三维CAD技术在真空产品设计中的应用

王强+范立彬

摘要：近年来，CAD三维参数化技术得到了广泛的发展，应用领域日益广泛和深入。真空行业引入CAD三维参数化设计，为真空设计带来很大的优势，本文介绍了CAD技术在真空产品设计中的应用。

关键词：CAD三维技术；真空产品

中图分类号：TV22 文献标识码：A

近年来，随着计算机软件的不断发展和强大，CAD产品的三维参数化设计也迅速发展，应用领域日益广泛和深入，在航空航天，汽车，机器人，数控机床，模具设计，消费品制造等行业都得到广泛的应用。现阶段真空行业相关产品的研发生产，将3D技术引入真空设备设计开发领域，从三维开始设计是必然趋势。以前由于表达手段有限，人们不得用几个相关联的2D投影图表达自己的设计，而绘图、读图要经过专门练习。三维模型能更形象的表述产品的全部特征。

我国真空设备制造行业有企业规模偏小，小微企业居多;企业研发投入少，处于接单—设计—生产的简单模式的特点。这就造成真空制造企业产品设计开发周期短，产品种类多，客户更改要求多，整体工程复杂，产品布局美观性要求高，管路复杂，工程中干涉现象严重，因此将三维CAD设计应用到真空设备设计开发中，不失为一个很好的选择。

针对真空行业上述特点，三维CAD设计的如下优势可以很好的适应和解决真空制造企业的需求。

1 设计方案交流方便快捷

很多真空设备是成套投入到客户进行使用的，因此，客户对这些设备在安放位置空间，设备颜色等等都有很多的要求。如图1，所示运用三维CAD设计，可以在计算机上，将创意方案快速的、立体的展现设计，并在形态、色彩等方面进行随时的改变和调整。

2 研发时间短，产品参数精确、科学

三维CAD设计可以直观的得到设计产品的外形尺寸概念，结构合理性分析时发现和纠正设计阶段不易发觉的错误，提高工作效率，缩短研发时间。如图3所示，滤油机框架的装配方式一目了然，使用的结构件可以清楚的表达出来，对结构件的固定方式，定位基准也是直观的体现在模型上。对于过去二维设计中经常出现的设计特征遗漏，相关联零件特征不匹配，如孔轴的配合错误等，在三维设计中，几乎可以完全避免。

对于三维设计方法提高工作效率的另一个典型应用是双向参数化的设计修改方式，当模型（图3）尺寸修改时，该模型对应的工程图也将自动更新，这样不仅省去了传统二维设计时需要重新核对工程图联系尺寸，需要重新检查零部件干涉情况的重复工作，大大提高了设计速度和准确度，更在产品的系列化，非标准化上十分值得推广应用。

3 设计仿真和设计检验

从三维CAD设计开始的机械零部件，不仅在计算机屏幕上模拟出所设计产品的外观形态，更因为本身具有完整的数字模型特征，对于一些需要计算的构件，可以直接导入有限元软件进行设计分析，免去了重新创建有限元模型的重复性工作，大大节省了设计成本。而应用计算机技术进行构件的分析计算，远远比人工手算快速，精确，可靠。另外对于一下运动机构的设计，通过三维计算动力学仿真技术，可以很简单快捷的得到合理的运动轨迹，构件形状等结果，这是传统设计难以企及的。

4 降低工人的安装难度

以前二维ＣＡＤ软件设计的二维图纸，需要安装工人能够看懂二维图纸，否则就无法安装，或错误安装，对安装工人的专业水平要求较高。如果企业雇用的安装人员无法看懂二维图纸，导致安装过程中出现困难，需要设计管理人员付出时间进行支持，甚至需要到现场进行实际指导，导致企业在用工成本上支出很高。而用三维CAD图纸表达的设计效果比较直观，工人可以一目了然的明白安装顺序和方法，只要有相关工作经验即可安装，安装现场只需配备几名技术员指导安装即可。

ＣＡＤ软件设计的模型只需打印几张不同视角的工程图纸，就能解决人员配置低的问题。这样不但直接减小了现场技术员的数量减小人工成本，而且提高了安装效率。如图3所示在大型真空设备安装工程中，只需打印几张不同视角的工程图纸，就能大大提高现场工人安装的效率及准确度。

综上所述，三维ＣＡＤ设计在真空设备设计及安装中的优势是显而易见的，随着三维ＣＡＤ设计技术的不断发展以及企业对三维ＣＡＤ设计的认识不断加深，三维ＣＡＤ设计取代二维ＣＡＤ设计是无法改变的事实。但这不是一蹴而就的，它需要在整个行业逐步发展到了一定的水平，才会成为顺其自然的潮流。

参考文献

[1]刘春影.真空行业现状及未来国内市场[J].真空，2008.

[2]陈诚.真空行业现状及未来国内市场[J].实践与探索，2010.

[3]段九君.中国真空设备的发展现状浅析势[J].中小企业管理与科技，2011（01）.

endprint

摘要：近年来，CAD三维参数化技术得到了广泛的发展，应用领域日益广泛和深入。真空行业引入CAD三维参数化设计，为真空设计带来很大的优势，本文介绍了CAD技术在真空产品设计中的应用。

关键词：CAD三维技术；真空产品

中图分类号：TV22 文献标识码：A

近年来，随着计算机软件的不断发展和强大，CAD产品的三维参数化设计也迅速发展，应用领域日益广泛和深入，在航空航天，汽车，机器人，数控机床，模具设计，消费品制造等行业都得到广泛的应用。现阶段真空行业相关产品的研发生产，将3D技术引入真空设备设计开发领域，从三维开始设计是必然趋势。以前由于表达手段有限，人们不得用几个相关联的2D投影图表达自己的设计，而绘图、读图要经过专门练习。三维模型能更形象的表述产品的全部特征。

我国真空设备制造行业有企业规模偏小，小微企业居多;企业研发投入少，处于接单—设计—生产的简单模式的特点。这就造成真空制造企业产品设计开发周期短，产品种类多，客户更改要求多，整体工程复杂，产品布局美观性要求高，管路复杂，工程中干涉现象严重，因此将三维CAD设计应用到真空设备设计开发中，不失为一个很好的选择。

针对真空行业上述特点，三维CAD设计的如下优势可以很好的适应和解决真空制造企业的需求。

1 设计方案交流方便快捷

很多真空设备是成套投入到客户进行使用的，因此，客户对这些设备在安放位置空间，设备颜色等等都有很多的要求。如图1，所示运用三维CAD设计，可以在计算机上，将创意方案快速的、立体的展现设计，并在形态、色彩等方面进行随时的改变和调整。

2 研发时间短，产品参数精确、科学

三维CAD设计可以直观的得到设计产品的外形尺寸概念，结构合理性分析时发现和纠正设计阶段不易发觉的错误，提高工作效率，缩短研发时间。如图3所示，滤油机框架的装配方式一目了然，使用的结构件可以清楚的表达出来，对结构件的固定方式，定位基准也是直观的体现在模型上。对于过去二维设计中经常出现的设计特征遗漏，相关联零件特征不匹配，如孔轴的配合错误等，在三维设计中，几乎可以完全避免。

对于三维设计方法提高工作效率的另一个典型应用是双向参数化的设计修改方式，当模型（图3）尺寸修改时，该模型对应的工程图也将自动更新，这样不仅省去了传统二维设计时需要重新核对工程图联系尺寸，需要重新检查零部件干涉情况的重复工作，大大提高了设计速度和准确度，更在产品的系列化，非标准化上十分值得推广应用。

3 设计仿真和设计检验

从三维CAD设计开始的机械零部件，不仅在计算机屏幕上模拟出所设计产品的外观形态，更因为本身具有完整的数字模型特征，对于一些需要计算的构件，可以直接导入有限元软件进行设计分析，免去了重新创建有限元模型的重复性工作，大大节省了设计成本。而应用计算机技术进行构件的分析计算，远远比人工手算快速，精确，可靠。另外对于一下运动机构的设计，通过三维计算动力学仿真技术，可以很简单快捷的得到合理的运动轨迹，构件形状等结果，这是传统设计难以企及的。

4 降低工人的安装难度

以前二维ＣＡＤ软件设计的二维图纸，需要安装工人能够看懂二维图纸，否则就无法安装，或错误安装，对安装工人的专业水平要求较高。如果企业雇用的安装人员无法看懂二维图纸，导致安装过程中出现困难，需要设计管理人员付出时间进行支持，甚至需要到现场进行实际指导，导致企业在用工成本上支出很高。而用三维CAD图纸表达的设计效果比较直观，工人可以一目了然的明白安装顺序和方法，只要有相关工作经验即可安装，安装现场只需配备几名技术员指导安装即可。

ＣＡＤ软件设计的模型只需打印几张不同视角的工程图纸，就能解决人员配置低的问题。这样不但直接减小了现场技术员的数量减小人工成本，而且提高了安装效率。如图3所示在大型真空设备安装工程中，只需打印几张不同视角的工程图纸，就能大大提高现场工人安装的效率及准确度。

综上所述，三维ＣＡＤ设计在真空设备设计及安装中的优势是显而易见的，随着三维ＣＡＤ设计技术的不断发展以及企业对三维ＣＡＤ设计的认识不断加深，三维ＣＡＤ设计取代二维ＣＡＤ设计是无法改变的事实。但这不是一蹴而就的，它需要在整个行业逐步发展到了一定的水平，才会成为顺其自然的潮流。

参考文献

[1]刘春影.真空行业现状及未来国内市场[J].真空，2008.

[2]陈诚.真空行业现状及未来国内市场[J].实践与探索，2010.

[3]段九君.中国真空设备的发展现状浅析势[J].中小企业管理与科技，2011（01）.

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摘要：近年来，CAD三维参数化技术得到了广泛的发展，应用领域日益广泛和深入。真空行业引入CAD三维参数化设计，为真空设计带来很大的优势，本文介绍了CAD技术在真空产品设计中的应用。

关键词：CAD三维技术；真空产品

中图分类号：TV22 文献标识码：A

近年来，随着计算机软件的不断发展和强大，CAD产品的三维参数化设计也迅速发展，应用领域日益广泛和深入，在航空航天，汽车，机器人，数控机床，模具设计，消费品制造等行业都得到广泛的应用。现阶段真空行业相关产品的研发生产，将3D技术引入真空设备设计开发领域，从三维开始设计是必然趋势。以前由于表达手段有限，人们不得用几个相关联的2D投影图表达自己的设计，而绘图、读图要经过专门练习。三维模型能更形象的表述产品的全部特征。

我国真空设备制造行业有企业规模偏小，小微企业居多;企业研发投入少，处于接单—设计—生产的简单模式的特点。这就造成真空制造企业产品设计开发周期短，产品种类多，客户更改要求多，整体工程复杂，产品布局美观性要求高，管路复杂，工程中干涉现象严重，因此将三维CAD设计应用到真空设备设计开发中，不失为一个很好的选择。

针对真空行业上述特点，三维CAD设计的如下优势可以很好的适应和解决真空制造企业的需求。

1 设计方案交流方便快捷

很多真空设备是成套投入到客户进行使用的，因此，客户对这些设备在安放位置空间，设备颜色等等都有很多的要求。如图1，所示运用三维CAD设计，可以在计算机上，将创意方案快速的、立体的展现设计，并在形态、色彩等方面进行随时的改变和调整。

2 研发时间短，产品参数精确、科学

三维CAD设计可以直观的得到设计产品的外形尺寸概念，结构合理性分析时发现和纠正设计阶段不易发觉的错误，提高工作效率，缩短研发时间。如图3所示，滤油机框架的装配方式一目了然，使用的结构件可以清楚的表达出来，对结构件的固定方式，定位基准也是直观的体现在模型上。对于过去二维设计中经常出现的设计特征遗漏，相关联零件特征不匹配，如孔轴的配合错误等，在三维设计中，几乎可以完全避免。

对于三维设计方法提高工作效率的另一个典型应用是双向参数化的设计修改方式，当模型（图3）尺寸修改时，该模型对应的工程图也将自动更新，这样不仅省去了传统二维设计时需要重新核对工程图联系尺寸，需要重新检查零部件干涉情况的重复工作，大大提高了设计速度和准确度，更在产品的系列化，非标准化上十分值得推广应用。

3 设计仿真和设计检验

从三维CAD设计开始的机械零部件，不仅在计算机屏幕上模拟出所设计产品的外观形态，更因为本身具有完整的数字模型特征，对于一些需要计算的构件，可以直接导入有限元软件进行设计分析，免去了重新创建有限元模型的重复性工作，大大节省了设计成本。而应用计算机技术进行构件的分析计算，远远比人工手算快速，精确，可靠。另外对于一下运动机构的设计，通过三维计算动力学仿真技术，可以很简单快捷的得到合理的运动轨迹，构件形状等结果，这是传统设计难以企及的。

4 降低工人的安装难度

以前二维ＣＡＤ软件设计的二维图纸，需要安装工人能够看懂二维图纸，否则就无法安装，或错误安装，对安装工人的专业水平要求较高。如果企业雇用的安装人员无法看懂二维图纸，导致安装过程中出现困难，需要设计管理人员付出时间进行支持，甚至需要到现场进行实际指导，导致企业在用工成本上支出很高。而用三维CAD图纸表达的设计效果比较直观，工人可以一目了然的明白安装顺序和方法，只要有相关工作经验即可安装，安装现场只需配备几名技术员指导安装即可。

ＣＡＤ软件设计的模型只需打印几张不同视角的工程图纸，就能解决人员配置低的问题。这样不但直接减小了现场技术员的数量减小人工成本，而且提高了安装效率。如图3所示在大型真空设备安装工程中，只需打印几张不同视角的工程图纸，就能大大提高现场工人安装的效率及准确度。

综上所述，三维ＣＡＤ设计在真空设备设计及安装中的优势是显而易见的，随着三维ＣＡＤ设计技术的不断发展以及企业对三维ＣＡＤ设计的认识不断加深，三维ＣＡＤ设计取代二维ＣＡＤ设计是无法改变的事实。但这不是一蹴而就的，它需要在整个行业逐步发展到了一定的水平，才会成为顺其自然的潮流。

参考文献

[1]刘春影.真空行业现状及未来国内市场[J].真空，2008.

[2]陈诚.真空行业现状及未来国内市场[J].实践与探索，2010.

[3]段九君.中国真空设备的发展现状浅析势[J].中小企业管理与科技，2011（01）.

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