三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用

無錫奇蒙科技

; J6 d! {) a' \* ^, D6 M7 M, d
三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用
0 s0 o- {2 o6 h8 S$ z0 b  摘要：隨著計算機(jī)性能的提高,，網(wǎng)絡(luò)通訊的普及化、信息處理的智能化,，CAD三維技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展,。本文介紹了三維設(shè)計手段的優(yōu)勢，指出了三維設(shè)計的應(yīng)用是CAD發(fā)展的必然趨勢及目前推廣存在的問題,。   
3 Z( _+ ]- T, f4 @+ v" a' k8 R2 s 1.引言     二維CAD是我國機(jī)械行業(yè)目前應(yīng)用最普遍的技術(shù),，然而，傳統(tǒng)的二維CAD只是起到了電子圖板的作用,，沒能解決設(shè)計中最困難的幾個問題,，所以，二維機(jī)械CAD沒有做到真正的計算機(jī)輔助設(shè)計,。隨著計算機(jī)性能的提高,，信息處理的智能化，機(jī)械設(shè)計手段正從二維CAD向三維CAD過渡,，有相當(dāng)一部分企業(yè)已完成了轉(zhuǎn)換,，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。相對于二維系統(tǒng)而言,，三維系統(tǒng)才是真正的計算機(jī)輔助設(shè)計,。   
2 @2 E8 Y4 {" ~) P 2.三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)點(diǎn)     通過實(shí)際運(yùn)用三維CAD系統(tǒng)軟件,，體會到三維CAD系統(tǒng)軟件比二維CAD在機(jī)械設(shè)計過程中具有更大的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn),。     
（1）三維設(shè)計形象,、直觀。設(shè)計人員在設(shè)計零件時原始設(shè)想是三維實(shí)體,，甚至是帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動關(guān)系的三維實(shí)體,。由于以前的繪圖手段有限，人們很難在圖紙上將設(shè)想的零件表達(dá)成立體圖形，不得不遵循共同的標(biāo)準(zhǔn)用正投影法形成的二維視圖來表達(dá)自己的三維設(shè)想�,，F(xiàn)在隨著CAD軟件的不斷發(fā)展,，現(xiàn)在能夠在軟件的支持下，直接由思維中的三維模型開始設(shè)計,，其最直接的好處就是三維設(shè)計形象、直觀,，設(shè)計結(jié)構(gòu)的合理性讓人一目了然，且能非常直觀方便的進(jìn)行干涉檢查,，甚至可以作運(yùn)動干涉分析。     
, V; c, j6 P2 A7 h（2）可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化,、變量化設(shè)計,。參數(shù)化及變量化設(shè)計是三維設(shè)計的基本思想,。傳統(tǒng)的CAD繪圖軟件都是用固定的尺寸值定義幾何元素，要進(jìn)行圖面修改只有刪除原有的線條后重畫，而且大多數(shù)設(shè)計工作都是在原有設(shè)計基礎(chǔ)上的改進(jìn)三維設(shè)計中的參數(shù)化和變量化設(shè)計模塊,，使得零件的設(shè)計可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改而自動修改，在裝配設(shè)計中可以用參數(shù)化和變量化技術(shù)來建立裝配體中各個零部件之間的特征形狀和尺寸之間的關(guān)系,，使得當(dāng)其中某個零部件的形狀和尺寸發(fā)生變化時，其他相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸也隨之改變。這可以減少大量的重復(fù)勞動,，減輕設(shè)計工作量,。     
- e+ y: B7 l& y, X" N- L4 F（3）可以實(shí)現(xiàn)CDA/CAM集成,。狹義的CAM指應(yīng)用CAM技術(shù)進(jìn)行數(shù)控程序的生成、數(shù)控代碼經(jīng)通訊接口傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床,，進(jìn)行數(shù)控加工,。傳統(tǒng)做法是在CAD中完成設(shè)計任務(wù)，由繪圖機(jī)輸出圖紙,，再由人工根據(jù)圖紙進(jìn)行數(shù)控加工編程,。由此在CAD和CAM中存在二套同樣零件數(shù)據(jù),，易導(dǎo)致管理上的混亂；且在CAM中二次定義產(chǎn)品數(shù)據(jù)易產(chǎn)生誤差和失誤,。利用三維設(shè)計可實(shí)現(xiàn)CDA/CAM集成，使CAM直接取CAD信息進(jìn)行加工，即產(chǎn)品從設(shè)計到制造全過程的信息集成和信息流自動化,，保證加工的產(chǎn)品與設(shè)計精確的吻合,。     
: x  _- l  v0 B% H! Y& q% p/ A) q（4）可對重要零件進(jìn)行有限元分析與優(yōu)化設(shè)計,。優(yōu)化設(shè)計對于形狀、受力復(fù)雜的重要零件,，在運(yùn)用傳統(tǒng)的設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計時,，由于設(shè)計計算數(shù)據(jù)不能做到與實(shí)際的工作狀態(tài)高度接近,，為保證零件工作的可靠性,，往往要加大安全系數(shù),，使設(shè)計出的零件粗大笨重,。目前常用的三維設(shè)計軟件都設(shè)有與有限元分析軟件的接口,，因此重要的零件經(jīng)參數(shù)化三維造型設(shè)計后即輸入到有限元分析軟件當(dāng)中,，自動生成有限元網(wǎng)格并進(jìn)行應(yīng)力變形等分析,，同時可對不同的工況進(jìn)行對比分析,。
3.常用的三維CAD軟件
    目前國際上流行的三維CAD(多數(shù)包含CAE和CAM等模塊)軟件有數(shù)十種，基本功能大體相同,，但也各有所長,。主要有美國SDRC公司的IDEAS、美國EDS公司的UG,、PTC公司的Pro/Engineer,、SolidWorks公司的SolidWorks、MDT及國產(chǎn)的新洲Solid3000和CAXA等三維軟件,。   
  (1)UG軟件起源于美國麥道飛機(jī)公司,，它集成了美國航空航天,、汽車工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，成為集成化CAD/CAE/CAM主流軟件之一。主要應(yīng)用在航空航天,、汽車,、通用機(jī)械,、家電等領(lǐng)域,。在曲面造型,、數(shù)控加工方面是強(qiáng)項(xiàng)，但在分析方面較為薄弱,。
" e, h+ i( [) P& C% @! |(2)Pro/Engineer軟件是一個全參數(shù)化、基于特征和全相關(guān)的系統(tǒng)。它把所有的功能模塊在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫下聯(lián)系起來,，使其在同一數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)下工作,，提供了所有工程項(xiàng)目之間的全關(guān)聯(lián)。  
   4.三維CAD技術(shù)在目前應(yīng)用中的不足     在機(jī)械設(shè)計中，三維CAD技術(shù)具有無可比擬的優(yōu)勢和特點(diǎn),，可以有效地提高產(chǎn)品技術(shù)含量和質(zhì)量,，縮短機(jī)械設(shè)計周期,，從而提高生產(chǎn)效率,，增強(qiáng)企業(yè)競爭力，但目前在其使用推廣過程中,，在有些地方,、有些企業(yè)，尚存在一些不足之處：     
（1）軟件的選擇上存在一定誤區(qū),，盲目追求功能強(qiáng)大的軟件,。對于一般的中小企業(yè)而言，高端的三維CAD軟件,，并不一定是最佳的選擇,，因?yàn)檫@些軟件雖然功能強(qiáng)大，但不易掌握,，并且價格不俗,，因此在選擇軟件時應(yīng)該從企業(yè)當(dāng)前的實(shí)際需求和近期的發(fā)展目標(biāo)出發(fā)，以功能滿足產(chǎn)品設(shè)計需求為原則,，同時兼顧到性價比,、軟件商的技術(shù)支持、服務(wù)等因素,。
（2）缺乏精通三維CAD技術(shù)的人才,，不能充分發(fā)揮三維CAD的功能,。三維CAD技術(shù)本身是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，很多大學(xué)生畢業(yè)后還不會使用三維CAD軟件,，許多企業(yè)工程師也不會使用,，雖然企業(yè)也花很多資金和精力培訓(xùn)，但人才流動性大,，培訓(xùn)成本高,，導(dǎo)致企業(yè)積極性不高，造成精通三維CAD技術(shù)的人才不足,。   
5．結(jié)束語     從制造到創(chuàng)造是任何科技發(fā)達(dá)國家都要經(jīng)歷的一個發(fā)展過程,，隨著我國機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展、壯大,，中國制造將逐漸轉(zhuǎn)變成中國創(chuàng)造,，而創(chuàng)造過程中的機(jī)械設(shè)計就不再是為了解剖或生產(chǎn)某一個零部件而進(jìn)行的設(shè)計，而是整體設(shè)計整個產(chǎn)品的設(shè)計,，單憑二維設(shè)計是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,，三維自然必不可少。先進(jìn)的設(shè)計能力才會產(chǎn)生先進(jìn)的制造企業(yè),，三維CAD勢必會取代二維CAD,，國家應(yīng)該大力提倡開發(fā)、研制具有自主知識產(chǎn)權(quán),、符合設(shè)計習(xí)慣,、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)文化的、面向行業(yè)的應(yīng)用模塊,，同時加強(qiáng)三維CAD技術(shù)人才的培養(yǎng),，推動我國整個制造行業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步和發(fā)展。

, D7 ~' X* U$ U- `% Z9 u, o) T
: {  y2 ]) ]# V' \' r

zhouqingtong

最后還是要用二維工程圖加工�,�,！

zhengsen13

學(xué)習(xí)了。,。,。。,。,。。。,。,。。,。,。。,。

YINGmiss

我就是 對3維是個半調(diào)子  有些時候 遇到要三維才好表達(dá)的物品  就特別費(fèi)勁

叫我龍哥

技術(shù)不行,，三維有點(diǎn)搞不定

lizhi539633

學(xué)三維，難吧,？看上去,，是主流！

luchun6304

樓主說的不錯。三維有其很多的優(yōu)勢,。也不是很難掌握。
本人就是經(jīng)歷手繪圖,，ACAD,，現(xiàn)在使用sw做設(shè)計。p-roe 也學(xué)過,。
關(guān)鍵是要自己有興趣,。本人全是自學(xué)的。畢業(yè)時那年代全是手工繪圖,，能用繪圖機(jī)繪圖就是很不錯的企業(yè)了,。

黃先進(jìn)

我也想學(xué)啊，怎么才能最快的學(xué)成
( @8 E2 j. R% M- m

老B82330

關(guān)鍵是要自己有興趣�,。,。。,。,。。,。,。。,。,。。。,。,。。,�,！

飛揚(yáng)1981

學(xué)習(xí)了，不過我覺得能用最好,，其他無所謂