AutoCAD技術在機械設計中的應用與發展

2014-12-07 肖勁 中國礦業大學銀川學院

  隨著信息技術的迅猛發展,互聯網影響范圍的日益擴大,AutoCAD 技術在機械設計領域中得到了廣泛應用。首先闡述了AutoCAD 技術對機械設計的影響,之后總結了機械設計領域中AutoCAD 技術的優勢和不足,并對其今后的發展予以展望。

  前言

  隨著現代化信息技術的迅猛發展,計算機性能不斷提高,信息處理的智能化程度也相應提升。機械設計也逐步從之前的二維向三維AutoCAD 過渡,在機械設計與制造行業中,Autodesk 公司發行了AutoCAD Mechanical 版本,該版本針對機械設計進行了一系列的優化,并且提供了一些常用的模板,從而有效地提高了機械設計工作效率,極大地促進了機械制造企業經濟效益的提升。與二維系統相比較而言,三維AutoCAD 才可以稱得上是發揮了真正意義上的計算機輔助設計功用。

1、AutoCAD 技術對機械設計的影響

  一方面,有助于促進設計及生產一體化的實現。隨著現代化信息技術的進步,計算機在機械設計領域中的影響日益擴大,并從最初的繪圖發展為現如今的三維建模、虛擬制造以及智能化設計。作為當前最為先進的CAD 軟件,三維設計軟件被廣泛應用到機械設計領域中,極大地縮短了設計周期,實現了對成本的有效控制;另一方面,機械設計的創新性被提高前所未有的高度。以往的機械設計要么是改型設計,即對結構尺寸進行修改即可;要么是先引入產品,對其分解消化,以便進行仿照,毫無創新性可言,機械產品也沒有根本性發展。在機械設計領域引入AutoCAD 技術,受現代化理念的影響,極大地增強了機械產品的立體感,有利于開拓設計人員的思維,激發起創新靈感。

2、AutoCAD 在機械設計應用中的優勢

  2.1、AutoCAD 技術在機械設計應用中的優勢

  (1)加大地提升了機械設計的便捷性。將Auto-CAD 技術引入到機械設計領域中,零部件設計可以借助相鄰2 個零件的位置及形狀實現,不但極大地提高了便捷性,而且還可以確保所設計的零件與相鄰零件的匹配精準度,有效地解決了之前單獨進行零件設計可能存在的匹配性問題。除此之外,借助資源查找器中的零件回放功能可以以動畫的方式再現零件造型過程,極大地提高了直觀性,詳情如下圖所示。

AutoCAD技術在機械設計中的應用與發展

圖1 AutoCAD 零件回放

  在設計機械齒輪的過程中,可以實時對零件設計進行回放,從而及時的發現設計中存在的問題,進行修改和補正。

  (2)實現了對機械設計周期的有效控制。在機械設計領域中引入AutoCAD 技術大大地減少了機械設計時間,設計效率得到明顯提升。在新的機械開放設計的過程中引入AutoCAD 技術,之前的零部件信息大多數都可以使用,只有少數零部件需要進行重新設計和制造,在很大程度上提高了工作效率。除此之外,CAD 系統的變型設計能力也十分突出,通過快速重構便可以得到新產品。

  (3) 機械產品的技術水平及質量均有一定程度的提升。在機械產品設計及生產領域中引入現代化的信息技術,為機械產品的進一步發展注入了新的活力。AutoCAD 技術涵蓋諸如有限元分析、產品虛擬設計以及優化等一系列先進設計方法,大大地提高了機械產品的設計和質量水平。詳情如圖2 所示。

AutoCAD技術在機械設計中的應用與發展

圖2 基于AutoCAD 的有限元分析

  (4)零件裝配環節的直觀性有所提高。在機械裝配過程中,零件相互間的裝配關系被如實記錄在資源查找器中的裝配路徑查找器中,一旦裝配有誤將會及時提示。與此同時,還可以隱藏零件,外部零件被隱藏之后,內部裝配結構變得清晰可見,機械裝配完畢之后可以進行動作演示,如果有動作要求,可以對其是否達標進行檢驗,如果不達標可以及時進行改善,最大限度地降低了由于產品報廢所導致的損失。

  2.2、AutoCAD 技術在機械設計應用中的不足

  一方面,當前熟練掌握CAD 技術的機械設計人才儲備不足。AutoCAD 技術是一個復雜系數較高的系統,并非所有的機械設計人員都可以熟練的掌握并加以操作。在實踐中,絕大多數的機械設計人員都沒有接受過專業培訓,對AutoCAD 技術相關功能的了解程度有限,無法在機械設計過程中很好加以利用;另一方面,當前有些機械設計單位借助AutoCAD 軟件作出的機械設計作品只是效果圖,依舊停留在平面設計階段,整體空間設計及受力分析工作不夠。而CAD 并非輔助繪圖,而是輔助設計,當前這種狀況下,AutoCAD 就失去了其自身存在的意義和價值。

3、AutoCAD 技術發展展望

  對于每個國家而言,機械設計都會經歷一個從簡單制造到具有創新性的創作的過程,這也是一個必經的發展階段。隨著現代化信息技術的迅猛發展,國與國之間交流密切程度的日益加強,我國機械行業也取得相應進步,更多的機械設計人員正處于從中國制造向中國創造轉變的過程中。進行機械設計的主要目的并非單純為了對某一機械零部件進行解剖或者生產,而是處于機械零部件整體設計的考慮,對此,單純依賴之前的二維設計是遠遠無法滿足現實需求的,適時引入三維設計理念是機械設計領域必然的發展趨勢。對于機械制造企業而言,要想在日益激勵的市場競爭中占據有利地位,保持競爭優勢,就必須積極致力于自身機械產品設計水平及自主創新能力的不斷提升。從一定意義上講,先進的機械制造企業源于先進的機械設計水平及能力。從長遠角度來分析,對于機械設計領域而言,從二維向三維過渡,在機械設計領域中適時引入AutoCAD 技術是大勢所趨。

4、結束語

  機械設計及制造企業從自身實際需求出發,適時引入AutoCAD 技術,可以促進企業新產品研發能力以及創新能力的不斷提升。從另一角度來說,機械設計企業引入AutoCAD 軟件之后,其對AutoCAD應用的需求也勢必會有所增強。所以,我國當前應該加大對擁有自主知識產權的機械產品研發的支持力度,大力倡導機械設計企業開展與設計習慣、行業標準以及企業需求相適應的新產品的研發力度。現代化信息技術的迅猛發展,在很大程度上促進了信息處理智能化水平的提升,AutoCAD 三維技術逐步朝著開發性、智能化、標準化以及集成化的方向發展。對于我國CAD 軟件行業開發以及企業發展而言,準確把握AutoCAD 技術今后發展方向,將會產生深遠的影響。