1 三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)點(diǎn) ;%u'w;sg q
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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系統(tǒng)軟件具有更高效率、更快速度、更低成本的優(yōu)勢。具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
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（1）縮短了機(jī)械設(shè)計周期 5v1f?btc
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采用三維CAD技術(shù)，縮短了機(jī)械設(shè)計周期近 )C
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1/3，大幅度地提高了設(shè)計和生產(chǎn)效率。在用三維CAD系統(tǒng)進(jìn)行新機(jī)械的開發(fā)設(shè)計時，只需對其中部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計和制造，而大部分零部件的設(shè)計都將繼承以往的信息，使機(jī)械設(shè)計的效率提高了3～5倍。同時，三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計能力，能夠通過快速重構(gòu)，得到一種全新的機(jī)械產(chǎn)品。 R4xoc;b
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（2）零件設(shè)計更加方便 2L=+z1%I
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使用三維CAD系統(tǒng)軟件，可以在裝配環(huán)境中設(shè)計新零件；也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計新零件，既方便又快捷，還可保證新零件與相鄰零件的精確配合，避免了單獨(dú)設(shè)計零件出現(xiàn)錯誤而導(dǎo)致裝配的失敗。比如可以在裝配環(huán)境中根據(jù)箱體的形狀及其他的配合要求快速準(zhǔn)確地設(shè)計出所需要的箱蓋來。 9wR-0E
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（3）修改機(jī)械零件非常方便 EVovx7dr
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零件環(huán)境中有查找器，在完成機(jī)械零件造型時，資源查找器同時列出了完成該零件的所有命令，點(diǎn)擊這些命令就可以很清楚地了解完成該零件的每個步驟，并利用資源查找器中的零件回放把零件造型的全過程通過動畫連續(xù)地演示出來，使人一目了然。修改零件時，也可以點(diǎn)擊資源查找器中相對應(yīng)的命令來完成，更方便地是在裝配環(huán)境中也可以進(jìn)行零件的修改，即點(diǎn)擊要修改的零件就可以進(jìn)入零件環(huán)境來完成零件的修改。 j,7NLb9M
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（4）在裝配環(huán)境中裝配零件方便直觀 .uu[f2.N+
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運(yùn)用不同的裝配關(guān)系可以把各個機(jī)械零件裝配起來。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，若裝配不正確或發(fā)生干涉，查找器即予以顯示，同時可對零件的裝配進(jìn)行靜干涉的檢查，如果發(fā)現(xiàn)干涉就可及時對零件等進(jìn)行修改，以保證設(shè)計的正確性。另外，零件還可以隱藏，在隱藏了外部零件后，可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。在整個機(jī)器或某個部件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，對于在靜態(tài)下不發(fā)生干涉而在運(yùn)動中出現(xiàn)碰撞的也可檢驗(yàn)出來，從而及時對設(shè)計進(jìn)行更改，保證設(shè)計的正確性，避免了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)問題需要修改甚至報廢。同時還可以進(jìn)行運(yùn)動仿真，能清楚地看到機(jī)器運(yùn)動的全過程。 WD"3W)!
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（5）提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量 G$hH~{ Y$
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由于機(jī)械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合，同時采用了CAD設(shè)計方法和CIMS組織生產(chǎn)，使機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計有了新發(fā)展。三維CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計方法，如優(yōu)化、有限元受力分析等，保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。同時，大型企業(yè)數(shù)控加工手段較完善，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。 Fbvw zZ
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2 三維CAD技術(shù)對機(jī)械設(shè)計的影響 q]1HCWde
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三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)勢，從根本上改變了機(jī)械設(shè)計的進(jìn)程和質(zhì)量，擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計模式的束縛，引進(jìn)了現(xiàn)代設(shè)計概念，克服了傳統(tǒng)設(shè)計帶來的種種弊端，使機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計發(fā)生了深刻的變化。 4Ji6B)B
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（1）更強(qiáng)調(diào)設(shè)計理論機(jī)械設(shè)計屬工程設(shè)計，具有很強(qiáng)的工程性、也具有很強(qiáng)的理論性，傳統(tǒng)設(shè)計偏重經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計工程中經(jīng)驗(yàn)多，經(jīng)驗(yàn)公式多，主要以改型設(shè)計為主，設(shè)計方法以仿照類比為主，忽視了創(chuàng)新性設(shè)計。而CAD設(shè)計技術(shù)不僅代替了設(shè)計者的手工設(shè)計計算和手工繪圖，而且更加依托于機(jī)械設(shè)計原理、設(shè)計公理、設(shè)計體系，以及和其他學(xué)科交叉形成新的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計理論和體系。 /CpU. ^V
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（2）充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新性傳統(tǒng)設(shè)計中仿型設(shè)計、改型設(shè)計多，只需借鑒現(xiàn)成資料，改變現(xiàn)有產(chǎn)品中的某些結(jié)構(gòu)尺寸，或只需消化引進(jìn)產(chǎn)品，仿照生產(chǎn)，因此往往從一開始就進(jìn)入了常規(guī)設(shè)計，越過了創(chuàng)新構(gòu)思的方案設(shè)計階段，使得產(chǎn)品從根本上沒有質(zhì)的飛躍，而依靠三維CAD技術(shù)使設(shè)計在方案設(shè)計階段，充分利用專家系統(tǒng)及現(xiàn)代科技新理論，建立多種機(jī)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)型對比，實(shí)施創(chuàng)新，同時由于設(shè)計立體感強(qiáng)、效果逼真的特點(diǎn)，更能激發(fā)設(shè)計人員的新穎構(gòu)思，得到具有高科技含量的新產(chǎn)品。 {A c5(li_
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（3）為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)制造過程全面信息化，打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。由于先進(jìn)的信息處理技術(shù)不僅使設(shè)計過程全部計算機(jī)化，而且設(shè)計的產(chǎn)品在正式加工制造之前，即可利用三維設(shè)計技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬組裝及動態(tài)仿真，在產(chǎn)品正式加工前發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷并進(jìn)行改進(jìn)，縮短了設(shè)計時間及過程，極大地提高了設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量。另外，隨著信息高速公路的開通，信息傳輸技術(shù)已達(dá)到了一個新階段，設(shè)計圖紙甚至跨國傳輸、設(shè)計方案的實(shí)時異地討論、異地現(xiàn)場修改都已成為現(xiàn)實(shí)。 0RaE!4)!;
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（4）促進(jìn)機(jī)械設(shè)計人員建立現(xiàn)代化設(shè)計觀念三維CAD技術(shù)徹底更新設(shè)計手段和設(shè)計方法，是建立在高科技平臺下的先進(jìn)設(shè)計技術(shù)，通過建立設(shè)計對象的數(shù)學(xué)模型和設(shè)計過程的模型，將使方案決策、設(shè)計計算、圖紙繪制等階段全部實(shí)現(xiàn)計算化，這就要求從事機(jī)械設(shè)計工作的設(shè)計人員不僅要具備扎實(shí)的理論知識、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、第1手資料和最新信息等基本機(jī)械設(shè)計素質(zhì)，還應(yīng)具備熟練的計算機(jī)知識和技能及科學(xué)的設(shè)計思想和方法，及時了解掌握新理論、新技術(shù)、新方法，建立現(xiàn)代化的觀念。 .f+ul@o
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3 CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中存在的問題 T#L/HD
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CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)勢是非常明顯的，其技術(shù)是新興技術(shù)，仍在高速發(fā)展。它給企業(yè)帶來了效率和效益。但在有些地方、有些企業(yè)卻效果不明顯，主要表現(xiàn)在： 9XU"Ppv
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（1）把CAD技術(shù)作為取代圖板的繪圖工具，并未實(shí)現(xiàn)真正的設(shè)計。他們只是做到用手工出圖轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)出圖的現(xiàn)狀，當(dāng)然計算機(jī)出圖是有很多的優(yōu)點(diǎn)，美觀、規(guī)范、修改容易、存檔方便等。但是如果只停留在這個階段，就失去CAD的作用，因?yàn)镃AD是輔助設(shè)計，不是輔助繪圖。目前很多部門的三維CAD軟件可以做出三維模型，但也僅僅是為了出幾張三維效果圖，并未真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)用三維CAD軟件進(jìn)行整體空間設(shè)計和受力分析，還停留在平面圖設(shè)計方面。 D%t cYI(
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（2）精通CAD技術(shù)的設(shè)計人員缺乏。CAD系統(tǒng)是一個復(fù)雜、多樣的系統(tǒng)，并不可能使每個設(shè)計人員都能很好的掌握，更何況大部分設(shè)計人員沒有接受過CAD的應(yīng)用培訓(xùn)，對多數(shù)的CAD功能一無所知，他們完成的設(shè)計很可能就存在這樣那樣的缺陷。 zn5 U(>=c
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4 發(fā)展趨勢 (:JX;<-
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三維CAD系統(tǒng)使人們能夠直接由思維中的三維模型開始設(shè)計，有了表達(dá)全部集合參數(shù)和設(shè)計構(gòu)想的可能，使整體設(shè)計過程能夠在三維模型中分析與研究，并能使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，因而能夠更好地完善其設(shè)計思想，從而使設(shè)計方案理想化。在三維的CAD產(chǎn)品設(shè)計中，可以建立充分而完整的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，并以此為基礎(chǔ)，對整體設(shè)計或部件進(jìn)行各類分析。從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，三維CAD技術(shù)必然會替代二維繪圖。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、多媒體技術(shù)的實(shí)用化，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。正確把握CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢，對我國CAD軟件行業(yè)的開發(fā)及企業(yè)正確規(guī)劃自身的CAD應(yīng)用系統(tǒng)，都有深遠(yuǎn)的意義。 +`;YK7o
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總之，三維CAD已在機(jī)械設(shè)計中發(fā)揮了重要的作用，使機(jī)械設(shè)計提高到全新的水平。它的迅速發(fā)展必將能滿足現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計越高的需求，為機(jī)械設(shè)計提供強(qiáng)有力的支持。 !/1aot^(
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（王其芳 來源：萬方數(shù)據(jù)）
