三维CAD技术在机械设计中的应用
关于三维CAD在机械设计中应用的研究
１３缩短 了机械设计周期 ． 采用三维 ＣＡＤ技术 ，缩短 了机械设 计周期近 １ ３ ／ ，大幅度地提高 了设计和生 产效率 。在 用三维 ＣＡＤ系统进行新机械 的开发设计时 ，只需对其 中部分零部件进
二 维 Ｃ Ｄ（ ｏ ｕｅ ｄ ｄ Ｄｅｉｎ Ａ Ｃ ｍｐ ｔｒＡｉｅ ｓ ） ｇ 是 我 国 机 械 行 业 目前 应 用 最 普 遍 的 技 术 ， 然而 ，传统 的二维 ＣＡＤ 只是 起到了电子
时 采 用 Ｃ Ｃ ＭＳ组 织 生 产 ，使 机 械 产 ＡＤ Ｉ 品设计有了新发展 。三维 Ｃ ＡＤ 技术采用 先 进 的 设 计 方 法 ，如 优 化 、 有 限 元 受 力 分 析、产品的虚拟设 计、运动 仿真 和优化设 计 等 ， 保 证 了 产 品 的设 计 质量 。 同 时 ，大
型 企 业 数 控 加 工 手 段 较 完 善 ，再 采 用
Ｃ ＡＤ／Ｃ Ｐ ＡＭ 进 行 机 械 零 件 加 工 ， ＡＰ ／Ｃ 致性 很好 ，保证 了产品 的质量 。
一
真正的 计算机辅 助设计 。
面。他们只是 做到用计算机 出图，只停 留 在这个阶 段 ，就失去 了作 用 ，因为 ＣＡＤ 是辅 助 设 计 ，不是 辅助 绘 图 。
３三 维 Ｃ ＡＤ技术在 目前 机械设 计 中 存 在 的问题
Ｃ ＡＤ技术在机械设计 中的优势是非常 明显的 ，它给企业带来 了效率和效益 。但 在 有些 企业 却效果 不好 ，主 要表 现在 ： ３ １未能真正 实现辅助设计 ． 很多使用者并未 实现真正的设计 ，目 前很多单位用三维 Ｃ ＡＤ软件可以做出三维 模型 ，但仅仅是为了三维效 果图 ，并 未真 正实现运用三维 Ｃ ＡＤ软件进行整体空间设 计和 受 力分析 ，还停 留在 平面 图设 计方
CAD技术在机械设计中的应用及其发展趋势
0引言CAD是计算机辅助设计的简称，具体指通过计算机和图形设备的使用，帮助设计人员完成设计工作。
随着计算机技术的广泛普及、计算机性能的不断提高以及智能化信息处理技术的发展，CAD技术已经由传统的二维技术发展成为三维技术，并朝着集成、开放、标准化的方向发展。
CAD技术是新兴的计算机应用技术，不仅能够促进CAD软件行业的发展，而且能够促进机械设计行业的发展。
1CAD技术在机械设计中的应用CAD技术在机械设计中的应用主要体现在以下几个方面：（1）二维绘图。
二维绘图是一种最简单、最普通的应用，它代替了传统的手工绘图；（2）图形和符号库，即将复杂的图形分解成若干个简单的图形，存库使用，方便了图形设计工作；（3）参数化设计，即通过参数化的设计来建立一个图形程序库，随时调出参数，随时产生图形；（4）三维造型，即通过实体造型来进行零部件结构的设计，使设计更加简单、直观；（5）进行工程分析，通常使用的分析方法有有限元分析、动力学分析、冷却分析等；（6）设计文档、生成报表，也就是将一些设计的属性制作成文档或者报表。
2CAD技术在机械设计中应用的优点2.1与设计人员的思维相符机械设计工作人员在进行设计工作时，通常都是先构思，然后再表达机械设计构思在其大脑中呈现的三维立体图，因此，最理想的设计表达方式就是直接将设计构思转化成三维实体模型。
CAD正是实现了这一理念，与机械设计工作者的创新意识不谋而合，从而使机械设计工作人员能够更加专注产品的设计。
另外，CAD三维设计的立体图非常直观，在有助于设计扩展的同时，也给设计工作人员的交流提供了方便。
2.2零件装配直观方便在CAD技术软件中，通过使用不同的装配关系，能够将许多机械零件轻松地装配起来。
在进行零件装配时，要充分利用资源查找器的作用，因为在资源查找器中，记录了所有零件的装配关系，一旦零件装配出现问题，资源查找器会立即显示出来，并且还会马上进行静态干涉的检查，若发现干涉，那么就要立即采取修改措施。
CAD技术在机械工程设计中的发展与应用
CAD 技术在机械工程设计中的发展与应用摘要：在机械化程度不断发展下，机械在促进工农业产业发展阶段有着重要作用。
机械面临着快速投入市场、高质量、自动化、高效率、精密化的挑战，传统的手工制图还存在着制图速度慢，改型困难和精度比较差等的问题，研究计算机辅助设计CAD技术在工农业机械工程设计阶段的应用，有着实践意义。
下面就对其进行分析。
关键词：CDA技术；机械工程；设计1 CAD技术概述CAD技术是计算机辅助设计的通用术语，通常指使用CAD计算机和图形设备帮助设计人员完成设计任务。
作为技术设计的一部分，需要对不同解决方案进行大量的it比较，以确定最佳解决方案。
但是，在实际设计过程中，由于工程量大、信息文本等原因，许多CAD设计元素非常复杂。
如果是人工进行的，则需要大量人力和物力，而且很可能由于有关人员的主观判断而造成错误，增加了工程设计时间，并影响到后期工程其他部分的工作。
此外，劳动力利用率的增加将大大增加投资成本，并严重妨碍对相关工程成本的控制。
2 CAD技术应用现状随着中国信息科技的迅猛发展，信息技术和数字技术席卷了许多产业，对产业发展起到了重要作用。
随着城市化的迅速发展，中国的耕地面积逐渐减少，突显了资源、粮食和不断增长的人口之间的矛盾。
在这种背景下，为了有效提高工农业产量，大部分研究者开始将CAD技术应用于工农业机械设计，希望利用数字技术和工业化相结合，为中国工农业增产奠定良好的基础。
对于工农业机械工程和设计公司来说，要想在激烈的市场上占据重要地位，就必须改革和创新产品，以促进其发展，从而提高其总体竞争力。
农机的设计作为农机生产的重要组成部分，吸引了众多专业人士的关注和关注。
同时，众多农机设计师正在考虑将现代技术纳入设计，以提高农机设计和最终应用的质量，支持和确保中国工农业的可持续发展。
CAD作为一个计算机辅助设计软件，通过构建虚拟模型为设计人员提供了展示想象力的机会，并在一定程度上提高了机械设备的精度和设计结果的科学合理性，同时提高了工农业机械工程的应用水平，从而对于社会效益与经济效益的提升意义重大。
三维CAD技术在机械设计中的应用(1)
三维CAD技术在机械设计中的应用作者：孙云鹏来源：《科技资讯》2013年第11期摘要：机械工程随着计算机的快速发展中占据着非常重要角色。
除此之外，在计算机三维CAD技术主管方面发展非常迅猛，CAD技术不单单能够通过设计图纸来达到预览三维图空间效果图，并且在三维图中演示动画以及虚拟现实技术，仿真技术等都有相应的理论。
本文章针对于机械CAD技术的典型特点、用途以及应用，对此技术做出深层次研究。
关键词：三维CAD技术机械设计制造工程计算机信息技术中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（b）-0000-001 在机械设计中，三维CAD技术所体现出的优势1.1 机械设计产品的技术跟质量含量都明显提升如今在组织生产、机械产品设计中人们会大量运用CAD、CIMS这两个技术。
三维CAD 技术会依据产品的特点优化设计、进行虚拟设计等前位的技术方法，根据这种方案会大幅度提高机械设计产品技术以及质量。
在大型公司若是加工像这样的产品在不断完善的情况下，再合理运用CAD 、CAPP、CAM这些软件，会使得效果锦上添花。
1.2 机械设计产品的周期明显缩短要想使得复杂的几何造型难题能够很好地解决，那么在使用CAD软件的时候就要通过布尔运算。
它可以自行地组合许多结构复杂的几何体，而且还能够自行的生产相应的截交线以及相贯线，使得机械设计的花费时间减少、工作量减轻。
我们在CAD软件的帮助下，仅仅只需要重新设计便可以制造出元件的部分零件。
这样使得我们能够使用它处理一系列机械设计加工以及处理等问题。
此外，CAD还具备能够高度扭转的功能，我们可以利用这个功能设计出更多的全新的机械设计产品。
1.3 使得装配零件更加的便利配置零件的时候资源查找器储存有零件以及零件之间相互装配的信息。
若是出现装配不正确的时候，系统便会立即报警，出现提示。
另外，系统的某些零件具备引藏的功能。
例如当外部零件引藏时我们却可以清晰的看清内部的结构以及运转情况。
三维CAD在机械设计的运用
４ １ ２ ０ １ １ 湖 南化 工职业技 术 学院 张治 坤
【 摘 要】 三维 Ｃ Ａ Ｄ技术由于其高效、 件。 方便 等卓越的特点现 已广泛 的应 用在机械设 三 、三 维 Ｃ Ａ Ｄ在 机 械 设 计 的运 用 计 当 中 ，大 大 的提 高 了机 械 设 计 的效 率和 质 自从 三维 Ｃ Ａ Ｄ技术进入人们的视线，他 量 。 本 文 先 简要 介 绍 了 三 雏 Ｃ Ａ Ｄ 的 有 关理 便 以迅雷不及掩耳之势 被广泛深入 的应用在 论 知 识 ，然 后 分 别 从 设 计 建 模 、绘 制机 械 图 各个行业 当中，如工业 ，农业 以及 医疗等。 两 个 方 面对 三 维 Ｃ Ｄ 的应 用进 行 分析 阐述 ， Ａ 特别是在机械设计方面 ，通过使用 三维 Ｃ Ａ Ｄ 并分析 了三 维 Ｃ Ａ Ｄ 在机械 设计 中的发展 趋 绘 图能够 更方便 更形象的设 计机械图，提 高 势及 未来的应用前景。 了工作效率 ，降低了工作量。 【 关键词 】 三维 Ｃ Ａ Ｄ； 机械设计；运 用 １ ． 在 设计 建 模 中的运 用及优 点 在我们设计实体建模 的过程中 ，对简 单 三维 Ｃ Ａ Ｄ技术的概及特 点 的工件来说 ， 我们可将其拆分成几个基本体 ， Ｃ Ａ Ｄ全 拼 为 Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａ ｉ ｄ ｅ ｄ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ， 也 就 如球体 ，立方 体，圆柱体，圆锥体 等，这些 是辅助计算机设计技术，又分为二维 Ｃ Ａ Ｄ和 基本体在三维 Ｃ Ａ Ｄ中都直接存在，三维 Ｃ Ａ Ｄ 技术通过计算 机的强大的计算功能 ，将系统 三维 Ｃ ＡＤ，三 维 Ｃ Ａ Ｄ是 Ｃ Ａ Ｄ技 术 的 核 心 ， 它主要通过使用计算机 的计算功能 和强大 的 本 身存在 的这些 基本体 进行 一系列 的排列组 图形 处理功能帮助设计人员设计并且分析 工 合 ， 根据工程师的要求构造 出其想要的图形 ， 三维 Ｃ Ａ Ｄ能够确 保设 计建模 快速有 效 的完 件 ，它更立体、直观而且可 以形成 三视图。 随着 计算机技术的快速发展，三维 Ｃ Ａ Ｄ技术 成 。三维 Ｃ Ａ Ｄ的优点就是立体形象 ，使用三 也广 泛的应用在 了机械设计 当中。三维 Ｃ Ａ Ｄ 维Ｃ Ａ Ｄ的 设 计 建模 能 让 人 更 清 晰仔 细 的 了 解 的特点也很多 ，这也注定 了其在机 械设 计中 工 件 的 结 构 ，并 且 他 提 供 三 视 图 ，能 够从 不 被争相运用的原因。 在当前社会 ，三维 Ｃ Ａ Ｄ 同角度 充分了解工件 ，方便 工程师们进行检 主要具有以下几个特点 ： 查 并 加 以修 改 。 （ １ ） 容易使用 ，减少工作时间，效率高。 ２ ． 在绘制机械 图中的运 用及优点 对于长期致力 于机械设计 的设计人员来说 ， 在 整 个 设 计 的 基 本 工 件 完 成 以后 ，接 下 在对新机械进行开 发和设计 时，不 再像 以前 来 要做的就是对这些工件加工组合 ，经过一 样从头开始 ，而 只需要对某一部 分零 件重 系列的排列组合 ，不断的改正就完成了机械 新制造 ，绝大多数 的零件都会 自 动 继承以前 设计 。三维 Ｃ Ａ Ｄ的编辑功能可以将原来互不 设计 的 信 息 ，节 省 了大 量 的设 计 时 间 ，也 使 相关没有任何联系的工件根据工程师原有的 效率有了显著地提高 。 设 计，进行排 列和组合 ，对 于其中一些 比较 （ ２） 三维 Ｃ ＡＤ设 计 的机 械 图更 立体 直 观 。 复 杂 的工 件 ，其 不能 拆 分 成 三 维 Ｃ Ａ Ｄ 中 自带 以往 在图纸上绘制机 械图时，呈 现出来 的都 的基本体 ， 我们可以首先定义它的截面轮廓 ， 是平 面 图形 ，没 有 立 体 感 ，三 维 Ｃ ＡＤ很 好 的 然后使用拉伸等方法得 到新 的 “ 基本体 ”， 解决 了 这 一 问题 ，它 能 够 让 我 们 更 清 晰 的 看 再 使 用 差 ，并 等 运 算 得 到 我 们 想 要 的 三 维 立 出机 械图上 的缺陷 ，并且也 方便对 设计图的 体图形 。三维 Ｃ Ａ Ｄ的在设计新部件 时可 以与 改正 ，使得制作出来 的设计更切合实际。 相邻的部件配合绘图 ，降低 了单一设计部件 （ ３）确保 数据 不丢失。三维 Ｃ Ａ Ｄ技 术 不能成功装配的机率。在资源查找器 中对部 使用 计算机辅 助设计 ，直接 上传 到网上或存 件 回 放 功 能 也 可 以把 整 个 的 设 计 过 程 通 过 动 储在硬盘上 ，不再使用 图纸，避 免了图纸受 画的形式播放 出来 ，让人一 目了然。另外 ， 潮等造成数据丢失而 且对 于数据的保存也较 三维 Ｃ Ａ Ｄ可以对工件的变量和参数进行设计 ， 图纸更便捷。 普通的二维 Ｃ Ａ Ｄ并没有这种功能 ，如果要对 二 、 机 械 设 计 的 现 状 机械图进行修改就必须重 画，而工程师在实 最 初 ，工 程 师 们 都 是 通 过 图 纸 来 表 达 各 际设计过程中都是要经过多次修改才能完成 ， 自的 设 计 思 想 ，也 是 通 过 图 纸来 和 工 程 人 员 这 就 浪 费 了 大 量 的人 力 和 物 力 ，同 时 也 降 低 更好 的交流和讨论 。但是 随着我 国科技的不 了工作效率 。三维 Ｃ Ａ Ｄ能够 自动修 改因为某 断发展 ，计算 机也融人 了我们 的工作和生活 部件尺寸 的变化而 引起 的变化 ，就算其 中 当 中 ，机 械 设 计 的 要 求 已经 超 出 了 在 图 纸 上 的工件尺寸 出现变化 ，它也能相应 的调整其 绘 图 的 能 力 范 围 ，所 以现 在 已经 基 本 转 向 了 他 的 工 件 来 适 应 这 个 工 件 的尺 寸 ，这 就 意 味 计算机绘制。 日前还主要以 Ｃ Ａ Ｄ的二维绘图 着 改 变 某 些 参 数 也 不 用 再 对 整 个 机 械 设 计 图 为主，它结 束 了手绘 的时代 ，降 低了工程师 重画。大大的降低 了修改 的工作强度 ，节省 们的工作量 ，提高 了工作效 率，也为企业大 了时间， 提高了工作速度 ， 也节省了存储空间。 大的提高了经济收入 。如今 ，Ｃ ＡＤ技术 也慢 四、三维 Ｃ Ａ Ｄ在机械设计的发展趋势及 慢地朝着三维 Ｃ Ａ Ｄ技术过渡，有些大 中型企 未 来 的 应 用 前 景 业已经开始使用三维 Ｃ Ａ Ｄ技术 ，并为公司取 虽 然 在 机 械 设 计 当 中应 用 三 维 Ｃ Ａ Ｄ应 经 得 了 巨 大 的 收 益 。但 是 ，还 有 很 多 企 业 只 是 大大的提高 了工作效 率，减少 了工作量 ，并 利用三维 Ｃ ＡＤ做出三维效果图，但是实质上 且也增加 了企业 的经 济收益 ，但是 ，随着科 还 停 留 在 平 面 上 ，并 没 有 对 空 间 进 行 设 计 ， 技的不断进步 ，人们对其要求也越来越 高， 没 有利用 好三维 Ｃ Ａ Ｄ在 二 维 Ｃ Ａ Ｄ基 础 上 新 所以，三维 Ｃ Ａ Ｄ在机械设计 中正向着 网络化 ， 创建 的功能 ，还需 工程师继续深 入研究此软 智 能化 ，规范 化 发展 。
CAD技术在农业机械设计中的应用
3生产一线CAD 技术在农业机械设计中的应用文⊙杨德芹（洛阳理工学院）摘要:计算机辅助设计（CAD ）技术的发展，尤其是三维参数化CA D 系统的发展和应用，使传统的产品设计方法发生了革命性的变化，产生了巨大的社会效益和经济效益。
为此，简述了三维参数化C AD 技术的概念及优点，并结合实例说明其在农业机械设计中的作用。
关键词:CAD 参数化；应用；农业机械引言计算机辅助设计（C A D ）技术产生于20世纪50年代后期，经历了二维平面图形设计、交互式图形设计、三维线框模型设计、三维实体造型设计、自由曲面造型设计、参数化设计及特征造型设计等发展过程[1]。
近年来又出现了许多先进技术，如变量化技术、虚拟产品建模技术等，已广泛应用于工程设计的各个领域。
尤其是三维参数化C A D 系统的发展和应用（如CATI A 、UG 、PRO/E n g i n e e r 等）使传统的产品设计方法发生了革命性的变化，产生了巨大的社会效益和经济效益。
目前，在农业机械设计领域中也越来越多地采用三维参数化CAD 技术。
本文利用具体实例简单阐述了三维参数化C A D 技术在农业机械设计中的应用。
一、三维参数化C AD 设计的概念及优点三维参数化C A D 设计是采用约束来表达产品模型的形状特征，并用一组参数来控制设计结果，从而通过变换一组参数值方便地创建了一系列形状类似的零[2]。
三维参数化C A D 设计的基本手段有程序驱动和尺寸驱动。
程序驱动法是通过分析图形几何模型的特点，确定模型的主参数以及各尺寸间的数学关系，将这种关系输入程序中，进而在设计零件时只要输入几个参数，就可生成所要求的模型；尺寸驱动是对程序驱动的扩展，其基本思想是由应用程序生成所涉及的基图，该图的尺寸有一系列的标识，这些尺寸由用户在编程时输入或交互式输入，从而生成用户模型[3]。
C AD 包含了从产品的方案决策、结构设计、性能分析、功能仿真一直到工艺设计的全部过程.传统设计,人工处理信息不要求形式化的表示方法,设计人员可以在非形式化的情况下工作,而CA D 系统要求恰好相反;传统设计过程的支撑环境是文具、图纸和手册资料,而C AD 系统则要求有一定的计算机硬件环境和软件支撑系统;C AD 系统与传统设计过程也不尽相同。
分析三维CAD技术在机械设计中的应用
【 关键词 】 机械设计 ； 三维 Ｃ Ａ Ｄ ； 参数化 ； 建模技 术
以电子技术 和计算机技术为基础兴起 了 Ｃ Ａ Ｄ技术 ， 当前在 汽车、 ３ ． １ 模具 Ａ ＤＭ／ Ｃ Ａ Ｄ的集成制造 飞机 、 轻工 、 建筑 、 服装 、 机械 、 纺织 、 船舶 、 化工 、 电子等行业 Ｃ Ａ Ｄ技 术 制造行业生产技术 的改革 随着科学技术 的快 速发 展也在不断地 都得到了广泛的应用 ．其 中 Ｃ Ａ Ｄ技术应用 比例最大的就是 机械类设 深入 ． 从人工设计 制图 向 Ｃ Ａ Ｍ／ Ｃ ＡＥ ／ Ｃ ＡＤ的转变 ． 从普通机 床转 向加 计。 工中心和数控机床 ． 当前的制造行 业正在逐步 向计算机化和数字化发 展 。代表 了当前制 造业的现代技术 发展 方向的有 ：模具 Ｃ ＡＤ ／ Ｃ Ａ Ｍ， １ 三维 Ｃ ＡＤ技术 的概 念 （ Ｒ Ｐ Ｍ ） 激光快速成型技术等。 由曲面造型 、 有 限元分析 、 仿 真模拟 、 动 图形编辑 、 三维绘图 、 数控加工等功能模块构成 了一套 完整 的 三维 Ｃ Ａ Ｄ技术作 为 Ｃ Ｄ 技术 的核心 ．其以三维模 型为基础 ． Ａ 经 态显示 、 Ａ Ｍ／ Ｃ Ａ Ｄ软件开发 系统 ． 这些软件系统的组成模块 ． 其 以工 程数据 库 历 了多个发展 阶段 才逐渐发展成型 ． 三维结构如果建造好 ． 那 么二维 Ｃ 统一对数据进行 了运用和管理。 模型 的构建也就非常简单了 ．三维 Ｃ Ａ Ｄ技术我们也将其称为建模技 为基础 ， ． ２ 装配图的实体生成和零件的实体建模 术。 三维造型与三维设 计 、 仿 真、 图样档案管理 、 三维转二维 、 机构运动 ３ ． ２ ． １ 生成实体装配 图 分析等是三维 Ｃ Ａ Ｄ技术的主要内容 完备的三 维 Ｃ Ａ Ｄ技术能够满足 ３ 在完成零件 的实 体建模后 ． 在某一机器 运动的特定位置 ． 使片 ］ 几何 图形 的性能和形状要求 ． 能够让其各个方面 的指标都达到一个 比 然后再根据各个零 件的坐标具体进行装 较完美 的状态 三维 Ｃ Ａ Ｄ技术能够充分发挥设计者 的创造力和想象 机器运动过程中相关 的资料 ． 利用三维 Ｃ ＡＤ软件中的三维编辑功能能够实现这一过程。 力． 符合创造者 的设计思维 在机械设计 中的运用三维 Ｃ Ａ Ｄ技术能够 备 ． ． ２ ． ２ 零件的实体三维建模 让产品的虚拟 、 仿真设计达 到最佳状态 ． 能够解决产 品设计质量和工 ３ 表面模型 、 实体模型、 线框模型 。 是Ｃ Ａ Ｄ的三种建模方式 一 比 程绘图质量 问题 。可 以说掌握三维 Ｃ Ａ Ｄ技术在 当今社会背景下是机 较基本 的体系在大部分 Ｃ Ａ Ｄ软件 中都是存在的 ．比如说在 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ 械设计人员必备 的一种基本技能 的三维建模 中 ， 系统就 提供 了六种基本 的体 系 ． 分别是 ： 立 方体 、 圆柱 ２ 在 机械 技 术 中三 维 Ｃ Ａ Ｄ 技术 的运 用 优 势 体、 环状体 、 球体、 楔形体 、 圆锥体 。 可以通过系统的结构对相对 比较 简 单 的零件进行分析 ． 可以将零 件分为若 干个 基本体 ． 然后在进 行埘这 ２ ． Ｉ 设计作 品更加直观形象 最后 在进行对其 并 、 差、 交 的布尔运 在设计作 品时 ． 一种立体的实体是最原始 的设想 。但是 因为设计 些基 本体 的相 关三维实体 造型 ． 零件 的三维实体模型这样一来就可 以得出了。 手段的限制 ． 在平面 图纸上设计人 员很难将其绘制 出例题 的效果 ． 一 算 ． 般三维构想都是用正投影所形成 的二维方法来进行绘 制。随着 Ｃ Ａ Ｄ 技术的发展 ． 构想 中的三维作用在软件 的辅助下绘制 出来 已经不再是 不可能。 其中三维 Ｃ Ａ Ｄ技术能够让作品更加直观形象 。 利用该技术所 创作的作品利于设计者进行更直观的检查工作． 能让人一 目了然， 在 设计阶段利用该技术还可 以进行模拟装配和模拟 运转 ． 可以让 作品更 加使用实际应用 ２ ． ２ 实现参数化和变量化设计 进行三维设计的主要思想就是进行参数化设计 和变量化设计。 传 统的Ｃ Ａ Ｄ技术如果要进行画图修改 ． 那么就需要进行重新绘制 ． 只是 用 固定尺寸进行几何元素的定义 ． 但是我们在进行作品设计的时候要 想生成完整 的作用 ， 往往都要进行多次修改 ． 所以 ， 在设计过程中这就 带来 了不必要的时间浪费和巨大的麻烦 ．虽然二维的 Ｃ Ａ Ｄ具有一定 的参数化功能 ． 但是在建立于装 配环境 的参数化设计的实现上同样存 在着非常大 的难度 。 而在三维 Ｃ Ａ Ｄ设计 中的参数化和变量化板块 。 对 零件设计 因某些尺寸变化而产生 的变化能够进行 自动修改 ． 对以装配 环境 为基础 的参数化设计也可以进行装配 ． 其 中的某个零件 的尺寸 即
CAD技术在中专机械制图教学中的应用探析
CAD技术在中专机械制图教学中的应用探析在中专机械制图教学中，传统的手绘制图已经逐渐被CAD技术所取代。
CAD技术具有高效、精确、易于修改和存档的特点，能够更好地满足现代工业对制图质量和效率的要求。
在中专机械制图教学中，学校普遍引入CAD软件，如AutoCAD、SolidWorks等，用于培训学生的机械制图技能。
学生通过CAD软件的学习，能够更快地掌握机械制图的基本知识和技能，提高效率，降低成本，从而更好地适应日益激烈的市场竞争。
1. 更直观的教学方式CAD技术能够将抽象的机械图形变为具体的三维模型，使学生能够更直观地理解图形的构成和特点。
通过CAD软件，学生可以观察机械零件的各个面，并进行旋转、缩放等操作，更好地理解机械零件的结构和功能。
2. 模拟真实工作环境CAD软件能够模拟真实的工作环境，让学生在虚拟的平台上进行实际操作，从而更好地掌握机械制图的技能和方法。
学生可以在CAD软件中完成各种复杂的机械零件设计和组装，提高工作效率，培养实际操作能力。
3. 提高制图精度CAD软件具有精确绘图的功能，能够帮助学生更准确地绘制各种机械图形，并能够自动进行尺寸标注和比例调整。
通过CAD软件，学生能够更好地掌握机械图纸的细节要求，提高制图精度，减少出错概率。
4. 便于修改和存档CAD软件能够快速、灵活地修改绘图内容，并可以随时进行存档和备份。
这对于学生的学习和教师的教学都是非常有益的，学生可以随时修改和完善自己的设计作品，而教师也可以方便地查阅学生的作业记录，进行评估和指导。
5. 开拓创新思维CAD软件不仅可以完成基本的机械图形绘制，还能够进行虚拟仿真和快速原型制作。
这些功能能够激发学生的创新思维，让他们从设计理念到实际制作都能够在CAD软件中进行全面的展示和验证，从而提高学生的设计水平和实践能力。
1. 注重基础知识的教学在CAD技术的应用中，学生往往更关注软件的操作技巧，而忽略了机械制图的基础知识。
教师应该重视机械制图基础知识的教学，让学生深入理解机械制图的原理和方法，扎实基础，才能更好地应用CAD技术进行设计和制图。
CAD技术在船舶工程设计中的应用
CAD技术在船舶工程设计中的应用CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）是一种广泛应用于各个领域的设计工具，包括船舶工程设计。
CAD技术的应用使得船舶工程设计更加高效、精确，大大提升了设计师的工作效率和设计质量。
本文将重点介绍CAD技术在船舶工程设计中的应用。
首先，CAD技术在船舶设计中的一个重要应用是船体的三维建模。
传统的船舶设计需要手工绘制设计图纸，而CAD技术可以将船体的各个部分进行三维建模，通过简单的鼠标操作就可以实现船体的旋转、缩放和移动等操作。
这样设计师可以更加直观地了解整个船体的结构和外观，从而更好地进行设计优化和改进。
其次，CAD技术在船舶设计中的另一个重要应用是系统集成和碰撞检测。
船舶是一个复杂的系统，需要集成各种设备和系统，如动力系统、电气系统、通信系统等。
利用CAD技术，设计师可以将各个系统的模型进行集成，并进行碰撞检测。
通过在CAD软件中进行系统集成和碰撞检测，设计师可以提前发现并解决各个系统之间的冲突和问题，避免在实际制造和装配过程中出现错误和故障。
另外，CAD技术还可以应用于船舶结构设计和强度分析。
船舶的结构设计是一个复杂的过程，需要考虑到船舶在各种外部环境下的受力情况，并满足一定的强度要求。
CAD技术可以将船体的结构进行建模，并进行强度分析。
设计师可以通过在CAD软件中进行各种受力分析，来优化船体的结构，提高船舶的强度和安全性。
此外，CAD技术还可以应用于船舶的机械设计和运动仿真。
船舶的机械系统包括发动机、传动装置等，这些机械系统的设计对于船舶的运行和性能至关重要。
利用CAD技术，设计师可以对船舶的机械系统进行建模和仿真，通过在CAD软件中进行各种运动分析和性能优化，来达到船舶的设计要求。
最后，CAD技术在船舶制造和装配过程中也起到了重要的作用。
船舶的制造和装配过程需要大量的图纸和工程数据，这些数据需要进行整理、管理和共享。
利用CAD技术，设计师可以将船舶的图纸和工程数据进行统一管理，实现各个部门之间的协作和信息共享。
CAD技术在机械设计与制造中的应用
CAD 技术在机械设计与制造中的应用摘要：随着我国经济的不断发展，我国工业实力也不断的提升。
工业的发展离不开机械的运作，机械是由各种零部件组成的，其设计程序相对复杂，所以借助现代化信息技术对其进行设计是我国机械设计制造行业的主要发展趋势。
三维CAD技术，即计算机辅助设计技术，设计人员借用计算机与相关的图形设计设备进行计算、建模以及产品制图等工作。
计算机存储大量的设计信息，包括数字、文字以及图像形式，方便设计人员检索与调用，设计人员通过设计草图，计算机处理草图制成工程图，极大提高了设计人员的工作效率，以及产品设计的科学性。
鉴于此，文章对CAD技术在机械设计与制造中的应用进行了分析，以供参考。
关键词：CAD技术；机械设计；应用要点1、CAD技术概述CAD技术（ComputerAidedDesign）是计算机的辅助设计系统，可以帮助技术人员工作。
CAD系统包含两部分，第一部分是硬件系统，它主要分为输入设备、输出设备、工作站和计算机。
第二部分是软件系统，它是由辅助模型和CAD软件构成（数据管理、CAD应用、交互图形）的。
CAD技术不仅降低了人类的工作压力，而且提高了工作效率，增加了经济收益。
将CAD技术与各专业技术结合，用计算机综合分析各项数据、并做出模型进行实验，最终做出最佳方案的决策，成本更低，速度更快，效率更高，既省时又省力。
2、CAD技术的特点2.1通过辅助设计，提升设计质量计算机辅助设计分二维设计和三位设计，随着3D技术的发展，如今CAD设计大多采用三维设计。
在具体设计过程中，设计人员一般会依据自己的设计知识构思出大概的设计思路，通过CAD技术可以清晰地将设计师的设计思路利用二维或者三维技术充分展示出来。
此项技术节省了产品设计的周期，降低了机械设计的技术难度，同时还可提高设计人员的思维水平设计的本质是指导生产现场生产制造，近年来尽管CAD技术发展迅速，但如何实现三维图形和生产现场的深度融合，彻底实现三维图纸的下现场是未来急需要解决的问题。
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三维CAD技术在机械设计中的应用收稿日期:2010-06-30;修订日期:2010-12-03作者简介:张立荣(1972-)，女，河北唐山人，讲师，研究方向：机械制造及其自动化。
张立荣（唐山工业职业技术学院，河北唐山063020）摘要:现代计算机技术已经十分成熟了，其信息化的处理能力也有了很大的提高，CAD三维技术正向成熟和标准化的方向发展。应认真把握CAD技术的发展趋势,对我国CAD软件行业的开发与现代机械的设计生产都具有深远的意义。关键词:机械设计；CAD；发展中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1008-8725（2011）02-0016-03
Applicationof3DCADTechnologyinMechanicalDesignZHANGLi-rong（TangshanVocationalInstituteofTechnology,Tangshan063020,China）Abstract:Moderncomputertechnologyhasbeenverymature,anditsinformationprocessingcapacityhasbeengreatlyimproved,CAD3Dtechnologybeingmatureandstandardizeddirection.WeshouldtakeseriouslythedevelopmentofCADtechnologytrendofthedevelopmentofourCADsoftwareindustryandmodernmachinerydesignandproductionhasfar-reachingsignificance.Keywords:mechanicaldesign;CAD;development
1三维CAD技术发展的背景当今世界发生了一系列的变化，经济全球化、信
息网络化、社会知识化的深刻发展都大大改变了人
们的生产生活方式，科学技术的日新月异，给人类带来的是知识不断的发展和社会的深入进步，人类只
第30卷第2期2011年2期煤炭技术CoalTechnologyVol.30,No.02February,2011
序，告知对方不必发送。3联合调试实验为了验证基于I2C总线的时钟芯片在轴向变量柱塞泵控制器中应用的有效性，特对其硬软件进行了联合调试，调试是借助IAR公司集成开发环境的调试器C-SPY来完成的，图4是在调试过程中对时钟芯片PCF8563进行设置和读取时间的调试界面。如图4所示，对时钟芯片PCF8563进行设置和读取的时间格式为“年-月-日:时:分:秒”，这些数据在时钟芯片PCF8563内部的编码格式为BCD，当这些数据与上位机进行通讯时，需要将之转换成ASCII码。从图4所示的调试结果可以看出，对轴向变量柱塞泵控制器时钟/日历模块的开发达到了预期的开发要求，通过该模块不仅可以给整个系统提供时钟/日历参考，还可以对时钟/日历信息进行校正和更新。
4结束语I2C总线因其连接方便和易于使用，被广泛应用于嵌入式控制系统中。基于I2C总线技术对轴向变量柱塞泵控制器的时钟/日历模块的开发，关键在于开发其从底层到顶层的程序。文中结合硬件的特点采用汇编语言对各层程序的开发方法和思路进行了详细的介绍和分析，通过联合调试实验，确知所采
取的开发方法能使轴向变量柱塞泵控制器的时钟/日历模块达到预期的功能要求。参考文献：[1]梁廷贵，杨金泉，伍宪玉，等.基于I2C总线器件的模拟I2C暖水锅炉温度记录仪[J].计算机测量与控制，2002，10（5）：342-344.[2]魏小龙.MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.[3]杨效余，钱玮.实时时钟/日历芯片PCF8563在智能火灾报警控制器中的应用[J].自动化技术与应用，2006，25（2）：64-67.[4]钱君霞，尹斌，魏新棒.基于I2C总线的日历时钟PCF8563在MSP430中的应用[J].现代电力，2005，22（3）：72-75.（责任编辑王秀丽）
图4时钟芯片设置和读取时间的调试界面
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!张立荣，三维CAD技术在机械设计中的应用第2期·17·有不断更新自己的学习、思维方式，提高创新能力，积极接受新的事物，才可以适应社会的变化。在这种大背景下，作为基础行业的机械工业更应该不断发展自己的技术，而机械产品的功能与性能基本都是依靠机械水平决定的，机械设计水平的优劣就体现在技术水平上。目前，世界计算机技术不断成熟，机械设计水平也发生了巨大的变化，各种CAD软件包的使用，使设计的对象和设计的过程模式化，在这个数字化的经济时代，落后的设计思维和方法已经无法与现代经济的发展并行。对于机械制造业急切的需要一种高速、高品质的设计技术，而三维CAD技术正好为现代机械技术提供了新的发展平台，与二维CAD相比,三维CAD技术的优越性更佳，这是一种先进的技术，代表了科技的进步，是技术发展质的飞跃。三维CAD技术也称建模技术，是CAD的核心技术[1]。2三维CAD技术在机械设计中的优点2.1缩短了机械设计周期利用三维CAD技术，可以大大缩短机械设计的周期，可以节约1/3的时间，提高了设计效率。在用三维CAD系统开展新的开发设计时，只需要对当中的部分零件进行设计和改装就可以了，大部分的零件还是像以前那样使用，因此，整个机械设计的速度加快了3~5倍。同时，三维CAD系统的变形设计能力高，通过快速的重组，设计出新的产品[2]。2.2提高机械产品的技术含量和质量现代机械产品与信息技术是有很密切的关系的，同时采用了CAD设计方法和CIMS组织生产，现代机械生产有了新的发展，三维CAD技术利用先进的设计方法，如优化、有限元受力分析等，提升了机械设计的水平。现代大型工厂的数控技术比较成熟，再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工，不仅保障了产品的一致性，其质量也较好[3]。3CAD技术在机械设计中的运用3.1零件与装配图的实体生成零件的实体建模CAD的三维建模方法有三类，即线框模型、表面模型和实体模型。在很多的实体建模功能的CAD软件中，存在一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中，系统中就有6种体系，即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。针对一些简单的零部件，可以对其进行结构分析，把它拆分为若干个基本体，再进行三维实体造型，之后对其进行交、并、差等布尔运算，以此来得到实体模型。一些复杂的零件在改造的过程中，其基本体是很难拆分开的，导致最后拆分的基本体较多，最后很难成型。所以，仅有基本体系还无法满足机械三维实体造型的要求。为此，可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓，然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”，进而通过交、并、差等得到所需零件的三维实体造型。3.2零部件设计检查使用三维CAD系统，有利于在原装的机械中设计新的零部件，也可以通过相邻的机械零部件设计新的机械零部件，整个操作简单又快捷。利用CAD三维技术可以让相邻零部件与新的零部件有更好的结合，避免新型机械的设计失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的全过程通过动画连续的演示出来，让工作人员能更好的加深了解。3.3实体装配图的生成在零件实体构造完成后，通过对系统运行中的资料分析，在运动的某一位置，按各零件所在的坐标进行“装配”这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
4三维CAD技术对机械设计的影响4.1充分发挥机械设计创新性传统设计中，仿型设计、改型设计较多，仅是依靠对现有资料的借鉴，同时改变原有机械的尺寸，或者对引进的新产品做一些消化和吸收，再仿照生产，整个机械设计都是常规设计，没有进行创新，因此，产品很难突破本身的范围发生质的改变。而依靠三维CAD技术，可以使方案在设计阶段就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、设计创新，同时由于设计立体感强、效果逼真的特点，不断的激发设计人员的构思，最后设计出有技术含量的产品[4]。4.2实现制造过程全面信息化现代的信息处理技术不仅实现了机械设计的数字化，还保证设计在产品整个建造完成之前，即可利用三维设计技术实现虚拟组装及动态仿真，在产品决定加工或制作前就找出问题的所在，并解决问题，缩短了整个设计时间，提高了机械的设计质量和效率。另外，随着信息高速公路的开通，信息传输技术更加成熟了，设计图纸可以进行跨国传输、设计方案可实时异地讨论、异地现场修改，这些在以前看来都遥不可及的东西已经成为现实[5]。
5CAD技术在机械设计中存在的问题5.1未能真正实现辅助设计如今，有很多企业用CAD软件做出各种三维模型，但只是为了一种三维效果图，并没有真正去开发三维CAD软件的潜能，以及对其进行整体空间设计和受力分析，普遍停留在平面设计方面。他们只是做到用计算机出图，一直停留在这个阶段，整个技术就失去了实际意义，因为CAD是辅助设计，不是辅助绘图。5.2精通CAD技术的设计人员缺乏三维CAD技术本身就是一个复杂的系统，同时，不是每个设计人员都能熟悉的掌握其设计系统的，再者，很多企业的设计人员还没有进行CAD的应用培训，对CAD的多数功能一无所知，因此，这些非专业人员在完成机械设计时会遇到一些困难[6]。6结束语制造业的发展是世界上每个国家都比较重视的，现代中国的制造行业正在不断壮大，越来越多的设计者要从中国制造转向中国创造，而创造不只是解开一个零部件或组合一个零部件那么简单，而是对整个产品的设计，三维技术是设计的重点，也是必不可少。先进的设计能力能帮助制造企业在激烈的竞争环境下站稳脚跟。而当企业应用三维CAD软件后，也会提出深化三维CAD应用的需求。随着计算机的功能不断完善、信息处理的智能化，CAD三维技术的未来发展前景良好。只要清晰的认识到CAD技术的发展趋势，对我国CAD软件行业的开发和行业使用都具有十分广阔的意义。参考文献：[1]董云飞.浅谈CAD技术在工程设计中的应用[J].山西建筑，2007（7）：33-35.[2]王其芳.三维CAD技术对机械设计的影响[J].煤矿机械，2007（4）：94-95.[3]林黎明．CAD技术在机械设计中的应用[J].电脑知识与技术，2006（5）：113-114.[4]龚云波，吴义忠，李国新，等.机械CAD技术的应用状况及发展趋势[J].现状.趋势.战略，2007（11）：32-34.[5]徐忠.我国CAD技术在工程设计的应用和发展[J].西昌学院学报，2006（3）：79-81.（责任编辑王秀丽）
往复式压缩机出口管线振动分析收稿日期:2010-06-09;修订日期:2010-12-03基金项目:国家863项目资助课题（2008AA06Z209）；中国石油天然气集团公司创新基金资助项目（07E1005）作者简介:胡超（1986-），男，湖北监利人，现为中国矿业大学（北京）硕士研究生，研究方向：机械设备故障诊断。