CAD技术和机械制图关键技术探索

2022-09-21 16:46:28 来源:写作指导

摘要:随着时代的发展,我国的科技水平取得了大幅度的提升。CAD技术是科学技术和时展中的产物。随着CAD技术的进一步发展,有效的带动了机械行业内制图环节的发展,与此同时,也促使着机械制造技术的快速提升。本文主要针对CAD技术中的几项关键技术和机械制图技术进行分析,并就其后续的发展方向进行深度探析,通过分析其存在的众多优势来进一步完善其发展方向和模式。

键词:CAD技术;机械制图;关键技术

1引言

所谓的机械制图就是指设计者和制造者之间进行交流的一种媒介手段,设计者主要就是对机械的参数进行统计和制造,制造者对其进行精细的绘制。传统的制图方式主要就是手工制图,这种制图方式相对较慢,并且精度相对较差。随着CAD技术的发展壮大,已经逐渐替代了这种传统的制图方式,取之而来的就是机械制图的方式,这种制图方式的效率较高,并且整体制图的精准度也更高,由此可见,机械制图的使用是离不开CAD技术的辅助的。

2CAD技术概述

2.1CAD技术简介

CAD技术也被称为计算机辅助设计技术,通过利用计算机和一些相关的辅助功能来帮助设计人员开展设计工作,主要应用在工程项目和产品设计环节。CAD技术中有几项关键的技术,能够有效的提高设计的效率和准确程度,分别为线框模型、用户界面技术等。CAD技术目前是机械制图工作中的核心技术,由二维平面技术延伸而来,能够有效的辅助设计师来展现自身的设计理念,并且也能够将设计成果完美的展现出来。

2.1.1线框模型线框模型技术

主要是在二维平面技术的基础上延伸出来的,通过在二维平面制图的基础上增加了一条表示深度的坐标,能够进一步将二维平面中的直线和圆弧进行扩展,扩展后的线条能够有效的表示设计目标的边界和轮廓。通常情况下,线框模型是由点、线、面共同组合而成的,其能够用于制作任意模型的视图,并且能够保障各个视图之间的准确性和投影关系,为绘图工作带来的极大的便利。

2.1.2实体造型实体造型技术

主要就是将建模和三维实体连接起来的技术。这种技术早在上世纪七十年代就开始应用,并且到了八十年代,国内外便已经研发出了实体造型系统,效果都还是比较理想的。在CAD技术中,实体造型单元中将立方体、圆柱体等基本要素都已经纳入进去了,可供设计人员进行使用的素材种类较多,减轻了设计人员寻找素材的工作量。不仅如此,CAD技术中的实体造型技术为机械制图工作创造出了一个虚拟的环境,在这中环境中,设计人员通过可编写的宏命令和动态模型操作就能够实现界面的优化。

2.2工程数据库技术

工程数据库技术在我国的发展起点相对较晚,近几年在科学技术的不断推动帮助下,工程数据库也取得了比较客观的进步。虽然我国目前的工程数据库技术还有一定的发展空间,但是也已经能够满足机械制图和设计人员的日常工作内容了。

2.3用户界面技术

用户界面技术是使用者直接接触到的一个环节,目前这一技术的主要设计原则有以下几点:首先是灵活性原则,要针对不同的受众群体来打造相符合的使用方式,降低使用的难度,实现键鼠的共存。其次就是相似性原则,这一原则主要就体现在内部程序上的相似性和同类其他应用软件的相似性。最后就是直观性原则,这一原则是比较重要的,要求所有的应用程序输出的信息必须要清晰准确,并且要能够及时的为用户提供执行状态,帮助用户更好的去进行操作,这样也能够进一步提高其整体的效率。

3CAD技术的优势体现

3.1设计呈现更直观

传统的机械设计图主要就是采用二维平面技术来进行设计,设计人员将设计构思和设计目标结合起来,然后做出相应的设计效果,但是由于二维平面设计技术的局限性,导致很多功能和构思根本无法实现,而CAD技术则有效改善这一问题。CAD技术将实现了三维构想,在机械制图过程中,能够直观呈现出零件之间的适配程度,有效的提高了零件数据的精准度。除此之外,在机械制图结束后还能够运用CAD技术进行仿真检验,检查零部件的设计是否存在不合理,若出现不合理之处便于设计者及时修改,保证零部件的设计达到使用和设计标准。

3.2设计周期更短

近几年来,CAD技术在机械制图工作中广泛的应用,在这一技术的帮助下,极大的缩短了设计工作所需的周期,不仅如此,CAD技术还能够有效的实现设计样本的保存工作。另外,CAD技术能够根据不同零件的形状、构造和性能来设计出新的零件,其操作难度相对较低,并且比传统制图模式的效率要高很多,能有效的缩短设计的周期。

3.3数据安全有保障

CAD技术给机械制图工作人员提供了一个优质的平台,设计人员的众多设计理念都可以在CAD技术上实现,并且其整体的设计思路和操作记录都能够保存下来,有效的避免了传统设计工作中的样本丢失、数据泄露问题。不仅如此,CAD技术中的保存功能为机械制图过程提供了安全保障性,便于设计者在出现电脑操作失误或者样本丢失时能够及时找回。另外,设计者通过CAD技术的加密功能能够保障设计操作的私密性,防止设计被他人窃取,为设计者的数据提供安全保障。

3.4CAD技术在机械制图中更加方便快捷

传统的手工制图时,要求制图人员必须要足够的专注,一旦出现问题,必须要对图纸进行返工修改,整体的工作量和难度都是非常大的,严重的影响了制图的效率。随着CAD技术的广泛应用,有效的提高了制图效率,在CAD技术的帮助下,工作人员能够高效的开展制图工作,并且也能够更加及时的发现制图环节中的错误,并且修改起来也非常的简便,最大程度上的节约了机械制图所需的时间成本。

3.5CAD技术拥有丰富的资源库

在应用CAD技术进行制图时,还可以适当的引入丰富的资源库,并且将一些常见的图形部件结构纳入到资源库中,这样在以后的使用过程中,也能够进一步简化制图环节,只需要通过设计的实际需求来利用已经保存过的图形就能够完成设计工作。这种模式极大的降低了制图工作的难度,并且也能够有效的节约人力成本,对于制图工作的开展有很大的帮助。

3.6制图资源可以重复利用

在传统的制图模式下,一旦项目结束,前期设计的众多文件和设计图都失去了意义,是无法重复使用和绘制的,这就间接增加了其设计的成本。在CAD技术的帮助下,机械制图所绘制的各种图纸都可以建立起不同类型的数据库,这样就能够让其重复使用,在以后的设计工作中,如果遇到了同类型的机械制图,可以参考这些设计图纸来进行设计,这样就有效的提高了制图和设计工作的效率,这些设计图都是可以长期保存的,也是一个丰富的设计资源库,能够为后续的设计和生产工作提供更多的资源保障,促使设计工作高效的开展。

4CAD技术在机械制图中的技术应用

4.1在几何画法中的应用

通常在机械制图过程中,零部件的设计是需要展现出复杂的设计元素的,因此设计人员在进行设计时,必须要科学的进行布局,结合光影效果和光学效果来合理的分布点线面。在利用CAD技术时,一定要将点线面的坐标进行定位,然后创建成不同的视口,以此来实现零部件的各个视觉效果。不均如此,在机械制图过程中使用CAD技术可以通过CAD技术中的实体造型技术将设计目标的三维立体模型进行构建,在通过利用着色面和着色来线选取三维立体模型中的线元素和面元素,然后将其放置在对应位置,这样能够有效的分析其存在的特点。

4.2在组合视图中的应用

机械制图本身就是一个复杂的系统性工程,在实际的制图过程中,通过CAD技术的帮助,能够将多个元素进行组合,在确定了设计目标后,能够构建出设计目标的结合结构,然后结合设计目标的需求来对几何体进行旋转,进而确定其正确的方向,然后再将几何体元素放置在相应的位置上,实现三维立体模型的构建。在这个系统的设计过程中,如果有传统的纸质绘图或者二维平面绘图软件进行操作,不仅操作的整体难度较大,而且最终呈现的效果不佳,而CAD技术的众多强大功能则能够实现预期的目标,帮助设计人员用最短的时间完成设计工作,从而提高自身的设计效率。

4.3在剖视图中的应用

在机械制图过程中,剖视图的应用效果是直接影响整个设计目标效果的。在进行机械制图时,剖视图主要就应在多空槽的零部件设计环节中,这种设计工作的难度普遍较大,需要合理的设计理念和想象空间来将零部件进行剖切,然后在将设计图中的虚线进行合理的分配,CAD技术中的线条是比较多的,并且重叠的现象也是比较多的,因此设计人员很难想象到多孔槽零件的性质。通过CAD技术中的剖切功能,能够对零部件进行剖切,这样就便于工作人员从零件内部来进行观察,这样就能够绘制出零部件的剖视图。但是需要绘制人员注意的是,在剖视图的制作过程中一定要从不同角度,采用不同方法对零部件进行剖切,这样才能够绘制出不同角度的剖视图,以便工作人员加深对零部件切面和构造的理解。

4.4装配图中的CAD技术应用

机械制图工作不仅需要绘制出机械构建的各个部件和结构,还涉及到了多个机械部件之间的组装工作,这样才是一套完整的机械结构。绘制这种图的难度是比较高的,整体的复杂性较高。通过CAD技术的帮助下,能有效的对机械部件的实际状态建立模型,并且在装配过程的基础上设置出图纸,这样就能够让装配人员更加直观的了解各个部件之间的关系,通过图纸和三维模型能够将不同机械的组装方式展现出来,这样为后续的组装环节也奠定了良好的基础。CAD技术能够有效的构建不同转配过程,最大程度上的降低了操作人员的装配难度,也能够让装配人员更加了解具体的装配流程。

4.5CAD技术在基本机械形状中的绘制

在机械制图环节中,设计人员对于多边形和椭圆等形状的使用是非常频繁的,因此需要对着些常用的图形进行有规则性的排列,这样在使用过程中就会更加的便捷,也能够更加简单高效的完成机械图形的绘制,进而提高整个机械制图环节的效率。

5CAD技术的发展方向

5.1智能化发展

对于CAD软件而言,其后续要想更好的发展,就必须要不断完善自身的智能化水平。近几年来信息技术发展的步伐越来越快,对很多行业都产生了巨大的影响。智能化CAD技术能够更好的处理一些数据和知识,并且能够提高其整体的决策和判断能力,能够进一步提高其运行的效率和质量。

5.2集成化发展

CAD技术的集成化发展能将设计环节和文档编辑环节等众多环节集合在一个完整的系统当中,进而实现信息的集成化发展,并且推动资源数据的共享。现阶段应用最广泛的CAD系统就是微机系统以及工程工作站系统,这两个系统的应用效果都比较好,并且都具备价格低、性能高、维护便捷的特点。据有关调查数据显示,国外有超过一半以上的CAD软件都在工程工作站中运行,剩下的一半中,有绝大部分都是在微机系统中运行,这两个系统基本上覆盖了所有的CAD系统。

5.3可视化发展

可视化发展主要就是体现在用户界面上,在用户界面的直观性原则基础上,CAD软件对图形的要求有很大的提升,不仅要求能够绘制出各种图纸和图形想要表达的真实感受,还要求设计过程能够直观地展现出来,真正做到动态的实时显示,也帮助工作人员更加高效的完成工作内容。

5.4并行化发展

所谓的并行化发展主要就是针对处理技术,要想充分的发挥出CAD技术的并行处理效果,就需要各个应用对象的算法进行研究,这样才能提高数量级的处理速度。不仅如此,产品系统的标准化也是其重要的发展方向。近几年来,CAD技术应用的范围越来越广,为了进一步实现资源的共享,还需要完善其系统产品的标准化发展,这样才能够推动CAD技术更好的发展,进而在更多的领域展现其优势。

6结语

综上所述,随着计算机技术的不断完善,CAD技术也取得了更大的进步,其中的几项关键技术在不同的领域范围内都有了更好的应用前景,并且也在很大程度上促进了行业的发展。在机械制图工作中利用CAD技术能够更好的进行观察和设计,并且在CAD的帮助下,绘制的图纸更加的准确,为后续的工作奠定了良好的基础。

作者:孙元乾 单位:江苏省靖江中等专业学校