三維CAD技術(shù)在機械制圖中的應(yīng)用

王正宇

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

1 機械制圖中三維CAD技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 三維CAD技術(shù)精準度高

在機械模具以及建筑設(shè)計中，對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)前社會需求。三維CAD技術(shù)可以更加精密和準確地繪制設(shè)計圖紙，并且能夠?qū)⒕染_至毫米級別。在機械設(shè)計和生產(chǎn)過程中應(yīng)用三維CAD技術(shù)，可以大大降低設(shè)計與生產(chǎn)的難度，提升項目的效果和速度。

1.2 三維CAD技術(shù)在機械制圖中更加方便快捷

在傳統(tǒng)的機械繪圖中，如果出現(xiàn)錯誤，就要對圖紙進行返工修改，甚至?xí)?dǎo)致整體設(shè)計環(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)錯誤也能快速地發(fā)現(xiàn)并修改，節(jié)約了機械制圖所需要的時間成本。

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、螺母等滿足國家標準的圖形納入資源庫中，技術(shù)人員在設(shè)計過程中，可以根據(jù)設(shè)計的實際需要對已經(jīng)保存的圖形加以利用，并且將自身需要的圖形存儲到存儲設(shè)備上，這些都是當(dāng)前手工制圖無法實現(xiàn)的操作。

2 三維CAD在機械制圖中的作用

2.1 提升機械制圖的工作效率和進度

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

2.2 三維CAD更加容易保存和傳播圖像文件

在過去機械制圖的實際操作中，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和保管。但是三維CAD技術(shù)在制圖中，可以通過計算機實現(xiàn)圖紙設(shè)計和加工，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，以便更加長期地保存。利用計算機保存圖紙和設(shè)計內(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)化了機械材料管理部門的工作，只需要計算機就可以實現(xiàn)對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)模式的機械制圖繪制，在項目結(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，便于機械制圖工作者在后續(xù)的設(shè)計中，如果遇到類似的機械制圖，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)計過程中的效率，這也是機械制圖可以長期保存的豐富資源庫，為后續(xù)的設(shè)計和生產(chǎn)提供更加高效的資源保障。

3 三維CAD技術(shù)的具體實踐應(yīng)用

3.1 三維CAD技術(shù)應(yīng)用在幾何制圖中

在機械制圖的實際操作過程中，要在畫面中呈現(xiàn)出非常多的元素，所以在設(shè)計頁面和布局時，需要使用相應(yīng)的技術(shù)操作合理分配點線面的分布。利用三維CAD技術(shù)輸入控制點位的坐標，從而構(gòu)建出不同形式的視口，并快速和高效地完成點線面的刻畫，在幾何制圖中反映各個點的相對位置，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

機械制圖中的組合體一般情況下是有幾個幾何形體共同組合而成，在應(yīng)用三維CAD技術(shù)進行設(shè)計和繪制的過程中，可以利用三維建模的功能對于需要繪制的組合體進行總體造型設(shè)計，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)計使幾何體立體旋轉(zhuǎn)，最終找到適合的方向，并且將各個幾何體安置在相對應(yīng)的位置上，最終實現(xiàn)三維模型的建立，在這種三維CAD設(shè)計方法的應(yīng)用后，一些數(shù)量繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機械構(gòu)件，設(shè)計工作者也可以快速地在短時間內(nèi)完成，顯著地提升了機械制圖的工作效率。

3.3 在剖視圖中的三維CAD應(yīng)用

剖視圖在機械制圖中是非常重要的，剖視圖在機械制圖中，應(yīng)用非常廣泛，許多構(gòu)件的細部設(shè)計與處理，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)計人員設(shè)計出投影和曲線等復(fù)雜線條。對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，并且在計算機中對構(gòu)件平面進行解剖展示，可以進一步詳細地觀察這些機械內(nèi)部性狀與結(jié)構(gòu)，利用三維視圖的方式進行多方位和多角度觀察，從而為后續(xù)的設(shè)計打好基礎(chǔ)。

3.4 裝配圖中的三維CAD技術(shù)應(yīng)用

機械制圖一方面是繪制機械機構(gòu)的部件和結(jié)構(gòu)，另外還要牽涉到多個機械部件之間的組合與裝配，從而才能夠形成完整的機械結(jié)構(gòu)。利用三維CAD技術(shù)，對機械部件的實際狀態(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，為實際裝配人員更加清晰地指明各個部件之間的關(guān)系和結(jié)構(gòu)，了解到機械裝配中的流程和方式，將不同機械配件和結(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)社會的發(fā)展，各類先進技術(shù)不斷應(yīng)用到人們的生產(chǎn)生活中，人們對于機械制圖提出了越來越嚴格的技術(shù)要求。為了降低開發(fā)產(chǎn)品和產(chǎn)品的設(shè)計周期，三維CAD技術(shù)也要不斷地更新和發(fā)展，從而實現(xiàn)自動化的機械制圖，并提升相關(guān)工作人員的效率，同時三維CAD技術(shù)的使用者也要擴充自身的技術(shù)儲備，提高對于新技術(shù)的使用效率，從而推動整個機械制圖行業(yè)的發(fā)展。