计算机辅助设计与制造相关的论文(2)
计算机辅助设计与制造相关的论文篇二
《浅谈机械制造业中的计算机辅助设计》
摘要：随着计算机的普及，机械设计越来越多地借助CAD软件实现，机械设计对CAD的需求也不断地增加。发动机翻转架计算机辅助设计的核心是翻转架的三维实体建模。三维建模是在计算机中将翻转架的实际形状表示为三维的模型。模型中包括了翻转架的几何结构的有关点、线、面、体等实际结构特点的各种信息，完整和准确的表达了翻转架具的线框模型、表面模型和实体模型。
关键词：计算机辅助设计 发展 应用
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1007-0745(2013)05-0147-01
一、计算机辅助设计的内涵及分类
CAD――计算机辅助设计Computer Aided Design，是指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设汁、装配设计、工装设计、工程分析等。三维技术是一项建模技术，它是将产品的物理模型转化为产品的数据模型，并把建立的数据模型存储在计算机内供后续的计算机辅助技术所共享，驱动产品生命周期的全过程。就目前三维技术可实现的功能而言，它是由在设计人员进行产品概念设计的基础上从事产品的几何造型分析，完成产品几何模型的建立，然后抽取模型中的有关数据进行工程分析和计算。
根据模型的不同，CAD系统一般分为二维CAD和三维CAD系统。二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本”等几何元素的集合，系统内表达的任何设计都变成了几何图形，所依赖的数学模型是几何模型。二维CAD系统一般由图形的输入与编辑、硬件接口、数据接口和二次开发工具等几部分组成。CAD软件除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外，CAD主要使用交互式图形显示软件、CAD应用软件和数据管理软件3类软件。
三维CAD系统的核心是产品的三维模型。三维模型是在计算机中将产品的实际形状表示为三维的模型，模型中包括了翻转架的几何结构的有关点、线、面、体等实际结构特点的各种信息。计算机三维模型的描述经历了从线框模型、表面模型到实体模型的发展，所表达的几何信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围越来越广。
在机械设计中，CAD系统是进行工程绘图的一个很好的软件平台。CAD在机械设计尤其是机械制图的应用特点，主要体现在以下几个方面：一是建立图层，方便控制图形的线条特性等;二是可以很方便地绘制直线、圆、圆弧、多边型等基本图形;三是可以对基本图形进行镜像、阵列、修剪、复制、旋转、缩放等各种编辑操作，以形成复杂的图形;四是可以将常用零件和表转件分别建立元件库，当需要绘制这些图形时，可以直接插入，而不必再重复绘制;五是可以方便地将已有的零件图组装成装配图;六是可以方便地通过装配图拆分出零件图;七是可以设置绘图环境，是机械图形的线条宽度、线型、文字样式等满足国家机械制图标准。另外，CAD系统在二维视图、三维建模、渲染显示、数据库管理、Internet通信等方面的无缝整合更为出色。
二、计算机辅助设计的国内外现状
当今，国外计算机辅助设计领域的软件发展迅速，开发和应用的时间也较长，所以它们发展比较成熟，现在基本上已经占领了国际市场.近年来，我国CAD技术的开发和应用取得了长足的发展，除对许多国外软件进行了汉化和二次开发以外，还诞生了不少具有自主版权的CAD系统。
计算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案;各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD 能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。
CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优化与每一方。CAD是一个系统，人们根据系统功能的要求，用有限的特征来描述问题，通过形式化用计算机的数据结构来表达特征，并将用数据结构描述的特征数据存放在数据库之中。CAD 技术正向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用;系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统;固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用，极大地提高了CAD系统的性能;人工智能和专家系统技术引入CAD，出现了智能CAD技术，使CAD 系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。现在，CAD 已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木建筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。
三、计算机辅助设计存在的问题
我国CAD技术的应用依然存在着许多不足：不少的企业对CAD的认识还仅仅停留在绘图阶段，从而使CAD产生的效益尚未得到充分发挥; CAD软件应用人员参差不齐，不能让CAD软件得到的高效率应用;在引进CAD技术时存在着盲目性倾向;引进的CAD系统的二次开发跟不上，致使引进软件的效率不能完全发挥;国内CAD技术水平还处于高技术集成和向产业化、商品化过渡的时期，自主开发的模具CAD系统商品化程度不够高，功能和稳定方面与国外先进软件还有很大差距。
四、结语
综上所述，目前CAD已经在机械设计中发挥了重要的作用，使机械设计提高到全新的水平。研究和应用以CAD为基础的机械设计是开发企业技术创新的主要目标。CAD知识的应用使机械设计的功能和自动化水平大大提高，促进了产品设计和机械工程的创新开发，从而增强了企业的技术竞争力，提高了企业的经济效益。通过研究和计算翻转架的计算机辅助设计，可以了解到CAD能够极大地提到设计质量，减轻设计人员的劳动，缩短设计周期，降低产品成本，为开发新产品和新工艺创造了有利条件。
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