智能CAD技術在機械制造中的應用

許立中

齊重數控裝備股份有限公司

智能CAD技術在機械制造中的應用

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國內很長一段時間以來都注重經濟轉型工作，之前的勞動密集型產業難以實現工業發展的要求，其中的機械制造工業由于具備復雜的工序，憑借單純的計算機和人工業已難以實現機械制造的發展需要。因此，在快速發展的信息技術影響之下，機械制造為了實現社會發展要求和技術創新，立足于CAD對智能CAD項目進行了分析，智能CAD當中的人工智能系統能夠推動機械制造業的快速發展，從而實現尤為理想的經濟效益。基于此，本文就智能CAD技術在機械制造中的應用進行詳細探究。

智能技術；CAD；機械制造；技術應用

1 引言

CAD 技術主要是以計算機、電子技術作為基礎的建模技術，隨著社會的不斷發展，這項技術已經被用于各個領域，其中包括了機械、電子、服裝、建筑等領域。而在這些領域中，機械設計對于CAD 技術的應用十分必要，在設計過程中使用該技術能夠將人力、材料和物理的效能最大程度發揮出來，提升機械產品質量。

2 概述

2.1 簡述

智能 CAD 其中包含著專家系統和人工神經網絡兩大特色系統，其中專家系統就是利用人類專家的知識研究、通過一些經驗對比用不斷更新的領域知識對生產過程中所產生的問題進行解決的一種計算機程序系統，這種專家系統與傳統計算機操作過程不同的地方就在于，專家系統在作業過程中添加了人工智能，可以根據工作過程中產生的不同問題提出不同的解決對策，并且可以根據作業的變化提醒設計人員的下一項工作該如何進行，在智能 CAD 中另外一項重要系統就是人工神經網絡，在人工神經網絡中包含了大量的人工神經元，可以為機械制造提供更加靈活的調節變量，并且具有全息的記憶能力，包括計算機自組能力等等，如今在智能 CAD當中人工神經網絡與專家系統已經可以聯合發展相互促進，更好的促進了我國機械制造的發展力度。

2.2 優勢

首先，CAD 技術的應用可使機械制造周期得以縮短。在機械制造過程中，通過對三維 CAD 系統軟件進行有效運用，可在裝配環境中對新零件進行設計，并且可對相鄰零件位置及形狀進行運用，通過對三維CAD技術進行運用，可使機械設計周期得以有效縮短，可使機械設計效率及制造效率得以很大程度提升。其次，CAD 技術應用可使機械產品質量得以有效提升。在現代機械制造方面，通過對CAD 技術進行運用，可使工業化生產及現代信息技術之間實現較好結合，可在很大程度上推動機械制造業發展。第三，應用 CAD 技術在裝配環境中更加直觀地裝配零件。在機械零件裝配過程中，通過對 CAD 技術進行運用，可通過一定規律裝配整個軟件，相關裝配途徑在軟件資源查找群中存在相關記錄，在后期機械運行過程中，若發現有某一問題存在，可在軟件中直接對相關區域進行查找，可不必拆卸其它相關零部件，可使問題根源查找更加便捷。而在確定故障源頭之后，可選擇相關方法準確修改相關零部件，從而使設計準確度能夠得以提升，可使零部件裝配剛接直觀方便。

3 智能CAD技術在機械制造中的應用

3.1 虛擬現實技術

基于智能 CAD 技術中開始應用虛擬現實技術的影響下，設計工作者虛擬現實的過程中能夠制作新型的產品，也能夠以很多個視角對模擬對象是不是有著相應的真實性進行檢查，實時地明確設計構造牽涉到的碰撞問題，能夠比較早地觀察到產品的外形。 并且，智能 CAD 技術不斷發展的一個顯著標志就是虛擬技術。 虛擬制造能夠對原型的加工、仿真、測試等技術方式進行虛擬化地模擬，立足于虛擬模型開展仿真探究，再獲得機械制造過程中面臨的問題，從而實現生產費用的減少。

3.2 應用 CAD 技術進行多維幾何繪圖

在機械設計過程中，大多要對圖形和數據進行處理，在這個信息處理的過程中圖形處理工作任務較為繁瑣，幾乎能夠占據70%左右，但是，在應用 CAD 技術之后，該技術就存在較多的繪圖軟件，并且功能也十分強大，因此，在進行多維幾何繪圖的過程中就可以應用 CAD 技術。在應用 CAD 技術進行繪圖的過程中，其自身存在很多的功能，具體包括以下幾點： 圖形編輯、填充剖面、交互式繪圖、圖形交換、標準尺寸、文字、調用圖塊、區分層次等，因此，在機械設計過程中，應用 CAD 技術能夠有效地提升多維幾何繪圖效率和質量。

3.3 建立零部件模型

建立零部件模型的過程中，IBM DB2 系統能夠實現零部件的參數化，并促進外部變量得以準確定義，若其中零部件的特點比較復雜，該系統所定義的特征參數就會相應增加，此種情況下極易導致機械制造設計人員在對系統進行操作的過程中造成數據混淆，難以對機械制造的準確性進行把握。那么在機械零部件設計過程中，通過實例推理技術的積極引用，IBM DB2 系統能夠自主建立一個與軟件環境保持高度一致的獨立接口，并結合軟件的獨特性要求，以數據接口文件的形式來完成接口工作，使得機械零部件設計具科學性。

3.4 裝配圖的實體生成和零件的實體建模

1)生成實體裝配圖。在完成對于零件實體建模之后，機器需要運轉到針對性的位置上面，機械在運行過程中需要應用到針對性的數據資料，按照不同零件所具有的型號完成安裝操作，智能 CAD 軟件所具有的智能編輯功能就是在這個環節內應用。2)零件的實體智能建模。CAD 最長建模方式主要分為三種，分別是表面建模、實體建模與線框模型。CAD軟件內包含了大多數的體系，例如CAD智能建模過程中，所具有的基本性體系有六種，分別是圓柱體、球體、錐形體、圓椎體、立方體、環狀體。系統內所具有的結構在分析上面也能夠更加便捷，零件能夠劃分為多個基礎性結構，能夠完成對于零件實體建模。

4 結束語

總而言之，機械制造中應用智能 CAD 技術有著巨大的價值和意義，可以大大地方便整個機械制造過程，實現機械制造技術水平的提升以及機械設計制造的精準化， 使機械制造出現了非常大的變化。為此，需要注重將智能 CAD 技術有效地應用于機械制造領域中，從而設計和制造出大量跟人們生活、生產要求相符合的機械產品。

[1]王昊，楊方明，田陽，程嘉輝.機械設計制造中計算機技術的應用研究[J].現代經濟信息，2016(15).