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機械工程中CAD制圖技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用
CAD技術(shù)是指計算機輔助設(shè)計技術(shù)，由于其較強的適用性，在很多領(lǐng)域都得到快速發(fā)展，下面YJBYS小編為大家搜索整理了關(guān)于機械工程中CAD制圖技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關(guān)信息請持續(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生培訓(xùn)網(wǎng)!
CAD繪圖技術(shù)經(jīng)過幾十年的程序開發(fā)和不斷完善，能夠根據(jù)自己的想法繪制出任意的二維或三維機械圖形，相對于傳統(tǒng)手工繪圖，CAD技術(shù)的應(yīng)用大大提高了繪圖速度、精確度和靈活性。目前，CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、輕紡、美工、建筑、電子、化工、機械、造船等很多領(lǐng)域，其應(yīng)用帶來了巨大經(jīng)濟效益和不斷豐厚的成果，尤其在機械工程上應(yīng)用讓機械工程行業(yè)飛速發(fā)展。
一、CAD在機械工程中的應(yīng)用開發(fā)
計算機以驚人的發(fā)展速度給很多行業(yè)帶來了巨大的改革，20年前人們會為在PC機上開發(fā)出一套Fortran繪圖語言而津津樂道，而今天大多數(shù)工程技術(shù)人員都能用CAD軟件隨心所欲的繪制出直線、圓等基本繪圖要素，甚至柱體、錐體、球等二維結(jié)構(gòu)圖。人們利用計算機技術(shù)的巨大進步開發(fā)出來了廣大而又實用的各種畫圖工具，就像要蓋一棟大樓，強大的應(yīng)用工具已經(jīng)為這座大樓燒好了磚，建好了梁，設(shè)計者只需要根據(jù)自己的設(shè)計思想將這些素材拼接到一起。
1、CAD技術(shù)的開發(fā)及普及
機械CAD制圖技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用基于微機硬件平臺上的各種C++語言及Windows 環(huán)境，利用Borland C+、Microsoft C ++、Visual C等程序設(shè)計語言能夠便于組織復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對象或可視化程序設(shè)計語言，Windows 操作平臺為CAD用戶提供了良好的圖形用戶界面(GUI)和豐富的圖形開發(fā)工具和素材庫。這些應(yīng)用平臺的開發(fā)可以讓用戶把更多的精力放在軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和核心算法上，使繪圖更加精準，效率大大提高。
CAD繪圖軟件具有廣泛的適應(yīng)性，它能夠在各種計算機操作系統(tǒng)和工作平臺上運行，其良好的用戶界面為用戶提供了各種操作命令和交互菜單，方便了用戶操作，其多文檔設(shè)計環(huán)境能夠讓非計算機專業(yè)人員很容易的學(xué)會使用。人們完全可以在實踐中掌握各種應(yīng)用操作并根據(jù)自己需要開發(fā)應(yīng)用技巧，讓自己的繪圖設(shè)計更加簡便。CAD能夠支持40多種圖形顯示設(shè)備(分辨率從320×200到2048×102)，鼠標器30多種、各種數(shù)字儀、繪圖儀、打印機，這些方便的應(yīng)用都為CAD繪圖技術(shù)的普及創(chuàng)造了條件。
2、針對機械產(chǎn)品的CAD技術(shù)應(yīng)用
針對現(xiàn)有的機械工程行業(yè)，CAD軟件第三方開發(fā)團隊組織力量進行二次開發(fā)，使得CAD軟件具有針對機械產(chǎn)品的功能模塊或運行環(huán)境，通過這種軟件支持在開發(fā)，機械工程用戶可擁有更多的資源和工具，CAD軟件在實際機械產(chǎn)品設(shè)計使用中不斷予以完善和提高。但一個軟件的完善過程需要人們不斷的投入人力和物力，僅靠一兩個人的努力是很難實現(xiàn)這一宏偉目標的，尤其是想開發(fā)出既通用，還能滿足專業(yè)繪圖人員需要的軟件，困難就更大。今天，CAD制圖軟件開發(fā)團隊通過集團化分工和協(xié)作的工作方式，使其在機械產(chǎn)品設(shè)計中進一步發(fā)展，使得任何的機械產(chǎn)品只要能被想到，就能通過CAD軟件設(shè)計出來。
在機械產(chǎn)品設(shè)計中，會經(jīng)常遇到孔、齒輪等國家或地方的標準元件，或個人設(shè)計中經(jīng)常使用的一些重復(fù)圖形，這些圖形的重復(fù)繪制大大增加了工作量。而在使用機械CAD軟件時，完全可以按照素材類型，將這些常用的圖形保存起來建立素材庫。一般來說，誰具有的素材越多，誰就能以更快的速度完成繪圖，繪圖質(zhì)量也越高，為此，CAD軟件開發(fā)人員在開發(fā)軟件時就已經(jīng)將常用的素材建庫保存到了軟件中，對于部分機械產(chǎn)品而言，用戶完全可通過“搭積木”的方法，將產(chǎn)品繪制出來。另外，軟件開發(fā)人員通過將所保存塊的大小定為一個基本單位，以便用戶更方便地使用插入塊，比如說，定義模塊的大小為90×80×75，當需要插入100×80×75或120×80×75大小的窗口時，用戶就可以根據(jù)需要將原始定義模塊進行縮小或放大就可以了，完全省去了定義兩個不同模塊的麻煩。機械圖形素材庫的使用，大大節(jié)約了計算機資源的空間，提高了機械產(chǎn)品繪圖人員的工作效率。
二、CAD技術(shù)在機械工程中的研究方向
經(jīng)過十幾年的發(fā)展，在機械工程產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計中CAD繪圖技術(shù)已得到了廣泛應(yīng)用，但仍有許多等待人們?nèi)ヌ剿骱脱芯康膯栴}。筆者認為，CAD制圖技術(shù)在機械工程中應(yīng)該朝著以下這幾個方向開發(fā)與研究。
1、基于特征(feature )的實體模型創(chuàng)建開發(fā)
為更好地表達產(chǎn)品的生產(chǎn)管理信息與技術(shù)完整信息，設(shè)計人員開發(fā)了特征建模方式, 即將產(chǎn)品的設(shè)計、工藝、制造信息與產(chǎn)品的拓撲信息、幾何信息結(jié)合起來。它包括了特征識別、特征映射、特征的定義與分類、特征驗證、特征表達、特征數(shù)據(jù)模型等具體內(nèi)容。
2、CAD軟件集成化開發(fā)
今后集成化是CAD發(fā)展的主要方向，即把CAPP、CAM、CAE等與CAD集成到一個系統(tǒng)模塊之下。這樣設(shè)計人員就能輕松的進行各種制圖、分析、計算、建模及生成數(shù)控加工指令，隨時設(shè)計繪圖過程，甚至可以直接驅(qū)動原型機，繪制出設(shè)計對象的三維模型。另外，采取適當措施保證各功能模塊之間信息流暢，避免各模塊之間因格式轉(zhuǎn)換或信息交流造成的數(shù)據(jù)丟失，也是保證集成化模塊設(shè)計成功的關(guān)鍵。為此，設(shè)計人員盡量采用了用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，減少轉(zhuǎn)換和接口，這已經(jīng)成為了CAD 系統(tǒng)集成化設(shè)計的最佳方案。
3、變量幾何技術(shù)的拓撲關(guān)系開發(fā)
在傳統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計中，首先用戶根據(jù)需要選定模型，給定幾個參數(shù)，然后系統(tǒng)對參數(shù)做出反應(yīng)，計算出結(jié)果。如輸入長方體的長寬高，系統(tǒng)就會顯示出一個具有該參數(shù)的長方體。在這中參數(shù)化設(shè)計中，系統(tǒng)首先選定了一個約束，并以此為依賴，如上述中“長方體”。 這種參數(shù)化設(shè)計的約束(或者說被動約束)使得設(shè)計本身受到制約，用戶很難修改約束，更無法通過該約束條件來實現(xiàn)特定的設(shè)計目標。為此，人們設(shè)計了變量幾何，通過它來施加主動約束而達到變量化設(shè)計的目的，這種設(shè)計的應(yīng)用大大提高了參數(shù)化設(shè)計靈活性程度和應(yīng)用范圍，而且往往能達到特殊的設(shè)計效果。
簡而言之，隨著CAD制圖技術(shù)不斷發(fā)展，其在機械產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用越來越重要，一個機械設(shè)計人員不會CAD技術(shù)是不行的，但即會了，在市場化經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，操作熟練程度也是很重要的。因此，在實際應(yīng)用中機械設(shè)計人員必須要不斷的熟悉CAD繪圖軟件中常用的操作命令和快捷實用方式，并通過大量繪圖來練習(xí)基本操作命令，以便提高自己的繪圖速度。CAD繪圖技術(shù)在機械產(chǎn)品開發(fā)中作為關(guān)鍵的共性技術(shù)之一，已經(jīng)促進了人們工作模式、思想觀念、生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，相信，其也必將對我國經(jīng)濟乃至世界經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生巨大促進作用。
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