CAD技术与机械制图技术融合策略.pdf

TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用46 科学与信息化2023年10月上CAD技术与机械制图技术融合策略李乖云江西省化学工业学校 江西 南昌 330001摘 要 在计算机技术飞速发展的今天，CAD技术的强大绘图能力，使得机器制图的精度和产品的设计更为合理，在机械制图中占有举足轻重的地位，从而让CAD技术和机械制图结合得越加紧密。因此，如何把CAD和机械制图相结合，形成一条崭新的发展道路，是当前教育领域的一个重要课题。文章就上述议题展开讨论。关键词 技术；CAD；融合；机械制图；策略Strategies for Integration of CAD Technology and Mechanical Drawing TechnologyLi Guai-yunJiangxi Province Chemical Industry School,Nanchang 330001,Jiangxi Province,ChinaAbstract With the rapid development of computer technology at present,the powerful drawing ability of CAD technology makes the accuracy of machine drawing and the product design more reasonable,and occupies a pivotal position in mechanical drawing,so that CAD technology and mechanical drawing are more closely combined.Therefore,how to combine CAD and mechanical drawing to form a new development path is an important topic in the field of education at present.This paper discusses the above topics.Key words technology;CAD;integration;mechanical drawing;strategy引言随着CAD技术的迅速发展，CAD专业绘图软件已被广泛地运用于机械设计中。“工程制图”是一门以机械制图为基础，对机械图形的基本原理与方法进行研究的学科。其主要目的是使学生具备一定的绘画和阅读机械图形、空间想象和思考能力，并具备绘画的实践能力。CAD是一种功能齐全、用途广泛的通用绘图软件，是一种在机械制图和机械设计中非常有用的辅助工具1。因此，掌握CAD与机械制图之间的关系，合理地选取CAD的切入点，将极大地改善机械制图的教学质量和效果，从而使CAD与机械制图之间的差距得到理顺，并制定出合理的教学思路，使电脑的优势和人类的聪明才智得到最大限度的发挥。目前，计算机技术已越来越多地应用于机械制造，CAD技术是从计算机技术衍生出来的。在机械加工中，如何运用CAD技术，充分利用CAD技术，既能提高制图精度，又能使产品的设计更加合理，因而在机械制图中起着举足轻重的作用。如何促进CAD和机械制图技术的有机结合，也是目前机械制造行业所关心的问题。1 CAD技术简述CAD技术是一项以计算机为基础进行辅助设计的技术，在机械制造行业中具有举足轻重的地位，因此，在产品设计过程中，要根据不同的设计方案，进行比较、分析、计算，最终得出最优方案2。利用CAD技术，可以实现图形的复制、删除、放大、平移等功能，使得设计方案更具科学性，降低了设计者的工作负担，并在建筑、机械、航空等各个方面得到了广泛的应用。2 CAD技术在机械制图中的重要作用首先，随着计算机技术的发展，机械绘图CAD的应用越来越广泛，例如图像处理，机械工程的现代化设计，在现代的企业中，CAD的基础知识和三维模型的使用越来越多。其次，计算机辅助设计是现代绘图的一个重要手段，可以减少设计时间，提高工作效率，使新的产品更逼真、更直观。充分发挥设计师的想象力，提前知道新产品被接受的程度，提高新产品的成功概率。最后，CAD技术是建立在机械制图的基础上，通过学习机械制图的知识，使其具备绘制3D图形和手工绘制的能力，并建立起创意的思维。3 机械制图与机械CAD的关系近几年，以电脑为基础的资讯科技迅速发展，其应用领域亦日益广泛，为将机械制图与机械CAD技术有机地结合，提供了极好的机遇与技术支撑。在机械制图中应用CAD技术，对提 TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用科学与信息化2023年10月上 47高制图效率和质量、体现整体设计效果和关键点、提高设计精确度做出了重大贡献。3.1 提高绘图的工作效率和质量利用计算机CAD技术实现机械制图，可减轻人工制图带来的种种不便，通过计算机及其有关软件的自动处理和改进功能，极大地缩短了制图过程中所需要的图形计算和制作模型的时间。同时，在基本的直线、曲线、圆、多边形等基础图形的运用上，可以使用各种不同的方法来生成图形，而在这些工具的帮助下，可以提供正交、物体捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等功能，使得操作人员能够很容易地反映出几何图形的特点，并且便于在设计图中确定重要的标定点。3.2 高精度的设计，为实现产品的各个环节打下基础CAD设计软件比人工绘制的精度要高得多，这极大地减少了设计中的计算和后续的制造环节的烦琐。例如，利用CAD技术，可以在设计阶段迅速地决定新产品的位置和外形，并将新产品与周围部件进行准确的匹配，从而避免由于手工设计而造成的产品尺寸和精度偏差3。总之，计算机辅助设计在现代机械制图中的地位非常重要。它基于机械制图原理，是一种以机械制图为代表的计算机绘图工具，极大地提高了机械制图的现代化水平，同时也体现出了CAD技术本身的实用价值。3.3 把握设计要领，展示立体效果与传统的手工绘图方法相比，CAD技术能够获得非常好的立体效果，通过3D实体和曲面的方式，能让设计图更加生动、具体，让设计者能够直观地感受和观察设计的思维，在设计过程中发现问题，并加以改进，从而在CAD机械绘图中，提升设计者对设计理念的理解，并进行进一步的创新。4 将机械绘图和CAD相结合的重要性4.1 可以发挥更大的作用在实际应用中，CAD技术要与机械图纸相结合，方能发挥其应有的作用。所以，在应用CAD软件时，一定要全面了解和掌握有关的原理，从而为CAD软件的应用提供科学的基础。在进行机械制图CAD中，由于涉及的内容较为复杂，其自身的作用也是千差万别。所以在实际操作中，没有扎实的机械制图基础，又没有把CAD技术和机械制图结合起来，不但不能做出好的图纸，而且还会给制图带来很大的麻烦。4.2 可以画出更好的图形CAD技术和机械制图的有机结合，能生产出高质量、高性价比的产品。机械绘图在机械工程中占有举足轻重的地位，是机械工程师必须具备的基础技能。在进行实际测绘时，操作人员必须准确地测量物体的长度和角度。然而，由于各种因素的影响，如果在测量中出现数据错误，将会对图形的设计产生很大的影响，从而对整个项目造成无法估量的损失。因此，在进行工程制图工作时，应加强对制图工具的使用方法的掌握，这不仅会给作业人员带来困难，而且还会使作业人员的工作热情受到影响。4.3 设计呈现更直观在传统的机械设计中，一般都是采用二维平面技术，通过把设计理念与设计目标有机地结合在一起，从而达到预期的效果，然而由于二维平面技术的限制，许多功能和概念都不能被实现，而CAD技术可以有效地解决这个问题。CAD技术将会实现3D概念，在制图时，可以直观地显示出各部件的匹配情况，从而有效地提升产品的精度。另外，在完成了图纸之后，还可以利用CAD技术对零件进行模拟，以确定零件的设计有没有不合理的地方，如果有什么不合理的地方，可以让设计者进行改进，以确保零件的设计符合设计要求。4.4 设计周期更短技术相结合为广大的机械绘图工作者提供了一个良好的平台，可以将设计者的许多设计思想与想法通过CAD技术得以实现，同时还可以将总体的设计思想和运行纪录保留下来，从而有效地解决了以往的数据丢失、数据丢失等问题。此外，CAD技术中的存储功能也为机器绘图提供了安全保证，可以使设计者在计算机上发生错误或样品遗失时，可以快速地恢复。此外，设计者还可以利用CAD技术的密码技术来保护设计作业的隐私，避免设计被盗用，保证设计人员的资料安全。5 CAD与机械绘图技术结合应用5.1 在组合体视图中应用通常，在机械视图中，利用线面解法和形体分析方法，可以科学地分析和掌握直线的投射特性，并掌握基本几何体的投射特性，并在此基础上，对实体模型进行对比和分析，使其特定的形态和相互关系得到系统的整理和总结。此外，利用CAD技术进行组合体视图的绘制和显示，也可以利用CAD技术中的3D实体模型来实现产品的造型设计。具体来说，可以通过不同的组合来构建一个基本的几何体，再根据一个合适的坐标来显示三维运动的方向，当各个零件被移动到对应的位置时，就可以利用组合的方法来完成整个零件的绘制。通过以上的描述，我们可以通过CAD技术，快速、准确地绘制出更多、更复杂的 TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用48 科学与信息化2023年10月上结构图，从而提高绘制的效率。5.2 在画法几何中应用CAD技术在绘画几何领域的具体运用，能够通过利用坐标的方法，实现对点、线和面的绘制。此外，还可以在视图选项中设置4个视角，包括主视图、左视图、俯视图和西南轴线视角，并在绘制选项中单击实体功能，从而建立完整的3D模型。在立体建模中，充分利用了着色线和色面的作用，并相应地选择了特定的线面。利用以上的运算，详细地分析了在不同位置的线条与面向投影线的特征，并结合了关于点、线的抽象知识和具体的立体图形，从而使其能够熟练地掌握物体的投影技术。5.3 在剖视图中应用剖面图一般用于带有多孔槽的零件，通过切割想象断面，观察和分析零件的结构，会发现在机械制图中存在大量的虚线，而且形状也比较复杂。所以，在绘制横断面时，往往会产生线的交叉和重叠，从而使绘制者难以对物体的本质进行想象。CAD技术在剖面上的运用，不但可以构建出一个科学的零件模型，而且还可以通过CAD的切割功能，对零件进行科学的切割，从而得到零件的内部结构和特性。此外，利用CAD技术进行剖面图的绘制，也可以利用剖面的不同剖面方式，对不同部位的零件进行切割，从而提高对剖面的认识和掌握。通过不同的开孔和立体视图，可以全面地观察剖面，并绘制出零件的真实外形。5.4 在装配图中应用机械制图工作，不仅要把机械零件的构造和零件画出来，还要把多个零件的装配工作结合起来，形成一个整体。这类图形的绘制难度较大，总体上也较复杂。借助CAD技术，可以对零件的真实状况进行建模，并根据零件的装配工艺设定图纸，从而使装配人员可以更直观地理解零件的相互关系，从而可以利用图纸和3D模型，将各种零件的组装方法展示出来，从而为以后的组装打下坚实的基础。CAD技术可以有效构造出不同的配制工艺，减少操作员组装的困难，同时也可以对组装工艺有一个清晰的认识。5.5 在基本机械形状中的绘制在机械绘图阶段，设计者经常会用到多边形、椭圆形等图形，所以，在一些常见的图形上，必须要有规律地排列，这样一来，在制作机械图纸的时候，就会变得更加的方便和快捷，从而大大提升了制图的工作效率。6 CAD与机械绘图相结合的实例6.1 将组装图纸分解为零件图纸进行技术培训在二维平面的训练中，着重于对零件进行拆绘技能的培训，绘制出已分离的零件的边缘轮廓，并依据原图上的各个视图及其投影关系，对被遮蔽的部位进行补绘，并进行工艺检验，并按照零件图的规定，选取相应的表示方式和规格。这对于刚学会拆解组装图纸的学生来说，是一个很大的挑战，他们不但要记住零件的结构和外形，而且要熟悉零件的位置图。6.2 在二维平面上进行组装和拆卸的动力学仿真根据3D软件中的组装和拆卸步骤，将这些零件的二维图形转换成三维动画，让学生掌握三维动画中的零件和组装之间的关系。学生在观看安全阀的立体视图时，脑中已经形成了一个立体的图像，可以捕捉到二维的图像，并将其转化为二维的图像。7 融合教学中注意的问题“机械制图”教学应及时关注新国标，明确绘图方法的简单化，注重绘图方法的准确性。在培养学生绘画实践能力的同时，注重实践性，在绘画几何方面，应适度选择适合的范围，不要过分追求理论体系的完整，从而失去其实用价值。CAD课程教学强调要做好技术项目。认真执行机械绘图的原理，熟悉CAD技术的使用，按照国家标准制定的机械图纸规范，一定要注意图纸和参数。8 结束语随着信息技术的飞速发展，CAD技术已经被广泛地应用于各行各业，其应用的范围也在不断扩大。将CAD技术和机械制图紧密结合在一起，既可以使机械制图的品质得到最大化，又可以提高绘图的精度，从而更好地了解到机械零件的特性，从而为机械工程的顺利进行打下坚实的基础。参考文献1 古力米拉吐达洪,代丹丹.CAD技术与机械制图关键技术分析J.内燃机与配件,2021(22):85-86.2 周雨姗,王琛,訾然,等.3D打印设计制图学具开发研究J.艺术科技,2019,0(8):48-48.3 孔宁宁,黄金记.CAD技术在机械设计中的应用现状及其发展趋势J.造纸装备及材料,2021,50(7):90-91.