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1、论 CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新进展摘要： 机械制造过程中，设计是其第一步，机械制造所需要的设计图需要使用如点、线、曲线、平面等图形符号进行表示，而CAD就是使用运算机软件来设计和记录产品的设计过程；在机械设计和制造领域，CAD的应用可以为任何组件供应图形形式的具体说明；本文所表达的就正是 CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新进展；关键词： 机械设计； CAD；机械制造；引言CAD，全称 Computer Aided Design ，中文名运算机帮助设计，是在运算机进展以后， 可以在多个领域为设计人员供应帮助的系列软件统称；在机械设计领域，CAD同样有着广泛运用；为了追踪
2、CAD在机械设计中的应用以及基于 CAD技术的机械制造技术新进展，我们必需回忆 CAD的早期历史并深化挖掘其概念基础；1 CAD在机械设计中的进展历史简述运算机帮助设计作为一种独立的技术大致进展于上世纪60 岁月，当时，没有人预见到CAD最终会与机械设计交错在一起并成为如今机械设计行业中不行或缺的力气；在1957年，第一个商业软件运算机帮助制造（ CAM）系统 Pronto 由 Patrick J. Hanratty博士开发出来，这是一种运用于机械数控加工的技术，后来进展成为运算机帮助制造；不久之后，他涉足运算机生成的图形，并于 1961 年开发出 DAC（运算机自动化设计），成为第一个使用
3、交互式图形的 CAM / CAD系统，用于设计通用汽车的复杂模具；随后的十来年时间，众多学者、技术人员依靠该创造的启示，开头了对CAD技术的探究；但是直到 1975 年，由Charles Eastman 发表的论文中，才首次显现现代CAD技术的雏形，其在论文中描述了一个名为设计描述系统的原型，其争论了参数化设计的思想，高质量的可运算3D表示模型，以及“用于视觉和定量分析的单一集成数据库”；该篇论文基本上描述了我们现在所知道的CAD技术；其使用了图形用户界面、正交和透视视图；作为历史上首批胜利创建机械设计数据库的项目之一，它描述了可以检索并添加到模型中的各个库元素，当时的人们对于这项原始的 CA
4、D技术的评判是该技术将提高机械设计的分析效率，并将设计成本降低50以上；2 CAD在机械设计中的应用2.1 降低设计难度CAD在机械设计方面最直接的好处是供应更好的设计、更高的质量和更快的出图速度； 在当下的机械设计和制造中，通过CAD设计和制造文档是动态链接的，因此可以借此评估更多的替代方案，执行设计更换和生成制造文档所需的时间显着削减；这对机械设计方来说尤 其重要，由于 CAD设计技术可以帮忙缩短设计工期，从而使项目在更可猜测的制造时间表内完成；除了对设计人员设计速度的提升之外，CAD设计技术仍能通过将可视化、模拟和分析作为设计过程的一部分来促进机械制造项目的优化；2.2 提高设计精度和降
5、低设计成本机械制造项目的设计工程师通常设计符合机械制造要求的设计，而不会对成本进行有意识的节约； CAD技术特有的可视化和模型模拟功能可以使设计师对自己的设计更明白，能将设计中可能显现的谬误提前发觉，也能进行更精细化的设计；所以在提高精度方面，CAD技术有着其前所未有的优势；然而不仅如此，在将CAD技术由于机械制造项目设计时，仍可以有效降低设计过程中需要支付的成本；而这些节约并不会影响到该机械制造的设计精度，并 且在今后的制造进度和制造质量中不会造成影响；也就是说，CAD技术应用在机械设计上不仅可以有效的降低相应机械制造项目的设计成本，在机械制造精度上也有相应的提高；2.3 优化设计方案传统的
6、机械设计项目的设计过程可以说是孤立的，从初步设计开头，转向具体设计，然后是制造文档，每个步骤在下一个步骤开头之前完成，其中的协作特别有限，这个设计过程由于协作有限，当需要进行不行防止的设计更换时，需要耗费大量时间，并且在进行更换时仍很简单显现手绘图纸的错误，因此传统的设计过程在机械设计的运用中具有其固有的缺 陷；将这种传统的机械设计技术与 CAD设计技术进行对比，我们可以发觉；实施机械设计的CAD流程第一要创建有关机械制造项目的相互和谐、牢靠的设计信息，这会使机械设计中的 三维模型中的设计元素动态地彼此相连不仅仅是点、面和线的3D动态链接，而是丰富的信息集和与之相关的属性之间的连接；例如，可能
7、在机械设计项目的中途，被设计项目的 轮廓需要调整曲线和比例，而运用CAD进行设计可以保证在进行轮廓调整时，全部相关的设计元素都会自动更新，使设计人员能够立刻看到轮廓调整之后整个机械设计的全部变化；通 过这种方式， CAD有助于设计更多的机械制造设计方案，从而完成对设计方案的优化；3 基于 CAD的机械制造技术新进展3.1 智能化制造不论是国内仍是国外都特别重视机械制造的智能化进展战略；智能化在机械制造中的应 用，将会使设计、制造、运营治理乃至整个机械制造项目的质量和治理效率得到显着提高； 智能化在机械制造中的实际运用涉及物联网、信息化、数据化、模型参数化等先进手段；通 过智能化技术体系，机械产
8、品在制造时可以实现设计、制造全方位治理的预期成效，表达智 能化的新模式治理；在智能化的机械制造过程中，依靠CAD、CAM的帮助，以及一系列智能加工技术，转变传统的构件加工方法，对现有的机械制造技术加以改进，进一步提升我国机 械制造水平；智能化可以为机械制造的全过程供应一套完整的仿真方案，能对复杂的制造方 案进行仿真分析、模拟构建，优化制造方案，实现对制造过程的有效掌握；智能化的制造可 实现对机械制造过程的实时监控，可以监控和评估不同制造方案的实施成效，并进行实时动 态监测，确保制造方案的牢靠实施；在机械制造的进展中，机械制造技术智能化的实现不仅需要借助相应的传感器、运算机等硬件，仍需要构建可用
9、于运算和监测的智能化软件平台，如前文提到的CAD、CAM等；因此，在 CAD的帮忙下有效地整合了制造各方面的资源和优势的智能化机械制造将成为将来机械制造的进展方向，从而显着提高制造效率，丰富现代机械制造业的内涵；3.2 集成化制造机械的集成化制造可以有效削减制造工序、削减资源消耗对四周环境产生的影响，是机械制造业进展的重要方向；机械制造集成化进展不仅要求在机械制造中推动制造工序的集成，仍要求从设计过程中就实现机械制造的集成化；众所周知，在机械制造的过程中，不仅其复杂的工序是制造中的难点，其设计的有效性同样是一大难点；以机械制造的复杂性而言，要解决其制造时产生的材料需求、人力需求、工艺需求以及设备需求等纷繁复杂的需求，需要的不仅是制造过程中的流水化制造和实时指挥，仍有预先的设计和运算；作为机械制造过程的最初部分，机械设计师除了可以利用 CAD技术构建的信息模型进行模拟和分析，以优化可制造性和可连续性外，仍能通过 CAD流程，直接从信息模型创建设计可交付成果，并且通过CAD技术构建的机械制造信息模型可交付成果不仅包括设计的二维制造文档，仍包括模型本身及其包含的全部丰富信息，这就是设计上的一种集成；在机械制造的过程中，集成化的生产无论是对机械制造效率的提高仍是对其制造难度的
