三維CAD技術在真空產品設計中的應用

王強+范立彬

摘要：近年來，CAD三維參數化技術得到了廣泛的發展，應用領域日益廣泛和深入。真空行業引入CAD三維參數化設計，為真空設計帶來很大的優勢，本文介紹了CAD技術在真空產品設計中的應用。

關鍵詞：CAD三維技術；真空產品

中圖分類號：TV22 文獻標識碼：A

近年來，隨著計算機軟件的不斷發展和強大，CAD產品的三維參數化設計也迅速發展，應用領域日益廣泛和深入，在航空航天，汽車，機器人，數控機床，模具設計，消費品制造等行業都得到廣泛的應用?，F階段真空行業相關產品的研發生產，將3D技術引入真空設備設計開發領域，從三維開始設計是必然趨勢。以前由于表達手段有限，人們不得用幾個相關聯的2D投影圖表達自己的設計，而繪圖、讀圖要經過專門練習。三維模型能更形象的表述產品的全部特征。

我國真空設備制造行業有企業規模偏小，小微企業居多;企業研發投入少，處于接單—設計—生產的簡單模式的特點。這就造成真空制造企業產品設計開發周期短，產品種類多，客戶更改要求多，整體工程復雜，產品布局美觀性要求高，管路復雜，工程中干涉現象嚴重，因此將三維CAD設計應用到真空設備設計開發中，不失為一個很好的選擇。

針對真空行業上述特點，三維CAD設計的如下優勢可以很好的適應和解決真空制造企業的需求。

1 設計方案交流方便快捷

很多真空設備是成套投入到客戶進行使用的，因此，客戶對這些設備在安放位置空間，設備顏色等等都有很多的要求。如圖1，所示運用三維CAD設計，可以在計算機上，將創意方案快速的、立體的展現設計，并在形態、色彩等方面進行隨時的改變和調整。

2 研發時間短，產品參數精確、科學

三維CAD設計可以直觀的得到設計產品的外形尺寸概念，結構合理性分析時發現和糾正設計階段不易發覺的錯誤，提高工作效率，縮短研發時間。如圖3所示，濾油機框架的裝配方式一目了然，使用的結構件可以清楚的表達出來，對結構件的固定方式，定位基準也是直觀的體現在模型上。對于過去二維設計中經常出現的設計特征遺漏，相關聯零件特征不匹配，如孔軸的配合錯誤等，在三維設計中，幾乎可以完全避免。

對于三維設計方法提高工作效率的另一個典型應用是雙向參數化的設計修改方式，當模型（圖3）尺寸修改時，該模型對應的工程圖也將自動更新，這樣不僅省去了傳統二維設計時需要重新核對工程圖聯系尺寸，需要重新檢查零部件干涉情況的重復工作，大大提高了設計速度和準確度，更在產品的系列化，非標準化上十分值得推廣應用。

3 設計仿真和設計檢驗

從三維CAD設計開始的機械零部件，不僅在計算機屏幕上模擬出所設計產品的外觀形態，更因為本身具有完整的數字模型特征，對于一些需要計算的構件，可以直接導入有限元軟件進行設計分析，免去了重新創建有限元模型的重復性工作，大大節省了設計成本。而應用計算機技術進行構件的分析計算，遠遠比人工手算快速，精確，可靠。另外對于一下運動機構的設計，通過三維計算動力學仿真技術，可以很簡單快捷的得到合理的運動軌跡，構件形狀等結果，這是傳統設計難以企及的。

4 降低工人的安裝難度

以前二維ＣＡＤ軟件設計的二維圖紙，需要安裝工人能夠看懂二維圖紙，否則就無法安裝，或錯誤安裝，對安裝工人的專業水平要求較高。如果企業雇用的安裝人員無法看懂二維圖紙，導致安裝過程中出現困難，需要設計管理人員付出時間進行支持，甚至需要到現場進行實際指導，導致企業在用工成本上支出很高。而用三維CAD圖紙表達的設計效果比較直觀，工人可以一目了然的明白安裝順序和方法，只要有相關工作經驗即可安裝，安裝現場只需配備幾名技術員指導安裝即可。

ＣＡＤ軟件設計的模型只需打印幾張不同視角的工程圖紙，就能解決人員配置低的問題。這樣不但直接減小了現場技術員的數量減小人工成本，而且提高了安裝效率。如圖3所示在大型真空設備安裝工程中，只需打印幾張不同視角的工程圖紙，就能大大提高現場工人安裝的效率及準確度。

綜上所述，三維ＣＡＤ設計在真空設備設計及安裝中的優勢是顯而易見的，隨著三維ＣＡＤ設計技術的不斷發展以及企業對三維ＣＡＤ設計的認識不斷加深，三維ＣＡＤ設計取代二維ＣＡＤ設計是無法改變的事實。但這不是一蹴而就的，它需要在整個行業逐步發展到了一定的水平，才會成為順其自然的潮流。

參考文獻

[1]劉春影.真空行業現狀及未來國內市場[J].真空，2008.

[2]陳誠.真空行業現狀及未來國內市場[J].實踐與探索，2010.

[3]段九君.中國真空設備的發展現狀淺析勢[J].中小企業管理與科技，2011（01）.

endprint

摘要：近年來，CAD三維參數化技術得到了廣泛的發展，應用領域日益廣泛和深入。真空行業引入CAD三維參數化設計，為真空設計帶來很大的優勢，本文介紹了CAD技術在真空產品設計中的應用。

關鍵詞：CAD三維技術；真空產品

中圖分類號：TV22 文獻標識碼：A

近年來，隨著計算機軟件的不斷發展和強大，CAD產品的三維參數化設計也迅速發展，應用領域日益廣泛和深入，在航空航天，汽車，機器人，數控機床，模具設計，消費品制造等行業都得到廣泛的應用。現階段真空行業相關產品的研發生產，將3D技術引入真空設備設計開發領域，從三維開始設計是必然趨勢。以前由于表達手段有限，人們不得用幾個相關聯的2D投影圖表達自己的設計，而繪圖、讀圖要經過專門練習。三維模型能更形象的表述產品的全部特征。

我國真空設備制造行業有企業規模偏小，小微企業居多;企業研發投入少，處于接單—設計—生產的簡單模式的特點。這就造成真空制造企業產品設計開發周期短，產品種類多，客戶更改要求多，整體工程復雜，產品布局美觀性要求高，管路復雜，工程中干涉現象嚴重，因此將三維CAD設計應用到真空設備設計開發中，不失為一個很好的選擇。

針對真空行業上述特點，三維CAD設計的如下優勢可以很好的適應和解決真空制造企業的需求。

1 設計方案交流方便快捷

很多真空設備是成套投入到客戶進行使用的，因此，客戶對這些設備在安放位置空間，設備顏色等等都有很多的要求。如圖1，所示運用三維CAD設計，可以在計算機上，將創意方案快速的、立體的展現設計，并在形態、色彩等方面進行隨時的改變和調整。

2 研發時間短，產品參數精確、科學

三維CAD設計可以直觀的得到設計產品的外形尺寸概念，結構合理性分析時發現和糾正設計階段不易發覺的錯誤，提高工作效率，縮短研發時間。如圖3所示，濾油機框架的裝配方式一目了然，使用的結構件可以清楚的表達出來，對結構件的固定方式，定位基準也是直觀的體現在模型上。對于過去二維設計中經常出現的設計特征遺漏，相關聯零件特征不匹配，如孔軸的配合錯誤等，在三維設計中，幾乎可以完全避免。

對于三維設計方法提高工作效率的另一個典型應用是雙向參數化的設計修改方式，當模型（圖3）尺寸修改時，該模型對應的工程圖也將自動更新，這樣不僅省去了傳統二維設計時需要重新核對工程圖聯系尺寸，需要重新檢查零部件干涉情況的重復工作，大大提高了設計速度和準確度，更在產品的系列化，非標準化上十分值得推廣應用。

3 設計仿真和設計檢驗

從三維CAD設計開始的機械零部件，不僅在計算機屏幕上模擬出所設計產品的外觀形態，更因為本身具有完整的數字模型特征，對于一些需要計算的構件，可以直接導入有限元軟件進行設計分析，免去了重新創建有限元模型的重復性工作，大大節省了設計成本。而應用計算機技術進行構件的分析計算，遠遠比人工手算快速，精確，可靠。另外對于一下運動機構的設計，通過三維計算動力學仿真技術，可以很簡單快捷的得到合理的運動軌跡，構件形狀等結果，這是傳統設計難以企及的。

4 降低工人的安裝難度

以前二維ＣＡＤ軟件設計的二維圖紙，需要安裝工人能夠看懂二維圖紙，否則就無法安裝，或錯誤安裝，對安裝工人的專業水平要求較高。如果企業雇用的安裝人員無法看懂二維圖紙，導致安裝過程中出現困難，需要設計管理人員付出時間進行支持，甚至需要到現場進行實際指導，導致企業在用工成本上支出很高。而用三維CAD圖紙表達的設計效果比較直觀，工人可以一目了然的明白安裝順序和方法，只要有相關工作經驗即可安裝，安裝現場只需配備幾名技術員指導安裝即可。

ＣＡＤ軟件設計的模型只需打印幾張不同視角的工程圖紙，就能解決人員配置低的問題。這樣不但直接減小了現場技術員的數量減小人工成本，而且提高了安裝效率。如圖3所示在大型真空設備安裝工程中，只需打印幾張不同視角的工程圖紙，就能大大提高現場工人安裝的效率及準確度。

綜上所述，三維ＣＡＤ設計在真空設備設計及安裝中的優勢是顯而易見的，隨著三維ＣＡＤ設計技術的不斷發展以及企業對三維ＣＡＤ設計的認識不斷加深，三維ＣＡＤ設計取代二維ＣＡＤ設計是無法改變的事實。但這不是一蹴而就的，它需要在整個行業逐步發展到了一定的水平，才會成為順其自然的潮流。

參考文獻

[1]劉春影.真空行業現狀及未來國內市場[J].真空，2008.

[2]陳誠.真空行業現狀及未來國內市場[J].實踐與探索，2010.

[3]段九君.中國真空設備的發展現狀淺析勢[J].中小企業管理與科技，2011（01）.

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摘要：近年來，CAD三維參數化技術得到了廣泛的發展，應用領域日益廣泛和深入。真空行業引入CAD三維參數化設計，為真空設計帶來很大的優勢，本文介紹了CAD技術在真空產品設計中的應用。

關鍵詞：CAD三維技術；真空產品

中圖分類號：TV22 文獻標識碼：A

近年來，隨著計算機軟件的不斷發展和強大，CAD產品的三維參數化設計也迅速發展，應用領域日益廣泛和深入，在航空航天，汽車，機器人，數控機床，模具設計，消費品制造等行業都得到廣泛的應用?，F階段真空行業相關產品的研發生產，將3D技術引入真空設備設計開發領域，從三維開始設計是必然趨勢。以前由于表達手段有限，人們不得用幾個相關聯的2D投影圖表達自己的設計，而繪圖、讀圖要經過專門練習。三維模型能更形象的表述產品的全部特征。

我國真空設備制造行業有企業規模偏小，小微企業居多;企業研發投入少，處于接單—設計—生產的簡單模式的特點。這就造成真空制造企業產品設計開發周期短，產品種類多，客戶更改要求多，整體工程復雜，產品布局美觀性要求高，管路復雜，工程中干涉現象嚴重，因此將三維CAD設計應用到真空設備設計開發中，不失為一個很好的選擇。

針對真空行業上述特點，三維CAD設計的如下優勢可以很好的適應和解決真空制造企業的需求。

1 設計方案交流方便快捷

很多真空設備是成套投入到客戶進行使用的，因此，客戶對這些設備在安放位置空間，設備顏色等等都有很多的要求。如圖1，所示運用三維CAD設計，可以在計算機上，將創意方案快速的、立體的展現設計，并在形態、色彩等方面進行隨時的改變和調整。

2 研發時間短，產品參數精確、科學

三維CAD設計可以直觀的得到設計產品的外形尺寸概念，結構合理性分析時發現和糾正設計階段不易發覺的錯誤，提高工作效率，縮短研發時間。如圖3所示，濾油機框架的裝配方式一目了然，使用的結構件可以清楚的表達出來，對結構件的固定方式，定位基準也是直觀的體現在模型上。對于過去二維設計中經常出現的設計特征遺漏，相關聯零件特征不匹配，如孔軸的配合錯誤等，在三維設計中，幾乎可以完全避免。

對于三維設計方法提高工作效率的另一個典型應用是雙向參數化的設計修改方式，當模型（圖3）尺寸修改時，該模型對應的工程圖也將自動更新，這樣不僅省去了傳統二維設計時需要重新核對工程圖聯系尺寸，需要重新檢查零部件干涉情況的重復工作，大大提高了設計速度和準確度，更在產品的系列化，非標準化上十分值得推廣應用。

3 設計仿真和設計檢驗

從三維CAD設計開始的機械零部件，不僅在計算機屏幕上模擬出所設計產品的外觀形態，更因為本身具有完整的數字模型特征，對于一些需要計算的構件，可以直接導入有限元軟件進行設計分析，免去了重新創建有限元模型的重復性工作，大大節省了設計成本。而應用計算機技術進行構件的分析計算，遠遠比人工手算快速，精確，可靠。另外對于一下運動機構的設計，通過三維計算動力學仿真技術，可以很簡單快捷的得到合理的運動軌跡，構件形狀等結果，這是傳統設計難以企及的。

4 降低工人的安裝難度

以前二維ＣＡＤ軟件設計的二維圖紙，需要安裝工人能夠看懂二維圖紙，否則就無法安裝，或錯誤安裝，對安裝工人的專業水平要求較高。如果企業雇用的安裝人員無法看懂二維圖紙，導致安裝過程中出現困難，需要設計管理人員付出時間進行支持，甚至需要到現場進行實際指導，導致企業在用工成本上支出很高。而用三維CAD圖紙表達的設計效果比較直觀，工人可以一目了然的明白安裝順序和方法，只要有相關工作經驗即可安裝，安裝現場只需配備幾名技術員指導安裝即可。

ＣＡＤ軟件設計的模型只需打印幾張不同視角的工程圖紙，就能解決人員配置低的問題。這樣不但直接減小了現場技術員的數量減小人工成本，而且提高了安裝效率。如圖3所示在大型真空設備安裝工程中，只需打印幾張不同視角的工程圖紙，就能大大提高現場工人安裝的效率及準確度。

綜上所述，三維ＣＡＤ設計在真空設備設計及安裝中的優勢是顯而易見的，隨著三維ＣＡＤ設計技術的不斷發展以及企業對三維ＣＡＤ設計的認識不斷加深，三維ＣＡＤ設計取代二維ＣＡＤ設計是無法改變的事實。但這不是一蹴而就的，它需要在整個行業逐步發展到了一定的水平，才會成為順其自然的潮流。

參考文獻

[1]劉春影.真空行業現狀及未來國內市場[J].真空，2008.

[2]陳誠.真空行業現狀及未來國內市場[J].實踐與探索，2010.

[3]段九君.中國真空設備的發展現狀淺析勢[J].中小企業管理與科技，2011（01）.

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