隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和科技水平的飛速發(fā)展和提高，其CAD輔助設(shè)計(jì)也得到了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，這為過程裝備制造的工程設(shè)計(jì)提供了非常重要和強(qiáng)大的保障。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的淺析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD的論文，希望大家喜歡!

　　淺析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD的論文篇一

　　《CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在過程裝備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》

　　摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和科技水平的飛速發(fā)展和提高，其CAD輔助設(shè)計(jì)也得到了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，這為過程裝備制造的工程設(shè)計(jì)提供了非常重要和強(qiáng)大的保障。本文主要闡述了CAD輔助設(shè)計(jì)的概述，分析了三維CAD輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)，并對CAD輔助設(shè)計(jì)在過程裝備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);過程裝備設(shè)計(jì);應(yīng)用

　　中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

　　一、CAD輔助設(shè)計(jì)的概述

　　1.1CAD輔助設(shè)計(jì)的概念

　　CAD即為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，它是將設(shè)計(jì)資料傳輸?shù)接?jì)算機(jī)當(dāng)中去，并通過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)使計(jì)算機(jī)能夠自動的進(jìn)行程序的編制，從而對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，并繪制出零件或產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)圖。CAD輔助設(shè)計(jì)具有機(jī)械產(chǎn)品及工程的幾何建模、分析計(jì)算、繪制圖形、仿真試驗(yàn)、生成設(shè)計(jì)文件以及數(shù)據(jù)庫管理等特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也越來越廣，并在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)比例中占據(jù)了重要的位置。

　　1.2CAD軟件的功能

　　目前，企業(yè)常用的CAD軟件的模塊功能主要包括以下幾個(gè)方的內(nèi)容，即：(1)CAPP功能。即計(jì)算機(jī)輔助的工業(yè)設(shè)計(jì)。它主要是對材料定額、工藝的設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容等進(jìn)行管理，從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，確保機(jī)械設(shè)計(jì)的高效率、高質(zhì)量。(2)二維繪圖功能。它是當(dāng)前CAD輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用當(dāng)中的主要功能，它利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能繪圖，轉(zhuǎn)變了原有手工繪圖的方式，能夠有效的減輕設(shè)計(jì)人員的工作任務(wù)量。(3)PDM功能。即對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理功能。它能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，從而確保工藝卡、圖紙、技術(shù)資料以及加工代碼等的可靠性和安全性。

　　二、三維CAD輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

　　經(jīng)過對三維CAD的切身體驗(yàn)，認(rèn)為三維CAD體系比二維CAD在設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備時(shí)擁有的更大的優(yōu)點(diǎn)，主要有以下幾個(gè)方面：

　　2.1零件設(shè)計(jì)更加方便

　　采用三維CAD系統(tǒng)，能夠在裝配環(huán)境設(shè)計(jì)新零件，也能夠參照附近的零件位置大小、形狀完成新零件的設(shè)計(jì)，這樣提高了速度還更方便，減少了單獨(dú)設(shè)計(jì)導(dǎo)致整體失敗的幾率。資料查找器中有一個(gè)零件回放，能夠?qū)⒄麄€(gè)流程視頻呈現(xiàn)，更直觀易懂。

　　2.2裝配零件更加直觀

　　在裝配過程中，資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關(guān)系，若裝配不正確即予以顯示，另外，零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時(shí)候,可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整個(gè)機(jī)器裝配模型完成后還能進(jìn)行運(yùn)動演示，對于有一定運(yùn)動行程要求的，可檢驗(yàn)行程是否達(dá)到要求，及時(shí)對設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，避免了產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報(bào)廢。

　　2.3縮短了機(jī)械設(shè)計(jì)周期

　　使用三維CAD系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)間是之前的三分之二，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間提升了設(shè)計(jì)效率。采用三維CAD技術(shù)展開新機(jī)械的開發(fā)研究時(shí)，只需要重新設(shè)計(jì)和生產(chǎn)其中小部分的零配件，其他的一大部分零配件仍舊使用之前的信息功能，大幅度的提升了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率是以前的三到五倍。并且，三維CAD技術(shù)具備高度變形設(shè)計(jì)功能，可以經(jīng)過快速的重新組織，生產(chǎn)制作出全新的機(jī)械設(shè)備。

　　2.4提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量

　　由于機(jī)械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合,同時(shí)采用CAD和CIMS組織生產(chǎn),機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有了新發(fā)展。三維CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,如優(yōu)化、有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、運(yùn)動方針和優(yōu)化設(shè)計(jì)等,保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí),大型企業(yè)數(shù)控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM進(jìn)行機(jī)械零件加工,一致性很好,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　三、CAD輔助設(shè)計(jì)在過程裝備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　在過程裝備工程的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，CAD輔助設(shè)計(jì)在其中的應(yīng)用范圍主要包括CAE軟件、CAD/CAM軟件以及生成零件裝配設(shè)計(jì)圖等。CAD輔助設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)的過程中，能夠有效的對過程裝備工程設(shè)計(jì)的方法和手段進(jìn)行優(yōu)化和更新，轉(zhuǎn)變過去傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，通過積極的引進(jìn)和系統(tǒng)當(dāng)前國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)現(xiàn)代化理念，不斷的提高和推動我國過程裝備制造行業(yè)的壯大和發(fā)展。目前，CAD輔助設(shè)計(jì)在過程裝備工程設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用情況主要體現(xiàn)在以下的幾個(gè)方面，具體內(nèi)容如下：

　　3.1零件與裝配圖的實(shí)體生成

　　(1)零配件的實(shí)物模型

　　三維CAD建造模型有三種模式：表面模型、線框模型以及實(shí)物模型。在具備實(shí)物建模能力的CAD軟件中，都有一些基本的建模系統(tǒng)。在AutoCAD的軟件中，三維實(shí)物建模模塊中，軟件就供給了球體、立方體、圓錐體、圓柱體、楔形體和環(huán)狀體六種最基礎(chǔ)的體系。針對構(gòu)造簡單的零配件，利用軟件對它的結(jié)構(gòu)構(gòu)造解析，把它分解成多個(gè)基本體，再對基本體進(jìn)行三維實(shí)物組合，再利用交、差、并等計(jì)算公式進(jìn)行精確的計(jì)算，就可以獲得零配件的三維實(shí)物模型。

　　一些相對來說繁雜的零件，很少會成功分裂成若干個(gè)基本體，那樣之后的基本體會比較多，不易成型。因此，只有基本體的話，是不能夠達(dá)到三維實(shí)體造型的目標(biāo)。所以，應(yīng)該現(xiàn)在二維幾何中描繪大小，再從三維中進(jìn)行拉伸或者是旋轉(zhuǎn)，在新的基本體上經(jīng)過交、并、差后得出的就是我們要求的一個(gè)三維實(shí)體模型。

　　(2)實(shí)體裝配圖的生成

　　在零件實(shí)體構(gòu)造完成后,利用機(jī)器運(yùn)動分析過程中的資料,在運(yùn)動的某一位置,按各零件所在的坐標(biāo)進(jìn)行“裝配”，這一過程可用CAD軟件的三維編輯功能實(shí)現(xiàn)。

　　3.2模具CAD/CAM的集成制造

　　現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，科學(xué)技術(shù)也在不斷的發(fā)展中，生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)方法也在日益提高，從人工策劃和制作圖紙到CAE/CAD/CAM，生產(chǎn)制造業(yè)正日益的朝著電子化和數(shù)字化方向前進(jìn)。并且，模型CAM/CAD技術(shù)，差不多籠罩了整個(gè)現(xiàn)代社會制造業(yè)。

　　要由多少個(gè)功能模塊組合形成一個(gè)完整的CAM/CAD的軟件體系。一般有圖形編輯、三維制圖、仿真模擬、曲面造型、有限元分析、數(shù)控加工、動態(tài)顯示燈。這些功能模塊要在軟件數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，開展統(tǒng)一的管制，軟件數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的主要來源之一是實(shí)物造型。

　　3.3CAE機(jī)械軟件

　　CAE在機(jī)械工程設(shè)計(jì)當(dāng)中的軟件系統(tǒng)的實(shí)際功能主要包括：結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、工程數(shù)值分析、運(yùn)動學(xué)/動力學(xué)仿真、強(qiáng)度壽命預(yù)估與設(shè)計(jì)評價(jià)等等。在設(shè)計(jì)的過程中，CAE系統(tǒng)軟件要在等CAD技術(shù)解決完機(jī)械產(chǎn)品的造型問題之后，方可進(jìn)行產(chǎn)品剛度、強(qiáng)度、材料、壽命、合理性、運(yùn)動特性以及結(jié)構(gòu)等方面的動態(tài)特性問題和其他問題的設(shè)計(jì)。

　　四、CAD輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用中的優(yōu)勢

　　4.1加大地提升了機(jī)械設(shè)計(jì)的便捷性

　　將CAD技術(shù)引入到機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，零部件設(shè)計(jì)可以借助相鄰2個(gè)零件的位置及形狀實(shí)現(xiàn)，不但極大地提高了便捷性，而且還可以確保所設(shè)計(jì)的零件與相鄰零件的匹配精準(zhǔn)度，有效地解決了之前單獨(dú)進(jìn)行零件設(shè)計(jì)可能存在的匹配性問題。除此之外，借助資源查找器中的零件回放功能可以以動畫的方式再現(xiàn)零件造型過程，極大地提高了直觀性。

　　4.2實(shí)現(xiàn)了對機(jī)械設(shè)計(jì)周期的有效控制

　　在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中引入AutoCAD技術(shù)大大地減少了機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間，設(shè)計(jì)效率得到明顯提升。在新的機(jī)械開放設(shè)計(jì)的過程中引入AutoCAD技術(shù)，之前的零部件信息大多數(shù)都可以使用，只有少數(shù)零部件需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造，在很大程度上提高了工作效率。除此之外，CAD系統(tǒng)的變型設(shè)計(jì)能力也十分突出，通過快速重構(gòu)便可以得到新產(chǎn)品。

　　4.3機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平及質(zhì)量均有一定程度的提升

　　在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)領(lǐng)域中引入現(xiàn)代化的信息技術(shù)，為機(jī)械產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展注入了新的活力。CAD技術(shù)涵蓋諸如有限元分析、產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)以及優(yōu)化等一系列先進(jìn)設(shè)計(jì)方法，大大地提高了機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和質(zhì)量水平。

　　4.4零件裝配環(huán)節(jié)的直觀性有所提高

　　在機(jī)械裝配過程中，零件相互間的裝配關(guān)系被如實(shí)記錄在資源查找器中的裝配路徑查找器中，一旦裝配有誤將會及時(shí)提示。與此同時(shí)，還可以隱藏零件，外部零件被隱藏之后，內(nèi)部裝配結(jié)構(gòu)變得清晰可見，機(jī)械裝配完畢之后可以進(jìn)行動作演示，如果有動作要求，可以對其是否達(dá)標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，如果不達(dá)標(biāo)可以及時(shí)進(jìn)行改善，最大限度地降低了由于產(chǎn)品報(bào)廢所導(dǎo)致的損失。

　　五、CAD前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢

　　5.1圖形交互技術(shù)

　　因?yàn)镃AD軟件體系是創(chuàng)造出新產(chǎn)品的工具，一定要簡單易學(xué)好掌握。在一個(gè)具備智能化、友好的環(huán)境中可以拓展設(shè)計(jì)師的大腦，發(fā)散思維，可以集中全部精神投入在創(chuàng)作中。所以，軟件的圖標(biāo)菜單智能化設(shè)計(jì)、導(dǎo)航可動設(shè)計(jì)以及拖放式的造型這些人性化的設(shè)計(jì)，給設(shè)計(jì)員操作供給了方便。除此之外，手寫輸入法、語音識別以及特別手勢模塊這些更人性化簡便的技術(shù)也在探索研究中。

　　5.2智能CAD技術(shù)

　　因?yàn)镃AM/CAD的軟件應(yīng)用越來越廣泛，對智能化的要求也越來越高。設(shè)計(jì)是一個(gè)具備高智能化的人類創(chuàng)造性活動。CAM/CAD朝著智能化發(fā)展是必然的。智能設(shè)計(jì)是在信息化、知識化的前提下，知識倉庫是創(chuàng)建設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)師在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)所需的數(shù)據(jù)和理論能夠及時(shí)精確的獲取，智能化的輔助設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)，而且能夠智能化的了解設(shè)計(jì)師的意思、自動化檢查錯(cuò)誤、提出合理的建議、回答問題等。還具備推測能力，即使設(shè)計(jì)新手使用軟件創(chuàng)造新產(chǎn)品也能得心應(yīng)手，創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)的核心發(fā)展方向，工程師正在努力把創(chuàng)新技術(shù)和人工智能技術(shù)綜合在一起放在CAD的軟件中，運(yùn)用智能化的設(shè)計(jì)、建議模塊去指導(dǎo)在創(chuàng)新產(chǎn)品、創(chuàng)新技術(shù)、創(chuàng)新系統(tǒng)時(shí)遇到的設(shè)計(jì)問題，我們得到的新產(chǎn)品和工程體系更具備創(chuàng)新性。

　　結(jié)束語

　　過程裝備設(shè)計(jì)工作，是一個(gè)需要認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)對待的工作，要想做好這樣的工作，就需要一個(gè)相對完善的可操作的軟件作為支持。過程裝備設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用到CAD輔助設(shè)計(jì)，積極地?cái)U(kuò)大它在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用范圍，不斷地在實(shí)踐過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加大對新技術(shù)的將研究、開發(fā)和應(yīng)用，從而促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展。

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