理论教育 机械工业中CAD的应用

机械工业中CAD的应用

时间:2023-11-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:机械工业使用CAD技术虽然起步比电子工业要晚一些,但发展速度很快,目前已处于领先地位。最初CAD系统主要用于机械制图,优点是图纸修改方便,减少设计者的重复劳动。CAD系统在机械工业中的另一个重要用途是设计各种复杂曲面,特别是在汽车、造船和航空等工业中,CAD用来代替人工放样,进一步可用计算机建模进行仿真,分析其运动学和动力学特性,并根据仿真分析结果对原有模型进行改进。机械CAD的第三种应用是模具CAD系统。

机械工业中CAD的应用

机械工业使用CAD技术虽然起步比电子工业要晚一些,但发展速度很快,目前已处于领先地位。最初CAD系统主要用于机械制图,优点是图纸修改方便,减少设计者的重复劳动。

进入20世纪90年代后,机械行业CAD技术取得了突飞猛进的发展,不仅能够进行标准的二维设计,而且还能够完成三维设计和彩色效果图设计;同时还可以进行数控自动编程和以有限元方法为主的结构应力分析。这种集成化的CAD/CAM/CAE系统既能解决设计中的工程计算问题,又可自动生成数控程序,减轻了设计人员的劳动强度,提高了设计速度和质量,这类系统受到了机械行业的普遍欢迎。

CAD系统在机械工业中的另一个重要用途是设计各种复杂曲面,特别是在汽车造船和航空等工业中,CAD用来代替人工放样,进一步可用计算机建模进行仿真,分析其运动学动力学特性,并根据仿真分析结果对原有模型进行改进。完成这些工程分析后,就可以产生出各种设计图、材料明细表和数控加工程序。

机械CAD的第三种应用是模具CAD系统。随着计算机及其相关技术的迅猛发展,计算机辅助技术CAD、CAPP、CAM、CAE(计算机辅助工程分析)等得到了模具行业的普遍重视,在一定程度上提高了产品及模具设计效率和质量,促进了行业的进步。但是从总体上来看,传统的模具计算机辅助设计软件存在着下列不可忽视的不足:

(1)CAD软件没有真正将模具设计人员从繁重的绘图工作中解放出来,设计效率的提高不理想;(www.daowen.com)

(2)CAD、CAE、CAM集成度差,总体效果不明显;

(3)市场需求分析产品设计、模具设计、模具制造相互独立,生产管理缺乏全局观念。

现代市场竞争日趋激烈,进入21世纪后,使满足用户需求的新产品尽快上市而赢得市场竞争将成为制造业的第一要旨,新产品投入市场的速度决定了生产厂家的生死存亡。传统的各自为政的模具计算机辅助工具已无法适应当前的这种需要,提高产品与模具质量、缩短产品开发周期、降低成本的根本途径是简化设计过程,采用基于各个单项计算机技术的计算机集成制造(Computer Integrated Manufacturing,CIM)和并行工程(Concurrent Engineering,CE)。集成制造与并行开发都是以各应用子系统之间的有效数据传递和产品数据交换为基础的,产品信息集成与计算机化产品定义(Electronic Product Definition,EPD)是实现CIM与CE的基础技术之一。

总之,随着网络技术和计算机硬件技术的不断发展,CAD系统的应用成本不断降低,有力地促进了CAD技术的推广应用,CAD技术已经深入到几乎所有的设计领域。当前,要做好CAD技术的大面积普及工作,形成燎原之势,促进CAD向深度和广度发展。CAD研究、开发和推广应该从图板设计开始向三维建模、整机设计、系统设计和虚拟设计方向发展,从CAD技术向CAE、CAM、CAPP、PEM方向发展。

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