CAD技术在机械设计中的作用
CAD技术在机械工程设计中的应用分析

CAD技术在机械工程设计中的应用分析CAD(Computer-Aided Design,计算机辅助设计)技术是指利用计算机技术和图形处理软件进行工程设计的方法。
在机械工程领域中,CAD技术已经成为不可或缺的工具,大大提高了设计效率和产品质量。
本文将从几个方面分析CAD技术在机械工程设计中的应用。
首先是CAD技术在机械零部件设计中的应用。
利用CAD技术,设计师可以直接在计算机上绘制零部件的几何形状,可以通过各种工具自动创建标准几何形状,如线、圆、矩形等。
CAD软件还提供了各种编辑工具,使设计师可以轻松地修改、编辑和优化设计。
通过CAD技术,设计师可以快速生成多个设计方案,并对其进行评估和比较,选择最优解决方案。
其次是CAD技术在装配设计中的应用。
机械产品通常由多个零部件组装而成,装配设计的目标是确保零部件能够正确地组装在一起并实现所需的功能。
利用CAD技术,设计师可以在计算机上进行装配设计,通过虚拟组装验证零部件之间的匹配性和可组装性。
CAD软件还可以进行碰撞检测和运动仿真,帮助设计师预测和解决潜在的装配问题,提高装配精度和效率。
第三是CAD技术在工程分析中的应用。
在机械工程设计中,工程分析是评估产品性能和可靠性的关键步骤。
CAD软件集成了各种工程分析工具,如结构分析、流体力学分析和热传导分析等。
设计师可以将产品模型导入到分析软件中进行分析,预测和评估产品在不同工况下的性能。
通过CAD技术,可以提前发现潜在的设计问题,优化产品结构并提高产品的质量和可靠性。
最后是CAD技术在制造过程中的应用。
利用CAD技术,可以快速生成产品的生产图纸和加工工艺,提高生产效率和产品质量。
CAD软件还可以生成数控(NC)程序,实现自动化加工。
CAD技术还可以进行逆向工程,即通过3D扫描或其他方法将实物转化为CAD模型,对老旧产品进行改进和优化。
这在产品的维修和升级中非常有用。
CAD技术在机械工程设计中的应用包括零部件设计、装配设计、工程分析和制造过程。
机械设计的计算机辅助设计与制造技术

机械设计的计算机辅助设计与制造技术近年来,随着计算机技术的迅猛发展,机械设计领域也出现了一系列革命性的变化。
计算机辅助设计与制造技术(Computer-Aided Design and Manufacturing,CAD/CAM)逐渐成为机械设计工作的重要组成部分。
本文将探讨机械设计中计算机辅助设计与制造技术的应用以及其带来的益处。
一、CAD技术在机械设计中的应用CAD技术是计算机辅助设计中的核心技术之一。
它通过使用计算机软件来辅助完成各类机械产品的设计。
与传统手工设计相比,CAD技术具有如下优势。
首先,CAD技术使得机械设计过程更加高效。
设计师通过使用CAD软件可以快速绘制出机械产品的几何模型,省去了传统手工绘图的时间和精力。
同时,CAD软件还提供了各种方便的工具和功能,如尺寸标注、模型编辑等,使得设计师可以更加方便地进行设计工作。
其次,CAD技术提供了更好的设计可视化效果。
设计师使用CAD 软件可以在计算机屏幕上立体显示出机械产品的三维模型,从而更真实地呈现出产品的形态和结构。
这样,设计师可以在设计过程中更加清晰地了解设计方案的优劣,并进行相应的修改和优化。
此外,CAD技术还提供了数据管理和共享的功能。
设计师可以将设计文件保存在计算机硬盘中,方便进行版本控制和文件共享。
这不仅有助于团队协作,也方便了设计文档的管理和维护。
此外,CAD文件还可以直接转换为制造工艺文件,用于下一步的制造工艺设计和生产准备。
二、CAM技术在机械制造中的应用与CAD技术相辅相成的是CAM技术,即计算机辅助制造技术。
CAM技术通过使用计算机软件来辅助完成机械产品的制造工艺设计和生产准备。
CAM技术的应用使得机械制造过程更加自动化和智能化。
首先,CAM技术可以实现数控机床的编程。
数控机床是一种可以通过数值控制程序来实现工件加工的机床。
借助CAM软件,制造工程师可以根据CAD模型生成数控编程代码,然后将代码输入到数控机床中,从而实现机械产品的自动加工。
机械设计中的CAD技术与应用

机械设计中的CAD技术与应用机械设计是现代制造业中不可或缺的一环。
随着科技的不断发展,计算机辅助设计(CAD)成为机械设计领域中的重要工具。
CAD技术的出现和应用,极大地提高了机械设计的效率和精度,本文将探讨机械设计中CAD技术的相关特点和应用。
一、CAD技术的基本概念CAD技术,即计算机辅助设计,是指利用计算机来进行设计和绘图的一种技术。
它通过计算机操作和数据处理,实现了传统手工绘图所不能达到的高效率和高精度。
CAD技术的应用领域非常广泛,其中在机械设计领域的应用尤为重要。
二、CAD技术在机械设计中的应用1. 三维建模CAD技术可以通过三维建模软件,将机械设计的物理模型转化为计算机模型。
通过三维模型,设计师可以直观地了解机械产品的外观和结构,从而更好地进行优化和改进。
同时,三维模型可以帮助工程师快速生成工程图纸,减少手工绘图的时间和误差。
2. 绘图和尺寸标注CAD软件拥有强大的绘图功能,可以根据设计师的需求绘制各种类型的图纸,如装配图、零件图等。
在绘图的过程中,CAD软件还能够自动进行尺寸标注,提高了标注的准确性和效率。
3. 部件和装配的模拟与分析CAD软件不仅能够进行设计和绘图,还可以对机械部件和装配进行模拟和分析。
通过虚拟仿真,设计师可以对设计方案进行验证,发现潜在的问题并进行改进。
同时,模拟和分析还可以帮助设计师评估机械产品的性能和寿命,提高产品的可靠性和安全性。
4. 快速原型制作CAD技术与快速原型制作技术相结合,可以实现快速模型的制作。
设计师可以通过CAD软件生成机械模型的数字文件,然后利用快速原型制作设备,将数字文件转化为实体模型。
这样,设计师可以更快速地进行样机制作和测试,缩短产品开发周期。
5. 与其他软件的集成CAD软件可以与其他机械设计相关的软件进行集成,如计算机辅助工程分析(CAE)软件、计算机辅助制造(CAM)软件等。
通过软件的集成,可以实现从设计到分析,再到制造的全过程集成,提高机械设计的效率和一致性。
论CAD技术在机械工程设计中的重要性

论CAD技术在机械工程设计中的重要性随着科技的快速发展和工业的不断进步,CAD技术在机械工程设计中的重要性愈发凸显。
CAD技术不仅提高了机械工程设计的效率和精度,还为工程师提供了更多创新的可能性。
本文将从CAD技术对机械工程设计的影响、CAD技术的优势以及CAD技术在机械工程设计中的应用等方面进行探讨。
一、CAD技术对机械工程设计的影响1.提高设计效率CAD技术可以大大提高机械工程设计的效率。
传统的手绘设计需要大量的时间和精力,而CAD技术可以快速地完成设计、修改和优化。
通过CAD软件,工程师可以快速地创建、编辑和共享设计图纸,大大提高了设计的效率。
2.提高设计精度CAD技术可以精确地表达设计图纸,避免了手绘设计中容易出现的误差。
CAD软件可以精确地测量尺寸、角度和比例,保证设计的精度和准确性。
CAD软件还可以实时地进行设计验证,发现并纠正潜在的设计问题,从而提高了机械工程设计的精度。
3.提高设计质量CAD技术可以帮助工程师更好地理解和分析设计,从而提高了设计的质量。
CAD软件可以模拟设计方案,进行仿真分析,找出最优的设计方案。
CAD软件还可以进行多种约束条件和参数化设计,为设计提供更多的可能性和灵活性,从而提高了设计的质量。
4.提高设计创新CAD技术可以为工程师提供更多创新的可能性。
CAD软件可以实现无限多种设计方案的快速生成和修改,并在设计过程中进行多次仿真验证,帮助工程师发现新的设计思路和解决方案。
CAD技术使机械工程设计变得更加灵活,从而为工程师提供了更多的创新空间。
二、CAD技术的优势1.图形化表达CAD软件可以直观地表达设计图纸,使得设计更加直观和清晰。
工程师可以通过CAD软件绘制三维实体模型、平面布局图和剖面图等,从而更加方便地理解和分析设计。
2.设计与分析一体化CAD软件可以实现设计与分析的一体化。
工程师可以在CAD软件中进行多种仿真分析,如强度分析、疲劳分析、流体分析等,从而更好地评估设计的可行性和性能。
论CAD技术在机械设计中的应用

论CAD技术在机械设计中的应用在机械设计中,CAD技术是一种非常重要的工具和技术,在现代机械设计领域广泛应用。
CAD技术不仅可以提高机械设计效率和精度,而且可以简化机械设计过程和降低成本。
本文将探讨CAD技术在机械设计中的应用。
CAD技术在机械设计中具有很多优势。
首先,CAD技术可以大幅提高机械设计的效率。
相比传统的手工绘图方式,CAD技术可以大幅减少机械设计师的工作量,使机械设计师可以更快地完成机械设计任务。
其次,CAD技术可以大幅提高机械设计的精度。
机械设计师可以通过CAD软件进行精确的测量和绘制,避免了传统的手工绘图过程中可能出现的误差。
此外,CAD技术还可以简化机械设计的过程。
通过CAD软件,机械设计师可以更方便地建模、组件和装配机械部件,使设计过程更加简便。
最后,CAD技术还可以降低机械设计的成本。
相比传统的手工绘图过程,CAD设计可以减少设计成本和设计周期,使机械制造商可以更快地将产品推向市场,提高竞争力。
CAD技术在机械设计中应用非常广泛。
具体来说,CAD技术主要应用于以下几个方面:(1)机械部件的建模和制图。
机械设计师可以利用CAD软件进行机械部件的建模和制图。
通过CAD软件,机械设计师可以更方便地设计各种机械部件的形态和结构,实现机械部件的高精度建模,并能利用CAD软件自动生成标准的制图文件。
(3)CAD技术在机械制造中的应用。
在机械制造中,CAD技术应用非常广泛。
CAD技术不仅可以通过软件模拟机械设计,为机械制造提供了可靠、精确的数据支持,还可以大幅提高机械加工的效率和精度。
通过CAD技术,机械制造商可以快速呈现机械部件的设计三维模型,为加工带来方便,大幅提高加工功率,降低浪费率,同时也减少机械故障率,使机械产品质量更高。
(4)CAD技术在机械产品维修中的应用。
很多机械产品的售后服务和维修需要CAD技术的支持。
通过CAD技术,机械维修员可以通过三维模型,迅速找到需要更换或修理的机械部件,同时可以确定更换或修理时所需要的工具和方法,从而实现机械产品的有效维修。
CAD与机械设计知识点

CAD与机械设计知识点CAD(计算机辅助设计)是一种利用计算机技术和图形处理软件进行各种设计任务的工具。
它已经成为现代机械设计领域中不可或缺的工具。
在本文中,我们将介绍CAD与机械设计相关的一些重要知识点。
一、CAD软件种类1. 2D CAD软件:主要用于二维图形的创建和编辑,如AutoCAD等。
2. 3D CAD软件:主要用于三维模型的建模和分析,如SolidWorks、CATIA、Pro/ENGINEER等。
3. 建筑CAD软件:专门用于建筑设计和绘图,如Revit、AutoCAD Architecture等。
4. 电子CAD软件:主要用于电路设计和布线,如Altium Designer、Cadence等。
二、CAD基础知识1. 坐标系:CAD软件中使用的坐标系通常为笛卡尔坐标系,包括X、Y和Z轴,用来标识和定位图形的位置。
2. 图层:CAD中的图层用来组织和管理图形元素,可分为不同的图层以实现图形的分层和控制显示。
3. 实体:CAD软件中的实体是指可见或有形的图形元素,包括线段、圆弧、多边形、体素等。
4. 基本绘图命令:CAD软件提供了各种基本绘图命令,如直线、圆弧、多边形等,用来创建和编辑图形元素。
三、CAD建模1. 二维绘图:CAD软件可以绘制和编辑二维图形,如平面布局图、剖面图等。
2. 三维建模:CAD软件可用于创建和编辑三维模型,如零部件、装配体等。
它们可以进行材料分配、装配关系设定、运动仿真等各种操作。
3. 曲面建模:CAD软件支持曲面建模,可用于创建复杂曲线和曲面,如汽车、飞机等外形设计。
4. 参数化设计:CAD软件支持参数化设计,通过设定参数和关系,可以对模型进行灵活的尺寸变更和参数调整。
四、CAD分析与优化1. 运动仿真:CAD软件可以进行运动仿真,模拟零部件之间的运动关系,如机械臂、发动机活塞等。
2. 有限元分析:CAD软件可以进行有限元分析,对结构强度、刚度、疲劳寿命等进行预测和分析。
CAD在机械工程中的应用实例

CAD在机械工程中的应用实例CAD(计算机辅助设计)是一种广泛应用于各个行业的设计工具,对于机械工程领域而言,CAD的应用更是不可或缺。
本文将通过几个实例,介绍CAD在机械工程中的具体应用。
实例一:产品设计在机械工程中,产品设计是一个重要的环节。
借助CAD软件,设计师可以将创意和想法转化为具体的设计模型。
CAD软件提供了丰富的工具和功能,使得设计师可以进行三维建模、模拟测试等操作。
例如,一家机械设备制造商使用CAD软件设计了一台新型的风力发电机。
设计师利用CAD软件创建了风力发电机的三维模型,并在软件中进行了仿真分析,确定了最佳的结构和材料,最终设计出高效可靠的产品。
实例二:工艺规划在机械工程中,工艺规划是制造过程中的重要环节。
CAD软件不仅可以用于产品设计,还可以用于工艺规划。
例如,一家汽车制造商需要生产一款新车型。
他们使用CAD软件创建了汽车的三维模型,并在软件中进行了装配和拆卸模拟。
通过这些模拟,他们能够确定最佳的生产流程,优化工艺方案,提高生产效率和质量。
实例三:工程分析CAD软件除了可以进行产品设计和工艺规划外,还可以用于工程分析。
例如,在航空航天领域,工程师使用CAD软件创建飞机的三维模型,并进行结构分析和流体仿真。
通过这些分析,他们能够评估飞机的强度、稳定性以及气动性能,从而优化设计,确保飞机的安全和性能达到要求。
实例四:制造与装配CAD软件在机械工程中还可以用于制造与装配。
一家机械制造公司使用CAD软件创建了机器人的三维模型,并进行了数控加工路径规划。
通过CAD软件生成的数控代码,机器人可以进行精确的加工。
此外,借助CAD软件,制造商还可以进行装配过程的模拟和优化,提高装配效率和准确性。
总结:CAD在机械工程中的应用可谓是方方面面。
从产品设计到工艺规划,从工程分析到制造与装配,CAD软件为机械工程师提供了强大的设计和分析功能,极大地促进了机械工程领域的发展和创新。
随着技术的不断进步,CAD软件的功能也在不断完善,相信在未来,CAD将继续发挥重要的作用,为机械工程师带来更大的便利和效益。
CAD在机械设计中的应用

CAD在机械设计中的应用CAD(计算机辅助设计)是一种利用计算机进行图形和模型的创建、编辑和修改的工具。
在机械设计中,CAD起着至关重要的作用,大大提高了设计的效率和精度。
本文将介绍CAD在机械设计中的应用,并分享一些使用技巧。
首先,CAD的一个重要应用领域是图形绘制。
机械设计师可以使用CAD软件创建精确的二维和三维图形,以展示产品的外观和内部结构。
通过CAD,设计师可以快速绘制各种视图,如正视图、俯视图、侧视图等,准确地表达设计的思想。
此外,CAD还支持创建复杂的曲线和曲面,使得设计师可以绘制出更加真实和精细的模型。
其次,CAD在机械设计中的应用之一是装配和动画。
通过CAD软件,设计师可以将各个零件组装成完整的机械结构,并模拟它们的运动。
这对于验证设计的可行性和寻找潜在问题非常有帮助。
设计师可以通过动画演示来展示机械结构的工作原理和部件的相互作用,帮助用户理解产品的使用方式和性能特点。
此外,CAD还可以辅助进行机械设计中的强度和刚度分析。
在设计过程中,设计师可以使用CAD软件创建完整的模型,并应用材料和荷载等参数,进行强度和刚度分析。
CAD软件能够计算出零件和结构在各种载荷下的应力和位移分布,从而帮助设计师优化设计,确保产品的安全性和可靠性。
另外,CAD还可以与其他工程软件进行集成,如计算流体力学(CFD)和有限元分析(FEA)软件。
通过将CAD模型导入到这些软件中,设计师可以进行更加精细和准确的分析。
例如,在流体力学分析中,可以模拟气流和液流在产品表面的流动情况,从而优化产品的气动特性;在有限元分析中,可以模拟结构在各种复杂载荷下的变形和破坏情况,为设计提供更好的指导。
最后,我将分享一些CAD的使用技巧。
首先,熟悉快捷键是提高效率的关键。
每个CAD软件都有大量的快捷键,可以快速执行各种操作,如选择、画线、剪切等。
通过熟练掌握这些快捷键,可以显著提高操作速度。
其次,学会使用图层和图块可以更好地管理图形。
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毕业设计(论文)任务书专业班级姓名一、课题名称:CAD技术在机械设计中的作用二、课题应达到的要求:传统设计中改型设计多,只能改变现有产品中某些尺寸,或只能消化某些产品,仿照生产,因此无法实现创新构思,使得产品从根本上没有质的飞跃。
而三维CAD技术在方案设计阶段,充分利用专家系统及现代科技新理论,建立多种机构进行构型对比,立体感强、效果逼真,更能激发设计人员的新构思。
三、主要工作内容:从制造到创造是任何国家都要经历的一个发展过程,随着中国机械行业的不断壮大,越来越多的设计者要从中国制造,而创造就不再是为了解剖或生产某一个零部而设计,而是整体设计整个产品,单纯二维技术是不够的,三维自然必不可少。
先进的设计能力才能产生先进的制造企业。
从长远看,从二维到三维是CAD 一个不可逆转的趋势四、主要参考文献:[1] 杨胜强.现代工程制图[M].国防工业出版社,2000[2] 胡建生.AUTO CAD应用教程[M].机械工业出版社,2004[3] 叶丽明.AUTO CAD基础及应用[M].化学工业出版社,2002[4] 李建勇.机电一体化技术[M].科学出版社,2004[5] 刘海兰.工程制图与机械基础[M].电子科技大学出版社,2001学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日毕业设计(论文)开题报告CAD技术在机械设计中的作用目录0.引言1. 机械CAD发展的背景 (6)1.1现代机械工业所处严峻环境 (6)1.2现代机械工业的基本任务 (6)1.3现代机械工业的基本特点 (6)1.4现代机械工业生产中存在的主要问题 (6)2.CAD 技术系统组成和发展 (6)2.1 CAD 技术的系统组成 (6)2.2CAD技术的发展 (7)3.二维CAD的缺点 (7)4.三维CAD技术在机械设计中的优点 (8)4.1零件设计更加方便 (8)4.2装配零件更加直观 (8)4.3缩短了机械设计周期 (8)4.4提高机械产品的技术含量和质量 (8)5.CAD技术在机械设计中的应用 (8)5.1零件与装配图的实体生成 (8)5.2模具CAD/CAM的集成制造 (9)5.3 机械CAE软件的应用 (9)6.CAD前沿技术与发展趋势 (9)6.1CAD前沿技术 (9)7. 结束语 (10)答谢辞 (10)参考文献 (11)CAD技术在机械设计中的作用摘要:从现代机械工业所处的严峻环境出发,论述了CAD技术在我国机械设计中的发展和背景!揭露二维CAD技术的缺点,从而突出三维CAD技术的优势!进而阐述CAD技术在机械设计中的作用!最后简述了CAD前沿技术与发展趋势!关键词:CAD技术;机械设计英文标题Abstract:Modern machinery industry from the serious environment, discusses the mechanical design CAD technology in our country the development and background. Expose the shortcomings, 2d CAD technology and outstanding 3d CAD technology advantage. And CAD technology in mechanical design .Finally introduced advanced technologyand development trend of CAD.Keyword: CAD technology ; Mechanical design0.引言计算机技术的发展,带来第三次技术革命浪潮,随着计算机辅助设计(CAD)技术则是计算机在工业领域应用中最为活跃的一支。
它集数值计算、仿真模拟、几何模型处理、图形学、数据库管理系统等方面的技术为一体,把抽象的、平面的、分离的设计对象具体化、形象化,它能够通过“虚拟现实”技术把产品的形状、材质、色彩,甚至加工过程淋漓尽致地表现出来,并能把产品的设计过程,通过数据管理,实现系统化和规范化。
随着CAD基础理论和应用技术的不断发展,对CAD系统的功能要求也越来越高。
设计人员不再仅仅满足于借助CAD系统来达到“甩图版”的目的。
而是希望它能从本质上减轻大量简单烦琐的工作量,使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。
由于三维CAD系统具有可视化好、形象直观、设计效率高、以及能为CIMS工程中各应用环节提供完整的设计、工艺、制造信息等优势,使其取代传统的纯二维CAD系统已成为历史发展的必然。
要加快我国整体经济水平的提高和发展、提高制造业企业的竞争力,企业信息化建设是一个有效而非常重要的手段,而CAD 技术是制造业技术创新的基础,更是企业全面信息化的基础,所以采用CAD 技术是企业进行全面信息化建设的第一步。
但由于多方面的原因和行业的特殊性,从事机械产品设计和制造的人员并没有意识到CAD 技术的重要性,这在很大程度上限制了机械产品设计质量和设计效率的提高,从而使机械制造这个CAD 技术最先涉足的最古老的传统工业发展缓慢,严重制约了我国整体经济水平的提高和发展1.机械CAD发展的背景面对市场全球化和激烈的竞争,从现代机械工业所处的严峻环境,及其基本任务、特点和存在问题出发,阐明机械CAD产生的背景。
1.1 现代机械工业所处严峻环境现代机械工业面临着极其严酷的外部环境的挑战。
这些严酷的挑战可归结为:(1)科学技术高速发展;(2)传统资源渐见枯竭;(3)买方市场日益强化。
1.2 现代机械工业的基本任务机械工业必须把加快产品的更新和开发放在第一位,以便在充分利用现代科学技术最新成就的基础上,按照高效、优质、低成本的要求,迅速开发出满足买方需求的各种省料节能的新产品。
因此,现代机械工业的基本任务可以归纳为:(1)大力开发新产品;(2)保证产品质量;(3)不断提高劳动生产率;(4)有效降低生产成本。
其中大力开发新产品是关键和核心。
1.3 现代机械工业的基本特点:(1)多品种小批量生产占主导地位;(2)生产技术和制造系统的柔性化;所谓柔性,即指针对上述特点所必须具有的一种灵活应变的能力或快速响应的能力。
生产技术和现代制造系统适应产品变化和产量变化所具有的一种效率。
这种效率高,即说明制造柔性好。
1.4 现代机械工业生产中存在的主要问题由于多品种生产的现代机械工业生产中占有优势比重,因此多品种生产的现状可以看作机械工业生产现状的一面镜子。
多品种生产存在的问题,实际上反映了整个机械工业存在的问题。
这些问题概述如下:(1)开发新产品的生产技术准备体制不合理;(2)生产技术和生产组织管理十分落后;(3)规模大而效益差的全能型企业模式;(4)整个机械工业的结构体制不利于发展零部件专业化和工艺专业化。
综上所述,企业要赢得市场,技术创新是至关重要的,而技术创新主要体现在产品设计的创新。
减少在设计工作中的简单重复劳动,帮助设计者把头脑中产生的设计形象迅速准确地在计算机中反映出来,使其将注意力集中于富有创造性的设计活动中,从而提高设计的效率和质量,CAD 技术的应用是关键。
2.CAD 技术系统组成和发展2.1 CAD 技术的系统组成。
CAD 系统包括硬件和软件两大部分。
硬件系统是计算机辅助设计技术的物质基础; 软件系统是计算机辅助设计技术的核心, 它决定了系统所具有的功能。
2.2 CAD技术的发展CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。
自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。
现已将计算机辅助制造技术(Com-puter Aided Manufacturing,CAM)和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system,CIMS)集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。
目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(Intelligent CAD)。
21世纪,ICAD 技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。
这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。
该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。
3.二维CAD的缺点二维CAD与三维CAD进行比较,显现二维的不足:随着CAD基础理论和应用技术的不断发展,对CAD系统的功能要求也越来越高。
设计人员不再仅仅满足于借助CAD系统来达到“甩图版”的目的,而是希望CAD系统能从本质上减轻大量简单繁琐的工作量,使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动。
由于三维CAD系统具有可视化程度高、形象直观、设计效率高,以及能为企业数字化的各类应用环节提供完整的设计、工艺和制造信息等优势,目前正在逐步取代传统的纯二维CAD系统。
以二维形式表达的工程图是工程技术人员反映其设计思想的语言,工程图中还包含着一些行业约定和简化;同时,由于它通过选择最合理的投影面、剖切位置和剖切方式来表达零件的几何和加工信息,因而具有简单、完整和准确等特点。
这种以投影原理为基础的工程图能够表达的零件的复杂性几乎是无限的,人类近二百年来的实践充分证明了工程图表征零件的合理性。
此外,也由于经济实力、技术水平和工作习惯等方面的原因,二维图纸不会在短期内全部消亡。
以下是对二维CAD系统和三维CAD系统的分析比较:(1)三维CAD系统的核心是产品的三维模型。
它所表达的几何体信息越来越完整和准确,能解决“设计”的范围越广。
产品的三维模型可以直接通过投影生成二维工程图;三维CAD系统的模型包含了更多的实际结构特征,通过赋予零部件一定的物理属性,就可以进行产品结构分析和各种物性计算,并为后续设计制造模块(如数控加工等)应用,使用户在采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时,就能反映实际产品的构造或加工制造过程,成为实现CAD/CAE/CAPP/CAM集成的基础。