复杂的几何造型难题能够很好地解决，那么在使用CAD软件的时候就要通过布尔运算。它可以自行地组合许多结构复杂的几何体，而且还能够自行的生产相应的截交线以及相贯线，使得机械设计的花费时间减少、工作量减轻。我们在CAD软件的帮助下，仅仅只需要重新设计便可以制造出元件的部分零件。这样使得我们能够使用它处理一系列机械设计加工以及处理等问题。此外，CAD还具备能够高度扭转的功能，我们可以利用这个功能设计出更多的全新的机械设计产品。

1.3 使得装配零件更加的便利

- I - CAD技术在机械设计中的应用 摘 要 CAD技术作为成熟的普及技术已在企业中广泛应用，并已成为企业的现实生产力。围绕企业创新设计能力的提高和网络计算环境的普及，CAD技术的发展趋势主要围绕在以下四个方面： 1．标准化 除了CAD支撑软件逐步实现ISO标准和工业标准外，面向应用的标准构件（零部件库）、标准化方法也已成为CAD系统中的必备内容，且向着合理化工程设计的应用方向发展。 2．开放性 CAD系统目前广泛建立在开放式操作系统窗口95／98／NT和UNIX平台上，在JAVA LINUX平台上也有CAD产品，此外CAD系统都为最终用户提供二次开发环境，甚至这类环境可开发其内核源码，使用户可定制自已的CAD系统。 3. 集成化 CAD技术的集成化体现在三个层次上：其一是广义CAD功能CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP经过多种集成形式成为企业一体化解决方案，推动企业信息化进程。其二，是将CAD技术能采用的算法，甚至功能模块或系统，做成专用芯片，以提高CAD系统的效率；其三是CAD基于网络计算环境实现异地、异构系统在企业间的集成。 关键词：标准化，开放性，集成化，智能化 ！！所有下载了本文的注意：本论文附有CAD图纸和完整版最终设计，凡下载了本文的读者请留下你的联系方式（QQ邮箱），或加我百度用户名QQ，我把图纸发给你。最后，希望此文能够帮到你！

- II - TECHNOLOGY IN THE MECHANICAL DESIN CAD APPLICATION ABSTRACT CAD technology as the popularity of mature technology has broad application in the enterprise, and enterprises have become the real productive forces. Innovative design capacity of the enterprise and enhance the popularity of network computing environment, CAD technology centres around the development trend in standardized, open, integrated and intelligent four areas: 1. Standardization in addition to CAD software support the progressive realization of ISO standards and industry standards, application-oriented standard components (for parts), standardized methods have also become necessary in the CAD system, and towards the rationalization of the engineering design of the development 2. CAD system is currently open and extensive operating system built on open window 95/98 / NT and UNIX platforms, in Java LINUX platform is also a CAD products, in addition to CAD systems to provide secondary development of end-user environment, and even such Environment may be the development of its core source code, which allows the user to customize their own CAD system. 3. Integration of the integration of CAD technology embodied in three levels: One is the broad functions of CAD CAD / CAE / CAPP / CAM / CAQ / PDM / ERP integration through various forms of corporate integration solutions, promote enterprise information Process. The CAD system to improve the efficiency of its three CAD is based on network computing environment to achieve different places, heterogeneous system in the inter-enterprise integration. Came into being the virtual design, virtual manufacturing and virtual enterprise is the level of application integration.