三維CAD技術(shù)在機(jī)械制圖中的應(yīng)用

王正宇

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453000)

1 機(jī)械制圖中三維CAD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 三維CAD技術(shù)精準(zhǔn)度高

在機(jī)械模具以及建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)于精度的要求非常高，傳統(tǒng)手工繪圖已經(jīng)無法有效地滿足當(dāng)前社會(huì)需求。三維CAD技術(shù)可以更加精密和準(zhǔn)確地繪制設(shè)計(jì)圖紙，并且能夠?qū)⒕染_至毫米級(jí)別。在機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中應(yīng)用三維CAD技術(shù)，可以大大降低設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的難度，提升項(xiàng)目的效果和速度。

1.2 三維CAD技術(shù)在機(jī)械制圖中更加方便快捷

在傳統(tǒng)的機(jī)械繪圖中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，就要對(duì)圖紙進(jìn)行返工修改，甚至?xí)?dǎo)致整體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)推倒重來，而利用三維CAD技術(shù)可以更加高效地控制繪圖過程，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤也能快速地發(fā)現(xiàn)并修改，節(jié)約了機(jī)械制圖所需要的時(shí)間成本。

1.3 三維CAD技術(shù)擁有豐富的資源庫

當(dāng)前在利用三維CAD技術(shù)的過程中，還可以引入豐富的資源庫，將一些較為常見的圖形部件，如軸承、墊圈、螺釘、螺母等滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的圖形納入資源庫中，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際需要對(duì)已經(jīng)保存的圖形加以利用，并且將自身需要的圖形存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備上，這些都是當(dāng)前手工制圖無法實(shí)現(xiàn)的操作。

2 三維CAD在機(jī)械制圖中的作用

2.1 提升機(jī)械制圖的工作效率和進(jìn)度

三維CAD技術(shù)的應(yīng)用可以顯著地提升繪圖的精準(zhǔn)性和高效性，使設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度和物理結(jié)構(gòu)可以達(dá)到零誤差的目標(biāo)，便于后期的實(shí)際工作應(yīng)用，降低后期工序的操作難度。三維CAD技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)手工制圖有著誤差小以及高效便捷等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 三維CAD更加容易保存和傳播圖像文件

在過去機(jī)械制圖的實(shí)際操作中，需要利用工具操作，相應(yīng)的紙質(zhì)制圖并不利于后期存儲(chǔ)和保管。但是三維CAD技術(shù)在制圖中，可以通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和加工，在圖紙資料的交流、傳輸、保存上更加快速和便捷。在設(shè)計(jì)完圖紙以后，大量的圖紙文件和資料以及數(shù)據(jù)等等在電腦上保存，或者刻錄成為光盤，以便更加長(zhǎng)期地保存。利用計(jì)算機(jī)保存圖紙和設(shè)計(jì)內(nèi)容，一方面節(jié)約資源，另外還能避免丟失資料和紙張受損等情況。三維CAD技術(shù)也優(yōu)化了機(jī)械材料管理部門的工作，只需要計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料管理流程的管控，在材料的查找和管理上更加節(jié)約資源，提升工作效率。

2.3 制圖資源可以重復(fù)利用

傳統(tǒng)模式的機(jī)械制圖繪制，在項(xiàng)目結(jié)束后，其保存下來的文件和紙張等等不能重復(fù)利用和繪制，但是三維CAD技術(shù)的應(yīng)用下，機(jī)械制圖所繪制的圖紙，可以建立起不同類型的數(shù)據(jù)庫，便于機(jī)械制圖工作者在后續(xù)的設(shè)計(jì)中，如果遇到類似的機(jī)械制圖，可以在數(shù)據(jù)庫中選擇相應(yīng)的技巧以及圖形，利用修改數(shù)據(jù)和參考繪圖等方式，提升在制圖和設(shè)計(jì)過程中的效率，這也是機(jī)械制圖可以長(zhǎng)期保存的豐富資源庫，為后續(xù)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供更加高效的資源保障。

3 三維CAD技術(shù)的具體實(shí)踐應(yīng)用

3.1 三維CAD技術(shù)應(yīng)用在幾何制圖中

在機(jī)械制圖的實(shí)際操作過程中，要在畫面中呈現(xiàn)出非常多的元素，所以在設(shè)計(jì)頁面和布局時(shí)，需要使用相應(yīng)的技術(shù)操作合理分配點(diǎn)線面的分布。利用三維CAD技術(shù)輸入控制點(diǎn)位的坐標(biāo)，從而構(gòu)建出不同形式的視口，并快速和高效地完成點(diǎn)線面的刻畫，在幾何制圖中反映各個(gè)點(diǎn)的相對(duì)位置，并呈現(xiàn)出立體視覺的效果。

3.2 組合視圖中的三維CAD技術(shù)應(yīng)用

機(jī)械制圖中的組合體一般情況下是有幾個(gè)幾何形體共同組合而成，在應(yīng)用三維CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制的過程中，可以利用三維建模的功能對(duì)于需要繪制的組合體進(jìn)行總體造型設(shè)計(jì)，最終明確構(gòu)件的造型平面，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建幾何結(jié)構(gòu)，根據(jù)自身設(shè)計(jì)使幾何體立體旋轉(zhuǎn)，最終找到適合的方向，并且將各個(gè)幾何體安置在相對(duì)應(yīng)的位置上，最終實(shí)現(xiàn)三維模型的建立，在這種三維CAD設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用后，一些數(shù)量繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械構(gòu)件，設(shè)計(jì)工作者也可以快速地在短時(shí)間內(nèi)完成，顯著地提升了機(jī)械制圖的工作效率。

3.3 在剖視圖中的三維CAD應(yīng)用

剖視圖在機(jī)械制圖中是非常重要的，剖視圖在機(jī)械制圖中，應(yīng)用非常廣泛，許多構(gòu)件的細(xì)部設(shè)計(jì)與處理，都需要剖視圖展現(xiàn)出復(fù)雜空間內(nèi)部的形狀，也能夠幫助設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出投影和曲線等復(fù)雜線條。對(duì)于一些剖視圖中很難構(gòu)建的重合線條或者交叉線條，可以利用三維CAD先建立起相應(yīng)的幾何模型，并且在計(jì)算機(jī)中對(duì)構(gòu)件平面進(jìn)行解剖展示，可以進(jìn)一步詳細(xì)地觀察這些機(jī)械內(nèi)部性狀與結(jié)構(gòu)，利用三維視圖的方式進(jìn)行多方位和多角度觀察，從而為后續(xù)的設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。

3.4 裝配圖中的三維CAD技術(shù)應(yīng)用

機(jī)械制圖一方面是繪制機(jī)械機(jī)構(gòu)的部件和結(jié)構(gòu)，另外還要牽涉到多個(gè)機(jī)械部件之間的組合與裝配，從而才能夠形成完整的機(jī)械結(jié)構(gòu)。利用三維CAD技術(shù)，對(duì)機(jī)械部件的實(shí)際狀態(tài)配過程做出模擬，在裝配過程基礎(chǔ)上設(shè)置相應(yīng)的三維圖紙，為實(shí)際裝配人員更加清晰地指明各個(gè)部件之間的關(guān)系和結(jié)構(gòu)，了解到機(jī)械裝配中的流程和方式，將不同機(jī)械配件和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系通過圖紙和三維模型的方式展現(xiàn)出來。三維CAD技術(shù)可以構(gòu)建出不同配件之間裝配的過程，讓操作人員更加熟悉和清晰地看到裝配流程。

4 總結(jié)

伴隨著國內(nèi)社會(huì)的發(fā)展，各類先進(jìn)技術(shù)不斷應(yīng)用到人們的生產(chǎn)生活中，人們對(duì)于機(jī)械制圖提出了越來越嚴(yán)格的技術(shù)要求。為了降低開發(fā)產(chǎn)品和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，三維CAD技術(shù)也要不斷地更新和發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的機(jī)械制圖，并提升相關(guān)工作人員的效率，同時(shí)三維CAD技術(shù)的使用者也要擴(kuò)充自身的技術(shù)儲(chǔ)備，提高對(duì)于新技術(shù)的使用效率，從而推動(dòng)整個(gè)機(jī)械制圖行業(yè)的發(fā)展。