淺談三維制圖在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的重要性

汪展翔

摘 要： 近幾年來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造得到了快速的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)圖樣的制作要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的二維制圖由于其無(wú)法立體化展示機(jī)械零件效果，在工業(yè)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)中逐漸被三維制圖所取代。本文闡述了三維制圖的概念及常用軟件，并進(jìn)一步分析了三維制圖在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要性，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及制作的數(shù)字化發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械；設(shè)計(jì)；三維；制圖

1.引言

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和機(jī)械設(shè)計(jì)中都需要根據(jù)圖樣進(jìn)行制造和施工，設(shè)計(jì)者通過(guò)圖樣了解機(jī)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，進(jìn)而操作、維修或者保養(yǎng)。而三維制圖相比較二維制圖能大大提升設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)速度，能很大層度上提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，極大保障設(shè)計(jì)的立體效果和設(shè)計(jì)的完整性。同時(shí)三維軟件能夠很好的體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)品的外觀、曲面設(shè)計(jì)等，因此三維機(jī)械制圖是交流傳遞技術(shù)信息、思想的媒介和工具，可見(jiàn)三維制圖在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中具有重要的作用，是工程界通用的技術(shù)語(yǔ)言。

2.三維機(jī)械制圖

三維機(jī)械制圖是指運(yùn)用三維制圖軟件，使用一定的制圖方法，根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品實(shí)際的尺寸，在制圖軟件中進(jìn)行三維機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化。機(jī)械制圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容是幾何圖形學(xué)，它是二維圖形的延伸和應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中有著極其重要的作用。傳統(tǒng)的二維制圖以CAD為代表的已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)日益提升的要求，三維模型因其更加立體的制圖效果，在機(jī)械三維制圖數(shù)字化中有著更廣闊的應(yīng)用前景。常見(jiàn)的機(jī)械三維制圖軟件主要有：Pro/E、UG、solidworks、Catia等，這些軟件大都可以運(yùn)用在在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，尤其在模具、汽車、機(jī)械零件等設(shè)計(jì)行業(yè)，三維設(shè)計(jì)的曲面設(shè)計(jì)以及外觀造型參數(shù)化驅(qū)動(dòng)特性，在很大層度上改變了從業(yè)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)習(xí)慣和思維，使得設(shè)計(jì)產(chǎn)品過(guò)程與最終成品緊密相連。

3. 三維制圖在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要性

3.1促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)信息化發(fā)展。

隨著經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代的到來(lái)，國(guó)外機(jī)械制造業(yè)逐漸向中國(guó)轉(zhuǎn)移，資金、技術(shù)以及人才等都大量涌入，給國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了不大不小的沖擊。如何在國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)沖下下站穩(wěn)腳跟，一直是國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)一直探索的問(wèn)題，而三維制圖能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)其機(jī)械領(lǐng)域健康發(fā)展。此外，三維數(shù)字化制圖是機(jī)械制造業(yè)信息化趨勢(shì)的必然要求，有利于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

3.2 有利于解決實(shí)際問(wèn)題

三維制圖是在以前二維制圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化和完善的，是繪圖技術(shù)的一次改革，不但能提高工作人員的工作效率，減小誤差產(chǎn)生，而且具有很強(qiáng)的實(shí)用性，能夠清晰地將需要表達(dá)的機(jī)械設(shè)備詳細(xì)地繪制出來(lái)，便于在實(shí)際中應(yīng)用，解決實(shí)際問(wèn)題，使看圖者一目了然，清晰明了地理解繪圖所表示的內(nèi)容。

3.3 有利于提高繪圖效率和質(zhì)量

采用三維繪圖軟件進(jìn)行機(jī)械制圖，可以對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)字化，減輕了手工繪圖工作負(fù)擔(dān)，且便于存儲(chǔ)和保存。同時(shí)，使用繪圖工具對(duì)直線、曲線、 圓、 多邊形等基本圖形的繪制，進(jìn)行三維圖形的創(chuàng)建，而其中的繪圖輔助工具可以為制圖工作提供正交、對(duì)象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等功能的靈活應(yīng)用，操作者能夠熟練應(yīng)用和掌握。因此相比較紙質(zhì)繪圖，三維繪圖效率更高，且利用三維軟件中旋轉(zhuǎn)查看、量距等功能，可以使觀察者對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)械零件清晰認(rèn)識(shí)。

3.4 教學(xué)時(shí)有利于初學(xué)者理解機(jī)械構(gòu)造

由于三維繪圖軟件就是現(xiàn)代化的制圖工具，所以在進(jìn)行相關(guān)教學(xué)時(shí)，通過(guò)幻燈片或者視頻進(jìn)行教學(xué)，或者教師現(xiàn)場(chǎng)制作，初學(xué)者邊學(xué)習(xí)邊動(dòng)手，在機(jī)械制圖的過(guò)程中，三維繪圖相比較其它制圖軟件更容易快速理解、接受和應(yīng)用。同時(shí)，三維繪圖軟件由于其社會(huì)廣泛的應(yīng)用性，通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行相關(guān)的制圖，使學(xué)生將理論與實(shí)踐更緊密地結(jié)合在一起，為未來(lái)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.5 有利于促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)

國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)類創(chuàng)新性人才要求越來(lái)越多，三維圖形的繪制改變了傳統(tǒng)手工繪圖和二維制圖的弊端，有利于我國(guó)創(chuàng)新和科技人才的培養(yǎng)，緊跟社會(huì)潮流。改變了傳統(tǒng)教學(xué)體系陳舊、教學(xué)內(nèi)容、手段單一等問(wèn)題，適應(yīng)了當(dāng)下人才培養(yǎng)的時(shí)代要求，三維數(shù)字化效果可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于理論和實(shí)踐知識(shí)的融合，使他們掌握科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)三維軟件在高校或者培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的不斷推廣，有利于機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不斷改革創(chuàng)新和人才培養(yǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，繪圖軟件的不斷開發(fā)，傳統(tǒng)的手工繪圖和二維制圖已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化數(shù)字要求。因此三維機(jī)械制圖將逐漸在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域推廣開來(lái)。本文分析了三維制圖在機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化領(lǐng)域的重要作用，對(duì)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展具有一些有益的參考。

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