CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中作用

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書專業(yè) 班級 姓名一、課題名稱：CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的作用二、課題應(yīng)達(dá)到的要求：傳統(tǒng)設(shè)計中改型設(shè)計多，只能改變現(xiàn)有產(chǎn)品中某些尺寸，或只能消化某些產(chǎn)品，仿照生產(chǎn)，因此無法實現(xiàn)創(chuàng)新構(gòu)思，使得產(chǎn)品從根本上沒有質(zhì)的飛躍。而三維CADfe術(shù)在方案設(shè)計階段，充分利用專家系統(tǒng)及現(xiàn)代科技新理論，建立多種機(jī)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)型對比，立體感強(qiáng)、效果逼真，更能激發(fā)設(shè)計人員的新構(gòu)思三、主要工作內(nèi)容：從制造到創(chuàng)造是任何國家都要經(jīng)歷的一個發(fā) 展過程、隨著中國機(jī)械行業(yè)的不斷壯大，越來越多的設(shè)計者要從中國制造，而創(chuàng)造就不再是為了解剖或生產(chǎn)某一個零部常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）報告而設(shè)計，而是整體設(shè)計整個產(chǎn)

2、品，單純二維技術(shù)是不夠的，三維自然必不可少。先進(jìn)的設(shè)計能力才能產(chǎn)生先進(jìn)的制造企業(yè)。從長遠(yuǎn)看，從二維到三維是CAD一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢四、主要參考文獻(xiàn):1 楊勝強(qiáng).現(xiàn)代工程制圖M.國防工業(yè)出版20002 胡建生.AUTO CADgZ用教程M.機(jī)械工業(yè)出版社，20043 葉麗明.AUTO CADS礎(chǔ)及應(yīng)用M.化學(xué)工業(yè)出版社，20024 李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)M.科學(xué)出版社，20045 劉海蘭.工程制圖與機(jī)械基礎(chǔ) M.電子科技大學(xué)出版社、2001學(xué) 生（簽名）年 月日指導(dǎo)教師（簽名）年 月日 教研室主任（簽名）年 月日系主任（簽名）年 月日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目CAD術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的

3、作用一、選題的背景和意義：CAD技術(shù)起源于美國，它經(jīng)歷了一個由二維設(shè)計技術(shù)向早期的 三維設(shè)計技術(shù)發(fā)展的過程。因為二維機(jī)械CAD技術(shù)沒能很好地解決設(shè)計中最困難的幾個問題，如：復(fù)雜的投影線生成問題、尺寸漏標(biāo) 問題、設(shè)計的更新與修改問題等等。所以人們開始向三維設(shè)計方向 發(fā)展，三維CAD技術(shù)也符合人的設(shè)計思維習(xí)慣，整個設(shè)計過程可以 完全在三維模型上討論，直觀形象。三維設(shè)計能夠直觀反映設(shè)計的 真實狀態(tài)，通過運動模擬、干涉檢查等數(shù)字化分析手段，在設(shè)計階 段就能避免以往在生產(chǎn)制造中才能發(fā)現(xiàn)的問題。因而三維CAD技術(shù)才是真正意義上的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)。二、課題研究的主要內(nèi)容：從制造到創(chuàng)造是任何國家都要經(jīng)歷的一

4、個發(fā)展過程，隨著中國 機(jī)械行業(yè)的不斷壯大，越來越多的設(shè)計者要從中國制造，而創(chuàng)造就 不再是為了解剖或生產(chǎn)某一個零部而設(shè)計，而是整體設(shè)計整個產(chǎn)品，單純二維技術(shù)是不夠的，三維自然必不可少。先進(jìn)的設(shè)計能力才能 產(chǎn)生先進(jìn)的制造企業(yè)。從長遠(yuǎn)看，從二維到三維是CAD一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。三、主要研究（設(shè)計）方法論述：本論文主要建立在掌握 AutoCAD的基礎(chǔ)及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，弁且 了解機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)知識。介紹 CAD技術(shù)的背景和發(fā)展！利 用AutoCAD進(jìn)行三維機(jī)械設(shè)計，與二維 CADS計進(jìn)行比較，突出三 維CADiS計的優(yōu)勢。從而挖掘 CAD5mE機(jī)械設(shè)計中的作用。最后 闡述了 CA前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢！

5、四、設(shè)計（論文）進(jìn)度安排：時間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容8.1 8.4選題，查找、分析資料8.5 8.6完成開題報告8.7 8.9查找與CAM關(guān)資料8.10 8.12介紹CAD勺發(fā)展和背景8.13 8.15闡述傳統(tǒng)二維設(shè)計的弊端8.16 8.18挖掘三維CADS計的優(yōu)勢8.19 8.21三維CA族機(jī)械設(shè)計中的作用8.22 8.24簡述CA前沿和發(fā)展趨勢8.25 8.26完成初稿，交?旨導(dǎo)老師審閱8.27 8.28完善初稿8.29 8.30完成設(shè)計弁定稿，答辯五、指導(dǎo)教師忌見：指導(dǎo)教師簽名：年 月 日CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的作用機(jī)電一體化機(jī)電075沈輝7六、系部意見:系主任簽名：年 月 日CAD

6、術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的作用目錄0.引言1. 機(jī) 械 CAD 發(fā) 展 的 背景 61.1 現(xiàn)代 機(jī) 械 工 業(yè) 所 處 嚴(yán) 峻 環(huán)境61.2 現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的基本任務(wù)61.3 現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的基本特點61.4 現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中存在的主要問題62. CAD 技 術(shù) 系 統(tǒng) 組 成 和 發(fā)展 62.1 CAD 技 術(shù) 的 系 統(tǒng) 組成 62.2 CAD技術(shù)的發(fā)展 73. 二維CAD的缺點 74. 三維 CAD 技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)點84.1 零件設(shè)計更加方便 84.2 裝配零件更加直觀 84.3 縮 短 了 機(jī) 械 設(shè) 計 周期84.4 提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量85. CAD 技 術(shù) 在 機(jī) 械 設(shè) 計

7、 中 的 應(yīng)用85.1 零 件 與 裝 配 圖 的 實 體 生成 85.2 模 具 CAD/CAM 的 集 成 制造 95.3 機(jī) 械 CAE 軟 件 的 應(yīng)用96. CAD 前 沿 技 術(shù) 與 發(fā) 展 趨勢 96.1 CAD前沿技術(shù) 97. 結(jié)束語10答謝辭 10 參考文獻(xiàn) 11CAD術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的作用摘要：從現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)所處的嚴(yán)峻環(huán)境出發(fā)，論述了CADi術(shù)在我國機(jī)械設(shè)計中的發(fā)展和背景！揭露二維CA皿術(shù)的缺點，從而突出三維CA皿術(shù)的優(yōu)勢！進(jìn)而闡述 CA皿術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的作 用！最后簡述了 CAD前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢！ 關(guān)鍵詞：CA城術(shù)；機(jī)械設(shè)計英文標(biāo)題Abstract : Modern ma

8、chinery industry from the serious environment, discusses the mechanical design CADtechnology 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 tec

9、hnology and development trend of CAD.Keyword: CAD technology ; Mechanical design0. 引言計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，帶來第三次技術(shù)革命浪潮，隨著計算機(jī) 輔助設(shè)計（CAD技術(shù)則是計算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中最為活躍的一 支。它集數(shù)值計算、仿真模擬、幾何模型處理、圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫 管理系統(tǒng)等方面的技術(shù)為一體，把抽象的、平面的、分離的設(shè)計 對象具體化、形象化，它能夠通過“虛擬現(xiàn)實”技術(shù)把產(chǎn)品的形 狀、材質(zhì)、色彩，甚至加工過程淋漓盡致地表現(xiàn)出來，弁能把產(chǎn) 品的設(shè)計過程，通過數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)系統(tǒng)化和規(guī)范化。隨著CADi礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)

10、展，對 CA僚統(tǒng)的功能要求也越來越 高。設(shè)計人員不再僅僅滿足于借助 CA僚統(tǒng)來達(dá)到“甩圖版”的目 的。而是希望它能從本質(zhì)上減輕大量簡單煩瑣的工作量，使他們 能集中精力于那些富有創(chuàng)造性的高層次思維活動中。由于三維CAD系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設(shè)計效率高、以及能為CIMS：程中各應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計、工藝、制造信息等優(yōu)勢，使其取 代傳統(tǒng)的純二維CA僚統(tǒng)已成為歷史發(fā)展的必然。要加快我國整體經(jīng)濟(jì)水平的提高和發(fā)展、提高制造業(yè)企業(yè)的 競爭力,企業(yè)信息化建設(shè)是一個有效而非常重要的手段,而CAD技 術(shù)是制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ),更是企業(yè)全面信息化的基礎(chǔ),所以采 用CAD技術(shù)是企業(yè)進(jìn)行全面信息化建設(shè)的第一步。

11、但由于多方面 的原因和行業(yè)的特殊性,從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計和制造的人員弁沒有常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)報告意識到CAD技術(shù)的重要性,這在很大程度上限制了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計 質(zhì)量和設(shè)計效率的提高，從而使機(jī)械制造這個CAD技術(shù)最先涉足 的最古老的傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展緩慢,嚴(yán)重制約了我國整體經(jīng)濟(jì)水平的 提高和發(fā)展1 .機(jī)械CA援展的背景面對市場全球化和激烈的競爭，從現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)所處的嚴(yán)峻環(huán)境，及其基本任務(wù)、特點和存在問題出發(fā)，闡明機(jī)械CAA生的背景。1.1 現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)所處嚴(yán)峻環(huán)境現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)面臨著極其嚴(yán)酷的外部環(huán)境的挑戰(zhàn)。這些嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)可歸結(jié)為：(1) 科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展；(2) 傳統(tǒng)資源漸見枯竭；(3) 買

12、方市場日益強(qiáng)化。1. 2 現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的基本任務(wù)機(jī)械工業(yè)必須把加快產(chǎn)品的更新和開發(fā)放在第一位，以便在充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)最新成就的基礎(chǔ)上，按照高效、優(yōu)質(zhì)、低 成本的要求，迅速開發(fā)出滿足買方需求的各種省料節(jié)能的新產(chǎn)品。 因此，現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的基本任務(wù)可以歸納為：(1) 大力開發(fā)新產(chǎn)品；(2) 保證產(chǎn)品質(zhì)量；(3) 不斷提高勞動生產(chǎn)率；(4) 有效降低生產(chǎn)成本。其中大力開發(fā)新產(chǎn)品是關(guān)鍵和核心。1. 3現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的基本特點：(1)多品種小批量生產(chǎn)占主導(dǎo)地位；(2)生產(chǎn)技術(shù)和制造系統(tǒng)的柔性化；所謂柔性，即指針對上述特點所必須具有的一種靈活應(yīng)變的能力 或快速響應(yīng)的能力。生產(chǎn)技術(shù)和現(xiàn)代制造系統(tǒng)適應(yīng)產(chǎn)品變化

13、和產(chǎn) 量變化所具有的一種效率。這種效率高，即說明制造柔性好。1. 4現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中存在的主要問題由于多品種生產(chǎn)的現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中占有優(yōu)勢比重，因此 多品種生產(chǎn)的現(xiàn)狀可以看作機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀的一面鏡子。多品 種生產(chǎn)存在的問題，實際上反映了整個機(jī)械工業(yè)存在的問題。這 些問題概述如下：(1)開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備體制不合理；(2)生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)組織管理十分落后；規(guī)模大而效益差的全能型企業(yè)模式；(4)整個機(jī)械工業(yè)的結(jié)構(gòu)體制不利于發(fā)展零部件專業(yè)化和工藝專 業(yè)化。綜上所述，企業(yè)要贏得市場，技術(shù)創(chuàng)新是至關(guān)重要的，而技術(shù)創(chuàng) 新主要體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新。減少在設(shè)計工作中的簡單重復(fù)勞 CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計

14、中的作用機(jī)電一體化機(jī)電075沈輝9常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）報告動，幫助設(shè)計者把頭腦中產(chǎn)生的設(shè)計形象迅速準(zhǔn)確地在計算機(jī)中 反映出來，使其將注意力集中于富有創(chuàng)造性的設(shè)計活動中，從而 提高設(shè)計的效率和質(zhì)量，CAD技術(shù)的應(yīng)用是關(guān)鍵。2. CAD技術(shù)系統(tǒng)組成和發(fā)展3. 1 CAD技術(shù)的系統(tǒng)組成。CAD系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分。硬件系統(tǒng)是計算機(jī)輔助 設(shè)計技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)；軟件系統(tǒng)是計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的核心,它決定了系統(tǒng)所具有的功能。4. 2 CA鼓術(shù)的發(fā)展CAD（Computer Aided Design）是計算機(jī)輔助設(shè)計的英文縮寫， 是利用計算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力和數(shù)值計算能力，輔助工程技

15、術(shù)人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品的設(shè)計與分析，達(dá)到理想的目的，弁取得 創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。自1950年計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD技術(shù)誕生 以來，已廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計效率飛速地提高?，F(xiàn)已將計算機(jī)輔 助制造技術(shù)（Com-puter Aided Manufacturing, CAM 和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（Product Data Management , PDM及計算機(jī)集成制 造系統(tǒng) （Computer Itegrated manufacturing system , CIM0 集 于一體。產(chǎn)品設(shè)計是決定產(chǎn)品命運的研究，也是最重要的環(huán)節(jié)，產(chǎn)品 的設(shè)計工作決定著產(chǎn)

16、品75%勺成本。目前，CA睬統(tǒng)已由最初的僅 具數(shù)值計算和圖形處理功能的 CA僚統(tǒng)發(fā)展成為結(jié)合人工智能技術(shù)的智能 CA陳統(tǒng)(ICAD) (Intelligent CAD) 。21 世紀(jì)，ICADfe 術(shù)將具備新的特征和發(fā)展方向，以提高新時代制造業(yè)對 市場變化 和小批量、多品種要求的迅速響應(yīng)能力。以智能CAD(ICAD)為代表的現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、智能活動是由設(shè) 計專家系統(tǒng)完成。這種系統(tǒng)能夠模擬某一領(lǐng)域內(nèi)專家設(shè)計的過程， 采用單一知識領(lǐng)域的符號推理技術(shù)，解決單一領(lǐng)域內(nèi)的特定問題。該系統(tǒng)把人工智能技術(shù)和優(yōu)化、有限元、計算機(jī)繪圖等技術(shù)結(jié)合 起來，盡可能多地使計算機(jī)參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計 過程，借助

17、計算機(jī)的支持，設(shè)計效率有了大大地提高。5. 二維CAD勺缺點二維CADf三維CA進(jìn)行比較，顯現(xiàn)二維的不足：隨著CADS礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對 CA僚統(tǒng)的功能 要求也越來越高。設(shè)計人員不再僅僅滿足于借助CA陳統(tǒng)來達(dá)到“甩圖版”的目的，而是希望CADC統(tǒng)能從本質(zhì)上減輕大量簡單繁 瑣的工作量，使他們能集中精力于那些富有創(chuàng)造性的高層次思維 活動。由于三維CA睬統(tǒng)具有可視化程度高、形象直觀、設(shè)計效率 高，以及能為企業(yè)數(shù)字化的各類應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計、工藝 和制造信息等優(yōu)勢，目前正在逐步取代傳統(tǒng)的純二維 CA原統(tǒng)。以 二維形式表達(dá)的工程圖是工程技術(shù)人員反映其設(shè)計思想的語言， 工程圖中還包含著一些

18、行業(yè)約定和簡化；同時，由于它通過選擇 最合理的投影面、剖切位置和剖切方式來表達(dá)零件的幾何和加工 信息，因而具有簡單、完整和準(zhǔn)確等特點。這種以投影原理為基礎(chǔ)的工程圖能夠表達(dá)的零件的復(fù)雜性幾乎是無限的，人類近二百年來的實踐充分證明了工程圖表征零件的合理性。止匕外，也由于經(jīng)濟(jì)實力、技術(shù)水平和工作習(xí)慣等方面的原因，二維圖紙不會在短期內(nèi)全部消亡。以下是對二維 CA原統(tǒng)和三維CAD（統(tǒng)的分析比較：（1）三維CA原統(tǒng)的核心是產(chǎn)品的三維模型。它所表達(dá)的幾何 體信息越來越完整和準(zhǔn)確，能解決“設(shè)計”的范圍越廣。產(chǎn)品的 三維模型可以直接通過投影生成二維工程圖；三維CA原統(tǒng)的模型包含了更多的實際結(jié)構(gòu)特征，通過賦予零部

19、件一定的物理屬性， 就可以進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析和各種物性計算，弁為后續(xù)設(shè)計制造模塊（如數(shù)控加工等）應(yīng)用，使用戶在采用三維CAEt型工具進(jìn)行產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)設(shè)計時，就能反映實際產(chǎn)品的構(gòu)造或加工制造過程，成為實現(xiàn)CAD/CAE/CAPP/CAB成的基礎(chǔ)。（2）三維CAD（統(tǒng)具有更高級的 造型工具，能夠構(gòu)造各種復(fù)雜的產(chǎn)品形狀，支持產(chǎn)品的裝配設(shè)計，實現(xiàn)“自頂向底”和“自底向頂”等設(shè)計方法；三維CA僚統(tǒng)采用的三維特征和參數(shù)化功能還可以更加準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計者的設(shè)計意圖，使設(shè)計過程更加符合設(shè)計者的設(shè)計習(xí)慣和思維方式。（3）三維造型系統(tǒng)能方便地與CA窿統(tǒng)集成，支持結(jié)構(gòu)分析的前后處理和 設(shè)計仿真等復(fù)雜設(shè)計過程，方便地與工藝

20、和輔助制造系統(tǒng)集成，能提供數(shù)控加工所需的信息，如 NC弋碼，實現(xiàn)CAD/CAE/CAPP/CAM 的集成。（4）三維CAD（統(tǒng)價格相對較貴；需要巨大的信息存儲空 間，對硬件的要求較高；對用戶的知識和操作技巧要求較高，掌 握起來比較困難?？梢?，三維CADC統(tǒng)有其自身巨大的優(yōu)越性，CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的作用機(jī)電一體化機(jī)電075沈輝13常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）報告隨著計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的發(fā)展，性能價格比的不斷提高，這種優(yōu)越性會越來越明顯6. 三維CA鼓術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)點通過實際應(yīng)用三維CA睬統(tǒng)軟件，筆者體會到三維CADC統(tǒng)軟 件比二維CADfc機(jī)械設(shè)計過程中具有更大的優(yōu)勢 ,具體表現(xiàn)在

21、以下 幾點：6.1 零件設(shè)計更加方便使用三維CA僚統(tǒng),可以裝配 環(huán)境中設(shè)計新零件,也可以利用 相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計新零件,既方便又快捷,避免了單獨設(shè)計零件導(dǎo)致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零 件造型的過程通過動畫演示出來,使人一目了然。6.2 裝配零件更加直觀在裝配過程中,資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件 之間的裝配關(guān)系,若裝配不正確即予以顯示,另外,零件還可以隱 藏，在隱藏了外部零件的時候,可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整 個機(jī)器裝配模型完成后還能進(jìn)行運動演示,對于有一定運動行程要求的,可檢驗行程是否達(dá)到要求,及時對設(shè)計進(jìn)行更改,避免了 產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報廢

22、。6.3 縮短了機(jī)械設(shè)計周期采用三維CA鼓術(shù)，機(jī)械設(shè)計時間縮短了近1/3,大幅度地提高 了設(shè)計和生產(chǎn)效率。在用三維 CA睬統(tǒng)進(jìn)行新機(jī)械的開發(fā)設(shè)計時, 只需對其中部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計和制造 ,而大部分零部件的設(shè)計都將繼承以往的信息，使機(jī)械設(shè)計的效率提高了 3潘。同時， 三維CA僚統(tǒng)具有高度變型設(shè)計能力 ,能夠通過快速重構(gòu),得到一 種全新的機(jī)械產(chǎn)品。6.4 提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量由于機(jī)械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合,同時采用CADCIMSS織生產(chǎn), 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計有了新發(fā)展。三維 CA鼓術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計方法,如 優(yōu)化、有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計、運動方針和優(yōu)化設(shè)計等，保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。 同時

23、,大型企業(yè)數(shù)控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM行機(jī)械零件加工致性很好，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。7. CADi術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用7.1 零件與裝配圖的實體生成7.1.1 零件的實體建模。CAD勺三維建模方法有三種，即線框模型、表面模型和實體模型。在許多具有實體建模功能的CA或件 中,都有一些基本體系。如在AutoCAD勺三維實體造型模塊中,系統(tǒng) 提供了六種基本體系,即立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環(huán)狀體 和楔形體。對簡單的零件,可通過對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,將其分解成 若干基本體,對基本體進(jìn)行三維實體造型,之后再對其進(jìn)行交、弁、 差等布爾運算，便可得出零件的三維實體模型。對于有些復(fù)雜的零件，往

24、往難以分解成若干個基本體,使組合 或分解后產(chǎn)生的基本體過多，導(dǎo)致成型困難。所以，僅有基本體系 還不能完全滿足機(jī)器零件三維實體造型的要求。 為此，可在二維幾 何元素構(gòu)造中先定義零件的截面輪廓 ,然后在三維實體造型中通 過拉伸或旋轉(zhuǎn)得到新的“基本體”,進(jìn)而通過交、弁、差等得到所 需要零件的三維實體造型。7.1.2 實體裝配圖的生成。在零件實體構(gòu)造完成后，利用機(jī)器 運動分析過程中的資料,在運動的某一位置，按各零件所在的坐標(biāo) 進(jìn)行“裝配”,這一過程可用CADC件的三維編輯功能實現(xiàn)。7.2 模具CAD/CAMI）集成制造隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,制造行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高,從 普通機(jī)床到數(shù)控機(jī)床和加工中心

25、，從人工設(shè)計和制圖到 CAD/CAM/CAE,U造業(yè)正向數(shù)字化和 計算機(jī)化方向發(fā)展。同時,模具 CAD/CA技術(shù)、模具激光快速成型技術(shù)（RPM梏，幾乎覆蓋了整個現(xiàn) 代制造技術(shù)。一個完整的CAD/CA軟件系統(tǒng)是由多個功能模塊組成的。如 三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、數(shù)控加工、有限元 分析、動態(tài)顯示等。這些模塊應(yīng)以工程數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，進(jìn)行統(tǒng)一管理，而實體造型是工程數(shù)據(jù)的主要來源之一。7.3 機(jī)械CA歆件的應(yīng)用機(jī)械CA窿統(tǒng)的主要功能是：工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、 強(qiáng)度設(shè)計評價與壽命預(yù)估、動力學(xué) /運動學(xué)仿真等。CADi術(shù)在解 決造型問題后，才能由CAE牟決設(shè)計的合理性、強(qiáng)度、剛度、壽命、

26、材料、結(jié)構(gòu)合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態(tài)特性等。8. CA前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢8.1 CAD前沿技術(shù)8.1.1 圖形交互技術(shù)CADC件是產(chǎn)品創(chuàng)新的工具，務(wù)求易學(xué)好用，得心應(yīng)手。一個友 好的、智能化的工作 環(huán)境可以開拓設(shè)計師的思路，解放大腦，讓 他把精力集中到創(chuàng)造性的工作中。因此，智能化圖標(biāo)菜單、“拖放 式”造型、動態(tài)導(dǎo)航器等一系列人性化的功能，為設(shè)計師提供了 方便。止匕外，筆輸入法草圖識別、語言識別和特征手勢建模等新技術(shù)也正在研究之中。8.1.2 智能CA鼓術(shù)CAD/CA陳統(tǒng)應(yīng)用逐步深入,逐漸提出智能化需求.設(shè)計是一 個含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動。智能CAD/CAMb發(fā)展的必然方 向。

27、智能設(shè)計在運用知識化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識的 設(shè)計倉庫,及時準(zhǔn)確地向設(shè)計師提供產(chǎn)品開發(fā)所需的知識和幫助,智能地支持設(shè)計人員，同時捕獲和理解設(shè)計人員意圖、自動檢測 失誤，回答問題、提出建議方案等。弁具有推理功能,使設(shè)計新手 也能做出好的設(shè)計來,現(xiàn)代設(shè)計的核心是創(chuàng)新設(shè)計,人們正試圖把 創(chuàng)新技法和人工智能技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到CA鼓術(shù)中,用智能設(shè)計、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性指導(dǎo)解決新產(chǎn)品、新工程和新系統(tǒng)的設(shè)計 制造，這樣才能使我們的產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)有創(chuàng)造性。8.1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在CA葉已開始應(yīng)用，設(shè)計人員在虛擬世界中創(chuàng) 造新產(chǎn)品,可以從人機(jī)工程學(xué)角度檢查設(shè)計效果,可直接操作模擬對象，檢

28、驗操作是否舒適、方便，及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布局中的 干涉和運動機(jī)構(gòu)的碰撞等問題,及早看到新產(chǎn)品的外形,從多方面 評價所設(shè)計的產(chǎn)品.虛擬產(chǎn)品建模就是指建立產(chǎn)品虛擬原理或虛 擬樣機(jī)的過程.虛擬制造用虛擬原型取代 物理原型進(jìn)行加工、測 試、仿真和分析,以評價其性能,可制造性、可裝配性、可維護(hù)性 和成本、外觀等,基于虛擬樣機(jī)的試驗仿真分析,可以在真實產(chǎn)品 制造之前發(fā)現(xiàn)弁解決問題,從而降低產(chǎn)品成本.虛擬制造、虛擬工 廠、動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟將成為CA鼓術(shù)在電子商務(wù)時代繼續(xù)發(fā)展的一個 重要方向.另外，隨著協(xié)同技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、概念設(shè)計面向產(chǎn)品的整個生命周期設(shè)計理論和技術(shù)的成熟和發(fā)展，利用基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAPP/

29、CAM/PDM/ERRg技術(shù),實現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計和制 造，已成為機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展趨勢8.2 CAD軟件的發(fā)展趨勢新一代軟件的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在三方面:8.2.1 規(guī)范化（標(biāo)準(zhǔn)化）規(guī)范化（標(biāo)準(zhǔn)化）的趨勢應(yīng)體現(xiàn)在幾個方面：數(shù)據(jù)模型的規(guī)范化（標(biāo)準(zhǔn)化）、數(shù)據(jù)交換格式的標(biāo)準(zhǔn)化和 CA面源的規(guī)范化等。數(shù)據(jù)模型應(yīng)采用STE標(biāo)準(zhǔn)體系o隨著STE而準(zhǔn)體系的逐步完善，它對于幾何數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)模型的思想將作為新一代CA陳統(tǒng)的開發(fā)指南?？恳郧暗囊恍?biāo)準(zhǔn)接口已經(jīng)無法完全滿足 CA取據(jù)交換的要求。目前，參數(shù)化特征模型的傳輸還是一個世界難題，在STEPS準(zhǔn)基礎(chǔ)上，相信這一點能有所突破。這里所說的CA面源主要是指各種

30、標(biāo)準(zhǔn)符號庫等。它是各國標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，是工程設(shè)計中的重要依據(jù)。8.2.2 智能化特征造型和參數(shù)設(shè)計的采用即是智能化方面的進(jìn)步。軟件不 僅僅是提供一些繪制的工具由人們?nèi)ナ褂?，也不再將占線面數(shù)據(jù) 存儲在一起，而忽略其內(nèi)在聯(lián)系。特征和參數(shù)的引入使得軟件似 乎成為人類（用戶）一個更聰明的助手。CADC件應(yīng)該成為真正的“傻瓜型”軟件。應(yīng)該更大限度地將 工程數(shù)據(jù)概念集成到數(shù)據(jù)模型中，例如目前，CADC件的特征模型主要是解決零件幾何造型的問題，而對于后續(xù)分析、CAP和加工的需要還考慮得不夠。智能化的結(jié)果也使得計算機(jī)更有人情味。8.2.3 集成化集成化是當(dāng)今CA鼓術(shù)發(fā)展的又一大趨勢。CA鼓術(shù)不是孤立 的。首先，它集成了計算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)庫、外圍設(shè)備、圖形學(xué)、 網(wǎng)絡(luò)及各個應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)。同時，它又不斷和CAM計算機(jī)輔助制造）、CAPP計算機(jī)輔助工藝流程規(guī)劃）以及MIS（管理信息系 統(tǒng)）、PDM/品數(shù)據(jù)管理）、MRP（制造資源管理）等系統(tǒng)相集成。由于Internet 的發(fā)展，使得這些設(shè)想得以實現(xiàn)。如何構(gòu)造在Int