CAD在机械工艺设计中的运用

2018-12-06李启候

商品与质量 2018年44期

李启候

阿美科福斯特惠勒动力机械有限公司广东江门 529141

目前，随着全球化经济的不断推进，国内机械工程领域的迅速拓展，机械工程中CAD技术体系的设计工作在整个施工过程当中发挥着重要的作用。CAD 绘图制图软件在机械工艺设计中发挥重要作用，因为CAD 技术不但能提供三维，还可以进行二维可视化设计，并且能够通过计算机屏幕呈现出设计成果，将工艺设计变得生动形象，使得机械工艺设计成果更加立体和直观，有效提高机械工艺设计的工作效率，提升企业的经济效益和社会效益。

1 CAD技术在机械工艺设计中的应用特性

在机械设计中，科学合理地使用CAD技术，可以有效提高生产效率。采用CAD技术设计的机械模型可用于机械设计过程，可根据设计人员的要求进行改进。在使用CAD技术进行设计变更的过程中，可以通过简单的操作在原始产品上获得新产品。

在过去的机械设计中，机械产品设计主要以图纸的形式呈现。如果有部分更改，则必须废弃设计图纸，然后重新绘制。这种做法增加了工作人员的工作量并影响了设计工作的效率。随着CAD技术的广泛应用，设计人员可以使用CAD技术来设计产品。设计人员将数据输入计算机，计算机将自动生成模型。当需要修改时，设计人员需要修改一些数据。减少劳动量，提高产品设计工作效率，积极提升模型的设计精度和质量。

在传统工作中，计算机只能发挥自己的辅助功能，但如果要进行更改，则需要重绘，但是，在设计过程中，机械产品的完整生产需要多次修改。一旦出现修改问题，产品的设计或开发周期将不可避免地增加，三维 CAD技术本身具有相对重要的参数化设计和可变设计趋势。在实际工作中，可以根据设计师的实际要求有效地修改产品，即使在生产过程中需要更改某些部件的尺寸，也可以使用三维 CAD技术相应地调整其他部件的尺寸。

2 机械设计中对CAD技术的实际应用

2.1 绘图应用

CAD技术旨在处理图形数据，与过去的绘图方法相比，它具有简单性和可操作性。其基本功能包括文本，标准尺寸，填充，图形编辑和分层。设计人员可以轻松协调这些设计所需的产品型号。在实际的CAD技术应用中，为了降低软件使用的难度，在基本的绘图软件包上开发了带宏指令的参数化绘图软件，使设计人员的操作更加容易。

2.2 CAD在零件与装配图的实体生成方面的应用

CAD技术在二维的建模方式主要有三种，第一个是相框的模型第二个是表面模型，第三个是实体模型。在具有实体建模功能的设计软件中，都有一个基本的体系比如在CAD的三维实体建模之中系统就主动地提供了立体箱，球体还有圆锥体，圆柱体等等很多种基本的体系，对于一些简单的零件可以通过这些基本的结构来进行简单的构造。比如说我们想生产一种小型的螺丝我们都知道螺丝的主要形状是圆柱体。我们可以使用三维建模中的圆柱体进行简单的建模，然后在此基础之上进行深入的造型。

2.3 机械产品零部件的实体建模

三维立体模型的仿真，仿真和生成是三维CAD技术的另一个重要创新。通过应用该技术，还可以根据设计者的设计目标实施实体建模工作。当元件的位置固定在机械产品中时，应进一步掌握产品中元件的主要参数指标，以便根据机械产品操作中元件的数据，按照坐标不同的零件和设备。三维CAD软件系统中的多个编辑功能可以更有效地模拟该过程，帮助设计人员改善机械产品的缺陷和问题，并通过运行模拟中的组件性能进行设计。而且完美。在实际应用中，三维 CAD软件可以分析一些相对简单的零件，从而将这些零件设计成几个模型，并通过计算机对零件的布尔运算，帮助工作人员对零件进行更有效的研究。并分析。

2.4 多维几何

绘图在一些CAD的绘图应用当中。在许多情况之下，不仅仅是使用一些简单的三维实体模型。更多的情况是应用多维的几何绘图设计。在这些设计当中，要处理一些图像和数据超过了三种以上。那么这样的绘图工作量是十分巨大的。他占用了70%以上的工作的时间，但是随着CAD技术的发展，随地各种绘图软件的功能也逐渐完善。CAD的很多种绘图软件功能主要包含了交互式的绘图，还有标准尺寸调用图像，还有区块分割成次等，实现图形的交换。

2.5 CAD技术在零件实体建模与生成装配图的应用

现代机械设计时会涉及到零件的材料问题、零件的基本尺寸、公差等。常规的设计方式可以满足设计要求，但是新产品的周期较长，已经不能适应现代机械设计软件的要求。利用CAD软件可以通过多种建模软件，如表面模型、线框模型及实体模型等完成机械设计的基本体系。所以对结构相对简单的零件通过二维图软件就可以完成[1]。待软件计算、建模完成之后，通过CAD软件能够对相关零件进行装配，并且在装配过程中发现零件可能存在的问题，如约束、限位、干涉等，从而提出合理性改进措施。此外，利用CAD软件还能够控制零件之间的精度，分析不同零件之间的公差等，能够有效地降低研发成本，提高企业的经济效益。