三維CAD技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用

張一敏

摘 要 隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的功能也越加深入生產(chǎn)生活，簡(jiǎn)化便捷了人們的生產(chǎn)活動(dòng)。在機(jī)械制圖領(lǐng)域，CAD即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用推動(dòng)了機(jī)械制圖新的發(fā)展。三維CAD技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物，三維CAD技術(shù)與機(jī)械制圖工作的結(jié)合是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，同時(shí)還需要設(shè)計(jì)人員在具備專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上精通現(xiàn)代三維CAD技術(shù)的基礎(chǔ)原理與具體應(yīng)用，只有這樣才能達(dá)到更好的設(shè)計(jì)效果，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)各行業(yè)的生產(chǎn)水平。基于此，文章對(duì)三維CAD技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與研究，以供參考。

關(guān)鍵詞 三維CAD 機(jī)械制圖 應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：G424.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1關(guān)于三維CAD技術(shù)

作為機(jī)械制圖中的核心設(shè)計(jì)，三維技術(shù)也是CAD的核心技術(shù)，也叫建模技術(shù)。主要是將具體的物體和屬性轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可輸入的具體的、精準(zhǔn)的立體幾何形體的方法。三維設(shè)計(jì)主要由二維設(shè)計(jì)發(fā)展而來(lái)，它幫助設(shè)計(jì)師將腦海中的對(duì)未來(lái)事物的想象具體化，通過(guò)三維CAD技術(shù)用圖像表現(xiàn)出來(lái)，能夠充分的發(fā)揮出設(shè)計(jì)師的想像力和創(chuàng)造力。而且能夠讓設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)能夠滿足幾何圖形形狀要求和性能要求，讓設(shè)計(jì)達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，趨于完美。同時(shí)三維CAD技術(shù)也能促進(jìn)機(jī)械制圖的實(shí)現(xiàn)，能夠讓零部件處于最佳狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械的制造。可以說(shuō)，三維CAD技術(shù)的應(yīng)用讓機(jī)械制圖實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

2三維CAD技術(shù)的應(yīng)用所具備的優(yōu)勢(shì)

2.1零件設(shè)計(jì)更加方便直觀

傳統(tǒng)的機(jī)械制圖主要是設(shè)計(jì)師在畫紙上畫出自己的設(shè)想。但是很多時(shí)候設(shè)計(jì)師難以將腦海中的立體圖形呈現(xiàn)在紙上。而三維CAD技術(shù)的直觀性則很好的解決了這樣的問(wèn)題。三維技術(shù)的應(yīng)用讓繪制出三維構(gòu)想成為可能。在設(shè)計(jì)裝配零件時(shí)，三維CAD技術(shù)能夠清晰地反映各部分零件之間的適配程度，大大提高裝配零件的精確度。在設(shè)計(jì)完成后還能夠進(jìn)行檢驗(yàn)和仿真運(yùn)動(dòng)，檢查各零件之間是否有問(wèn)題。如果出現(xiàn)問(wèn)題，設(shè)計(jì)師能夠及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，使零件達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.2設(shè)計(jì)周期縮短

隨著三維CAD技術(shù)的普及應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械制圖的周期縮短了大約三分之一。設(shè)計(jì)者可以在根據(jù)相鄰位置的零件的形狀和性能，設(shè)計(jì)出新的機(jī)械零件，大部分的零件設(shè)計(jì)樣本能夠保留。因此如果需要設(shè)計(jì)新的機(jī)械，只需要將關(guān)鍵的機(jī)械零件設(shè)計(jì)出來(lái)，其他零件可以調(diào)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的樣本，通過(guò)三維CAD技術(shù)的高度變型設(shè)計(jì)功能，設(shè)計(jì)出一個(gè)全新的機(jī)械，大大節(jié)省了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)時(shí)間。

2.3數(shù)據(jù)安全性的保障

三維CAD技術(shù)為設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)平臺(tái)，設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)行為全部在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，設(shè)計(jì)過(guò)程中的數(shù)據(jù)樣式等都會(huì)保存在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中圖紙丟失導(dǎo)致關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失、泄露的問(wèn)題，同時(shí)查找資料更為方便。設(shè)計(jì)師還可以通過(guò)加密的措施，防止自己的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)被他人惡意剽竊。三維CAD技術(shù)為數(shù)據(jù)安全提供了一定的保障。

3 CAD技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用分析

3.1在幾何畫法中的應(yīng)用

在實(shí)際的機(jī)械制圖工作過(guò)程中，由于要在畫面中呈現(xiàn)出越來(lái)越多的元素，因此在進(jìn)行頁(yè)面布局的時(shí)候，一定要利用相應(yīng)的光學(xué)效果處理相應(yīng)的點(diǎn)線面分布。CAD軟件技術(shù)可以通過(guò)輸入這些點(diǎn)位的坐標(biāo)，創(chuàng)建出不同的視口，可以更加快捷高速地形成空間形式的點(diǎn)線面，直接反映出機(jī)械的相對(duì)空間位置，實(shí)現(xiàn)出立體的投影效果。同時(shí)在CAD軟件機(jī)械制圖過(guò)程中，可以通過(guò)實(shí)體功能來(lái)進(jìn)行機(jī)械制圖三維立體的機(jī)械模型創(chuàng)建，利用著色面與著色線，選取三維模型中的面或者線，對(duì)其對(duì)應(yīng)位置的投影特征和特點(diǎn)進(jìn)行分析。

3.2在組合體視圖中的應(yīng)用

機(jī)械制圖中組合體一般由幾個(gè)不同的幾何體組合而成，在當(dāng)前的CAD軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們可以通過(guò)三維創(chuàng)建模型這一功能對(duì)需要設(shè)計(jì)的組合體進(jìn)行整體造型的設(shè)計(jì)，最終確定造型平面，在此基礎(chǔ)上可以構(gòu)建出相應(yīng)的幾何結(jié)構(gòu)，根據(jù)自身設(shè)計(jì)的需要對(duì)幾何體進(jìn)行立體旋轉(zhuǎn)，直到確定所需要的正確方向，再將各基本幾何體移動(dòng)到相應(yīng)的位置，完成三維模型的構(gòu)建。基于這種設(shè)計(jì)方法，即便涉及工作結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、數(shù)量再多，設(shè)計(jì)人員也能夠在短時(shí)間之內(nèi)迅速完成，極大地提高了自身的工作效率。

3.3在剖視圖中的應(yīng)用

作為機(jī)械制圖中的重要組成部分，剖視圖是一種非常主要的表達(dá)手法，在機(jī)械制圖過(guò)程中，有許多細(xì)節(jié)的處理和設(shè)計(jì)需要利用剖視圖將遐想空間里的圖形進(jìn)行展示，也可以幫助設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)曲線以及投影等較為復(fù)雜的形體形式。對(duì)于剖視圖中難以具體想象的線條交叉和重合，可以通過(guò)CAD軟件在計(jì)算機(jī)上形成立體的幾何模型結(jié)構(gòu)，直接對(duì)設(shè)計(jì)的平面進(jìn)行剖解展示，并且可以進(jìn)一步具體觀察機(jī)械內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和形狀，借助三維視圖的方式多角度、多方位進(jìn)行比較和觀察，能夠提供更為完備的數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ)。

3.4在裝配圖中的應(yīng)用

機(jī)械制圖不僅僅是對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)和部件進(jìn)行繪制，還可能涉及到不同機(jī)械部件的組合裝配，從而能夠形成較為完整的結(jié)構(gòu)圖案。利用當(dāng)前的CAD軟件技術(shù)，可以對(duì)機(jī)械部件的裝配過(guò)程進(jìn)行模擬，在裝配體的基礎(chǔ)之上形成三維的圖紙，幫助設(shè)計(jì)者和使用人員全面地了解各裝配部件之間的結(jié)構(gòu)和關(guān)系，了解機(jī)械裝配之間的動(dòng)力傳輸途徑，分析不同機(jī)械結(jié)構(gòu)和配件之間所產(chǎn)生的物理關(guān)系。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)和時(shí)代的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于機(jī)械制圖都有著越來(lái)越嚴(yán)格的要求，為了縮短產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)周期，當(dāng)前CAD技術(shù)也要不斷進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖的自動(dòng)化，提高工作人員的工作效率。軟件使用者要不斷加深自身的知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)當(dāng)代設(shè)計(jì)技術(shù)的有效利用，促進(jìn)機(jī)械制圖工作水平的提高。

參考文獻(xiàn)

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