CAD技术在现代机械设计中应用.doc

CAD 技术在现代机械设计中应用 方卫华 ( 黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司黑龙江伊春153000) 摘要:在机械设计中引进了CAD 技术与诸多的优势为企业开发新产品新设计，开创了良 好的经济效益，但也存在不足之处，这些问题会得到不断地完善和解决，最后提出了的CAD 方向。 关键词:机械设计; CAD 技术; 发展; 趋势 CAD Technology in the Modern Mechanical Design Application FANG Wei-hua ( Heilongjiang Agriculture Co． ，Ltd． Haolianghe Fertilizer Branch，Yichun 153000，China) Abstract: Since introduce CAD technology and many advantages into mechanical design for companies to develop new products and new designs，creating a good economic，but there also have shortcomings，these problems will be continued to improve and resolve，and the article concludes with the direction of CAD applications． Key words: Mechanical Design; CAD technology; Develop; Trends 1 现代CAD 技术的发展概况 1． 1 现代CAD 技术的概念 现代CAD 技术是指在复杂大系统环境下，支 持产品自动化设计的设计理论和方法、设计环境、 设计工具各相关技术的总称，它们能使设计工作 实现集成化、网络化和智能化，达到提高产品设计 质量、降低产品成本和缩短设计周期的目的。 1． 2 现代CAD 技术的研究内容 ( 1) 研究现代设计理论与方法学。设计是一 项复杂的创造性工作，无论过去和现在，人们一直 在探索利用各种设计理论，寄希望于效地指导实 际的设计工作。由于计算机技术、信息技术的发 展，基于计算机的设计理论与方法学，显得异常活 跃，例如近年来提出的并行设计、协同设计、虚拟 设计、大规模定制设计、分形设计等。 ( 2) 研究与设计环境相关的技术。 收稿日期: 2011 － 04 － 17 修订日期: 2011 － 05 － 08 作者简介: 方卫华( 1964 － ) ，男，工程师。主要从事机械设 备加工与管理。 ( 3) 协同设计环境的支持技术。 ( 4) 研究与设计工具相关的技术。 ①产品数字化定义及建模技术，包括产品模 型的表达、STEP 标准实施技术、建模技术等。 ②基于PDM 的产品数据管理与工作流程管理技 术。③发展集成的CAx 和DFx 工具，使现代CAD 系统从功能上能支持产品设计的全过程。 2 三维CAD 技术在机械设计中的 优点 通过实际应用三维CAD 系统软件，体会到三 维CAD 系统软件比二维CAD 在机械设计过程中 具有更大的优势，具体表现在以下几点: 2． 1 零件设计更加方便 使用三维CAD 系统，可以装配环境中设计新 零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计 新零件，既方便又快捷，避免了单独设计零件导致 装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把 零件造型的过程通过动画演示出来，使人一目 了然。 2． 2 装配零件更加直观 在装配过程中，资源查找器中的装配路径查 找器记录了零件之间的装配关系，若装配不正确 即予以显示，另外，零件还可以隐藏，在隐藏了外 部零件的时候，可清楚地看到内部的装配结构。 整个机器装配模型后完成还能进行运动演示，对 于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到 要求，及时对设计进行更改，避免了产品生产后才 发现需要修改甚至报废。 2． 3 缩短了机械设计周期 采用三维CAD 技术，机械设计时间缩短了近 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 部分零件进行重新设计和制造，而大部分零部件 的设计都将继承以往的信息，使机械设计的效率 提高了3 ～ 5 倍。同时，三维CAD 系统具有高度 变形设计能力，能够通过快速重构，得到一种全新 的机械产品。 2． 4 提高机械产品的技术含量和质量 由于机械产品与信息技术相融合，同时采用 CAD CIMS 组织生产，机械产品设计有了新发展。 三维CAD 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、运动方针和优化