暴建霞

摘要：机械磨料产品的设计决定了产品的形状和产品的功能。它也是决定机械磨料产品质量的重要环节。机械磨料的包装也对产品的成本起着重要的作用。近年来，随着计算机技术的飞速发展，CAD技术（计算机辅助设计）已成为机械磨具包装设计不可缺少的工具。同时，CAD技术也从2D CAD发展到三维CAD。三维CAD软件的设计具有工程和产品分析、几何模型、图形绘制、工程数据库等多种功能。CAD自诞生以来，被广泛应用于包装设计、电子、化工等机械磨具等领域，使产品的设计效率大大提高。本文从CAD在机械磨具包装设计中的应用入手，分析了目前CAD软件在机械磨具设计中存在的问题，并探讨了CAD的前沿技术。总结如下。

关键词：信息化技术；CAD机械磨具包装设计；计算机

引言

近年来，随着我国信息技术的飞速发展，机械磨具包裝设计也得到了飞速的发展，机械磨具包装产业的科技含量也在逐步提高，磨具包装在设计过程中对技术等也提出了更高的要求，他们更多地依靠了计算机系统和计算机化手段，借助CAD对机械磨具包装设计过程中的数据信息化，通过计算机对不同的方案进行比较、计算以及分析，帮助设计人员设计出合理的、最优的方案。同时，借助CAD能够将不同的设计信息，如：数字信息、文字信息以及图形信息等存储在计算机中，促进了机械磨具包装设计的发展。

1 CAD在机械磨具包装设计中的应用

1.1 机械磨具包装产品实体建模

CAD是一种综合性比较强的设计软件。对于简单的磨削工具包装件，CAD可以有效地分析其结构，并可以将相对复杂的磨削工具包分解成若干个基本体，从而实现机械磨料的三维设计。建模，然后布尔运算，就可以得到三维实体造型。对于相对复杂的机械磨料图形，CAD可以提供绘制草图的工具。设计者可以在设计过程中画出简单的草图，然后拼接成更复杂的几何形式，并根据设计者的设计意图和自己的想法来设计设计。这不仅提高了人们的审美意识，而且为设计者提供了表面设计工具，极大地提高了磨具造型设计的效率。

1.2 机械磨具包装设计修改更加简便

在机械磨具的包装设计过程中，实体装配可以让设计者看到不同机械磨具包装件组装后的状态，也可以利用CAD软件测量不同机械之间的空间位置和尺寸。磨料包装件，使零件装配更加方便。

在装配机械磨料零件后，零件可以被隐藏或半透明，这更有利于设计者观察。同时，在装配状态下，CAD软件可以提供标准零件库，更有利于机械磨料包装标准件的选择，也更有利于调整不同零件之间的干涉，从而使T形件能更好地进行机械零件的装配。设计师可以修改产品的尺寸。同时，三维CAD软件也可以利用工程图模块生成直接生成的零件和装配图，并自动生成尺寸标注。

1.3 模具CAD/CAM集成制造

近年来，随着我国科学技术的飞速发展，为了减轻人工劳动强度，提高机械模具设计产品的精度，机械磨具包装行业也已经从传统单一的普通机床开始逐渐过渡到数控机床以及加工中心等。同时，模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术等，几乎运用到整个制造行业。这些数控加工装配基本上具有三维软件的相关接口。当机械磨具包装模型在CAD软件中完成之后，经过CAD软件能够模拟出加工刀具的路径，并且能够自动生成数控机床能够识别的语言，让数控设备根据路径进行加工。

2 CAD软件在机械磨具设计过程中存在的问题

2.1 未能实现真正辅助设计

部分企业在进行模具包装设计时并没有实现真正的辅助设计。目前，很多单位开始使用CAD软件进行三维建模，这种方法更多地是为了获得三维效果图，并没有真正实现采用CAD软件进行整体空间设计以及受力分析等，机械模具设计过程中更多地停留在平面图设计方面。同时，在三维CAD软件中使用CAE的企业就更少了，并没有充分利用CAD软件其他相关功能。根据相关研究结果显示：CAE分析标准的建立相对比较困难，建立过程中需要进行大量的工作，并且建立过程中要结合大量的试验，但是这个过程是必须要建立的。

2.2 缺乏精通CAD人员

CAD尤其是三维CAD是一个相对比较复杂的系统，并不是每一个设计人员均能够很好地掌握CAD，并且部分机械磨具包装设计人员没有经历过相关的培训，使得设计人员对于CAD的多数功能了解比较少，他们在进行机械模具包装设计时就可能存在一些缺陷。因此，现在很多机械磨具包装设计企业开始意识到自己培养人才的重要性，这也就为发展机械磨具企业的设计中坚力量创造了条件。但是，这一过程中是一个相对漫长的过程。

2.3 缺乏核心技术

CAD/CAM系统的开发和设计主要通过三种方式形成。即：（1）完全自主版权开发，就是企业根据自身情况一切从底层开始做起；（2）基于类似系统进行二次开发，如：企业根据实际需要基于CAD进行二次开发；（3）基于某种平台的开发。这种开发能够更深层次地了解核心层，具有开阔周期短、见效快等特点。但是，这些平台的价格均比较昂贵，和国外部分软件公司相比，我国还有一段漫长的路要走。

3 CAD中的前沿技术

计算机辅助软件已经给人们的设计提供了很大的便利，并且自身也在不断的完善过程中，并且其将朝着以下几个方向发展。具体如下。

（1）图形交互技术。图形交互技术是一个直观的、智能化的工作界面，它能够开拓设计师的思路，让他们将精力集中到创造性工作中，为设计师提供了很大的便利。

（2）虚拟实现技术。虚拟实现技术在CAD中也开始使用，设计师能够在虚拟的世界中创造新产品，从人机工程学角度检查设计效果，能够直接模拟对象，检验操作是否更加符合人性化要求，了解机械模具包装设计时不同的零件是否发生干涉。基于虚拟样机的试验仿真分析，能够在正真的产品制造前及时了解并解决问题，降低产品的成本。

（3）三维打印技术。三维打印技术时快是速成形技术的一种，使用过程中是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印等方式来构造物体的技术。通常而言，三维打印的设计过程具体如下：先利用CAD或者动画建模软件进行有效的建模，然后将建成的三维模型进行分期，从而指导打印机进行打印。

结语

机械磨具包装设计在我国占据重要的地位，随着CAD技术的飞速发展，CAD在机械模具包装设计中广为使用，且取得了阶段性进展。但是，当前CAD在机械模具包装设计中尚存在一些不足。因此，相关企业应该协同其他技术，如网络技术、概念设计，面向机械磨具包装产品的整体，缩短设计周期，使得CAD技术能够在机械磨具设计中发挥更大的作用，促进我国机械模具设计能够更好、更快的发展。

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