機(jī)械工程中CAD制圖技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
CAD技術(shù)是指計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，由于其較強(qiáng)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(jī)械工程中CAD制圖技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，歡迎參考閱讀，希望對(duì)大家有所幫助!想了解更多相關(guān)信息請(qǐng)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(guò)幾十年的程序開(kāi)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(jī)械圖形，相對(duì)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(jī)械、造船等很多領(lǐng)域，其應(yīng)用帶來(lái)了巨大經(jīng)濟(jì)效益和不斷豐厚的成果，尤其在機(jī)械工程上應(yīng)用讓機(jī)械工程行業(yè)飛速發(fā)展。
一、CAD在機(jī)械工程中的應(yīng)用開(kāi)發(fā)
計(jì)算機(jī)以驚人的發(fā)展速度給很多行業(yè)帶來(lái)了巨大的改革，20年前人們會(huì)為在PC機(jī)上開(kāi)發(fā)出一套Fortran繪圖語(yǔ)言而津津樂(lè)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(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)步開(kāi)發(fā)出來(lái)了廣大而又實(shí)用的各種畫(huà)圖工具，就像要蓋一棟大樓，強(qiáng)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(jì)者只需要根據(jù)自己的設(shè)計(jì)思想將這些素材拼接到一起。
1、CAD技術(shù)的開(kāi)發(fā)及普及
機(jī)械CAD制圖技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用基于微機(jī)硬件平臺(tái)上的各種C++語(yǔ)言及Windows 環(huán)境，利用Borland C+、Microsoft C ++、Visual C等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言能夠便于組織復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)象或可視化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，Windows 操作平臺(tái)為CAD用戶(hù)提供了良好的圖形用戶(hù)界面(GUI)和豐富的圖形開(kāi)發(fā)工具和素材庫(kù)。這些應(yīng)用平臺(tái)的開(kāi)發(fā)可以讓用戶(hù)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(zhǔn)，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(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和工作平臺(tái)上運(yùn)行，其良好的用戶(hù)界面為用戶(hù)提供了各種操作命令和交互菜單，方便了用戶(hù)操作，其多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境能夠讓非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員很容易的學(xué)會(huì)使用。人們完全可以在實(shí)踐中掌握各種應(yīng)用操作并根據(jù)自己需要開(kāi)發(fā)應(yīng)用技巧，讓自己的繪圖設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)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(biāo)器30多種、各種數(shù)字儀、繪圖儀、打印機(jī)，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(duì)機(jī)械產(chǎn)品的CAD技術(shù)應(yīng)用
針對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械工程行業(yè)，CAD軟件第三方開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)組織力量進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，使得CAD軟件具有針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的功能模塊或運(yùn)行環(huán)境，通過(guò)這種軟件支持在開(kāi)發(fā)，機(jī)械工程用戶(hù)可擁有更多的資源和工具，CAD軟件在實(shí)際機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用中不斷予以完善和提高。但一個(gè)軟件的完善過(guò)程需要人們不斷的投入人力和物力，僅靠一兩個(gè)人的努力是很難實(shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)的，尤其是想開(kāi)發(fā)出既通用，還能滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)繪圖人員需要的軟件，困難就更大。今天，CAD制圖軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)集團(tuán)化分工和協(xié)作的工作方式，使其在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中進(jìn)一步發(fā)展，使得任何的機(jī)械產(chǎn)品只要能被想到，就能通過(guò)CAD軟件設(shè)計(jì)出來(lái)。
在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，會(huì)經(jīng)常遇到孔、齒輪等國(guó)家或地方的標(biāo)準(zhǔn)元件，或個(gè)人設(shè)計(jì)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(jī)械CAD軟件時(shí)，完全可以按照素材類(lèi)型，將這些常用的圖形保存起來(lái)建立素材庫(kù)。一般來(lái)說(shuō)，誰(shuí)具有的素材越多，誰(shuí)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(kāi)發(fā)人員在開(kāi)發(fā)軟件時(shí)就已經(jīng)將常用的素材建庫(kù)保存到了軟件中，對(duì)于部分機(jī)械產(chǎn)品而言，用戶(hù)完全可通過(guò)“搭積木”的'方法，將產(chǎn)品繪制出來(lái)。另外，軟件開(kāi)發(fā)人員通過(guò)將所保存塊的大小定為一個(gè)基本單位，以便用戶(hù)更方便地使用插入塊，比如說(shuō)，定義模塊的大小為90×80×75，當(dāng)需要插入100×80×75或120×80×75大小的窗口時(shí)，用戶(hù)就可以根據(jù)需要將原始定義模塊進(jìn)行縮小或放大就可以了，完全省去了定義兩個(gè)不同模塊的麻煩。機(jī)械圖形素材庫(kù)的使用，大大節(jié)約了計(jì)算機(jī)資源的空間，提高了機(jī)械產(chǎn)品繪圖人員的工作效率。
二、CAD技術(shù)在機(jī)械工程中的研究方向
經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，在機(jī)械工程產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)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?wèn)題。筆者認(rèn)為，CAD制圖技術(shù)在機(jī)械工程中應(yīng)該朝著以下這幾個(gè)方向開(kāi)發(fā)與研究。
1、基于特征(feature )的實(shí)體模型創(chuàng)建開(kāi)發(fā)
為更好地表達(dá)產(chǎn)品的生產(chǎn)管理信息與技術(shù)完整信息，設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)了特征建模方式, 即將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝、制造信息與產(chǎn)品的拓?fù)湫畔�、幾何信息結(jié)合起來(lái)。它包括了特征識(shí)別、特征映射、特征的定義與分類(lèi)、特征驗(yàn)證、特征表達(dá)、特征數(shù)據(jù)模型等具體內(nèi)容。
2、CAD軟件集成化開(kāi)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(gè)系統(tǒng)模塊之下。這樣設(shè)計(jì)人員就能輕松的進(jìn)行各種制圖、分析、計(jì)算、建模及生成數(shù)控加工指令，隨時(shí)設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程，甚至可以直接驅(qū)動(dòng)原型機(jī)，繪制出設(shè)計(jì)對(duì)象的三維模型。另外，采取適當(dāng)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(jì)成功的關(guān)鍵。為此，設(shè)計(jì)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(jì)的最佳方案。
3、變量幾何技術(shù)的拓?fù)潢P(guān)系開(kāi)發(fā)
在傳統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)中，首先用戶(hù)根據(jù)需要選定模型，給定幾個(gè)參數(shù)，然后系統(tǒng)對(duì)參數(shù)做出反應(yīng)，計(jì)算出結(jié)果。如輸入長(zhǎng)方體的長(zhǎng)寬高，系統(tǒng)就會(huì)顯示出一個(gè)具有該參數(shù)的長(zhǎng)方體。在這中參數(shù)化設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)首先選定了一個(gè)約束，并以此為依賴(lài)，如上述中“長(zhǎng)方體”。 這種參數(shù)化設(shè)計(jì)的約束(或者說(shuō)被動(dòng)約束)使得設(shè)計(jì)本身受到制約，用戶(hù)很難修改約束，更無(wú)法通過(guò)該約束條件來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。為此，人們?cè)O(shè)計(jì)了變量幾何，通過(guò)它來(lái)施加主動(dòng)約束而達(dá)到變量化設(shè)計(jì)的目的，這種設(shè)計(jì)的應(yīng)用大大提高了參數(shù)化設(shè)計(jì)靈活性程度和應(yīng)用范圍，而且往往能達(dá)到特殊的設(shè)計(jì)效果。
簡(jiǎn)而言之，隨著CAD制圖技術(shù)不斷發(fā)展，其在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越重要，一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)人員不會(huì)CAD技術(shù)是不行的，但即會(huì)了，在市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，操作熟練程度也是很重要的。因此，在實(shí)際應(yīng)用中機(jī)械設(shè)計(jì)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(shí)用方式，并通過(guò)大量繪圖來(lái)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(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中作為關(guān)鍵的共性技術(shù)之一，已經(jīng)促進(jìn)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(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)乃至世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大促進(jìn)作用。
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