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现代机械工程设计的特点及CAD技术走向浅析

来源:UC论文网2020-11-27 08:41

摘要:

  【摘要】本文综述了AutoCAD机械辅助制图设计功能的发展与创新过程。CAD机械设计以其独特的工业功能和多層次的应用特点得到了更多的关注和应用。  【关键词】机械工程设计特点CAD技术走向  一、概述  AutoCAD软件常用于机械制图辅助设计。作为一个强大的制图软件,AutoCAD为使用者提供了多种图线,从而为人们绘制各式各样的工程图样提供了便利。CAD技术的功能主要包括:图形编辑、三维绘图...

  【摘要】本文综述了AutoCAD机械辅助制图设计功能的发展与创新过程。CAD机械设计以其独特的工业功能和多層次的应用特点得到了更多的关注和应用。


  【关键词】机械工程设计特点CAD技术走向


  一、概述


  AutoCAD软件常用于机械制图辅助设计。作为一个强大的制图软件,AutoCAD为使用者提供了多种图线,从而为人们绘制各式各样的工程图样提供了便利。CAD技术的功能主要包括:图形编辑、三维绘图、仿真模拟、曲面造型有限元分析、数控加工以及动态显示等。国内外对机械设计的概念相对枯燥,但随着我国现代工程技术的不断发展和进步,机械设计的概念和方法正呈现多样化,每种变化都有自己的特点和内涵。在现代机械设计的发展中,为了满足客户的需求,设计不一样的机械概念是一个比较复杂的设计思维过程,当代机械设计的钻研正逐渐走向与社会科学更全面、更精密的联合。随着中国制造业不断的发展强大,在未来的社会发展中,智能化、自动化、信息化必将成为社会各行业发展的主要趋势,在机械工程设计当中应用CAD技术是很有必要的,也是顺应当前社会大环境发展的要求。


  二、现代机械设计的特点


  首先,传统的机械设计工作更看重人的感性体验和主观立场,因此在传统的机械设计工作中,要提高员工的技能本领和判断能力。科学技术的不断成长给传统的机械设计带来了许多挑战,所以传统的机械设计必需不断创新。其次,传统的机械设计更看重各要素之间的和谐,比如:将计划理念、设计产物所在的环境和人们的需要有机地结合起来,才能获得良好的效果。在当代机械设计过程当中,考虑到各环节具有一样的特点,因此必须注意均衡这些环节之间的联系,才能有利于现代机械设计的顺利发展。第三,在现代设计的过程中,它要求的范围广泛,手段多样。第四,在设计过程中应以总体目标为标准,这有利于形成多种设计方案。优化设计虽然没有直观的感觉,但也有一定的主观性,在当前计划过程中需要花费一定的人力物力,应当避免一些不必要的挥霍。第五,现代机械设计拥有多种功能,这些功能获得了不断的更新和发展。跟传统机械设计比拟,现代机械设计的成长拥有更广阔的远景。比如,在使用电子通讯技术过程中,可以填补传统机械设计的不足。现代机械设计能充分发挥机械的协调性及完整性。同时,通过转变内部运行的次序和规律,可以增进机械设计历程的顺利进行。随着现代机械设计功能的不断完善,现代机械设计工作范围不停的扩大,现代机械设计的灵活性和动态能力会得以充分发挥。


  三、CAD技术在机械设计中应用的发展趋势


  (1)实现模拟机械运行。目前,基于inventor开发的CAD软件种类繁多,从2D到3D粗加工、从半精加工到最终精加工、从刀具轨迹生成到NC代码转换,都非常流畅,将逐步全面实现3D,为提高设计人员的工作效率。CAD技术的进一步发展将实现对机械工作环境的模拟,在计算机上直接对工作环境进行模拟,对构件机构的空间运动和动力学进行分析和讨论,并对尺寸进行修改,可以在三维建模或与之相关的二维工程图中进行修改。完成后,在满足生产条件的前提下,可以模拟机床的整个生产过程,生成三维模型和二维相关图形。


  (2)集成多种技术以实现智能化。整个社会会在全面变化的过程中成长。当经济趋势全球化、信息趋势网络化、生活趋势快节奏变化时卜人们也在不停的自我完善,接受新鲜事物以顺应社会的成长。因为机械结构设计也是这样,所以我们必须经过不停的变化来顺应社会成长的需要。特别是在计算机技术和信息技术相当发达的今天,机械结构设计也在快速成长。三维cad技能广泛应用在机械结构设计领域里面,使设计过程建模。现在,制造业最急需的是一种可以提高产品技术含量和质量的设计技能。偶然的是,三维CAD技术刚好满足了制造业的发展需要。与二维cad相对比,三维cad技术更优越、更智能化。随着工业化时期的到来,机械制造业肯定要提高产量,提高产品质量。而三维cad技术可以满足这些需求,代表了科学技术的不断进步。随着计算机性能的不断更新换代,它为cad技术提供了庞大的成长空间,同时,信息基础的改善使得cad技术有了全新的成长根本,将逐渐完成集成化、性能化、标准化的步调,从而使将来的机械设计更加精密、科技化、创新化,提高其设计技能和设计理念的创新能力。


  三、CAD技术在机械工程设计中的应用


  (1)CAD技术在机械工程设计过程中绘图部分的应用。到21世纪初,参数化设计使cad技术更加完善和实用,并根据物体的结构特性控制物体的大小,实现精确的设计。在当代大型机械工程中,数控技术已经无比成熟。采用CAD/CAM技术对机械零件进行加工,可以大大的提高产品的技术含量和质量。缩短机械设计周期。


  (2)CAD技术在机械工程设计过程中瑙莫部分的应用。应用三维CAD技术进行机械结构设计,一般需要对部分零件进行设计或改装,而对别的零件不采用任何改进措施。因此,全部机械设计的速率就提高了约四倍,机械的设计过程就大大收缩了,设计效率提高,节约设计时间。最终,在资源寻找器中零件的装配过程当中,通过采用三维cad技术,就可以在技术人员面前动态、持续地显示,让员工更容易地掌握相关技术。


  (3)CAD技术在机械工程设计中的智能化应用。使用CAD技能对齿轮箱进行设计,对各齿轮的强度进行校对和设计计算,并且经过计算机处理自动生成CAD图。然后转换成三雏模型,再运用三雏软件进行壳体及机构设计。整个过程减轻了手工计算工作量,同时也提高了计算精度和准确率,使得设计直观、可靠。作者通过实际运用两种国产软件“齿轮传动CAD”和“CAXA实体设计”软件成功进行了一整套的变速箱设计,并分别在齿轮设计软件和三雏软件具体应用方面均进行了详细的论述,以供国内中小企业齿轮CAD设计时参考。


  四、结语


  CAD技术作为现代机械设计中最活跃的因素,它使设计人员的创造性思维能力得到了前所未有的解放。CAD技术快速适应市场的能力使其拥有广泛的应用前景,只要能把握其发展的基本走向,就一定可以成为最具影响力的技术之一。


  作者简介:梁全吉(1990.9),男,广西崇左人,广西城市职业大学智能工程学院专职教师,主要研究方向:模具设计与制造。李元庆(1960.11),男,广西城市职业大学教授,福建省龙岩市人,主要研究方向:电气自动化技术。

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