智能CAD技术在机械制造中的应用

许立中

齐重数控装备股份有限公司

智能CAD技术在机械制造中的应用

许立中

齐重数控装备股份有限公司

国内很长一段时间以来都注重经济转型工作，之前的劳动密集型产业难以实现工业发展的要求，其中的机械制造工业由于具备复杂的工序，凭借单纯的计算机和人工业已难以实现机械制造的发展需要。因此，在快速发展的信息技术影响之下，机械制造为了实现社会发展要求和技术创新，立足于CAD对智能CAD项目进行了分析，智能CAD当中的人工智能系统能够推动机械制造业的快速发展，从而实现尤为理想的经济效益。基于此，本文就智能CAD技术在机械制造中的应用进行详细探究。

智能技术；CAD；机械制造；技术应用

1 引言

CAD 技术主要是以计算机、电子技术作为基础的建模技术，随着社会的不断发展，这项技术已经被用于各个领域，其中包括了机械、电子、服装、建筑等领域。而在这些领域中，机械设计对于CAD 技术的应用十分必要，在设计过程中使用该技术能够将人力、材料和物理的效能最大程度发挥出来，提升机械产品质量。

2 概述

2.1 简述

智能 CAD 其中包含着专家系统和人工神经网络两大特色系统，其中专家系统就是利用人类专家的知识研究、通过一些经验对比用不断更新的领域知识对生产过程中所产生的问题进行解决的一种计算机程序系统，这种专家系统与传统计算机操作过程不同的地方就在于，专家系统在作业过程中添加了人工智能，可以根据工作过程中产生的不同问题提出不同的解决对策，并且可以根据作业的变化提醒设计人员的下一项工作该如何进行，在智能 CAD 中另外一项重要系统就是人工神经网络，在人工神经网络中包含了大量的人工神经元，可以为机械制造提供更加灵活的调节变量，并且具有全息的记忆能力，包括计算机自组能力等等，如今在智能 CAD当中人工神经网络与专家系统已经可以联合发展相互促进，更好的促进了我国机械制造的发展力度。

2.2 优势

首先，CAD 技术的应用可使机械制造周期得以缩短。在机械制造过程中，通过对三维 CAD 系统软件进行有效运用，可在装配环境中对新零件进行设计，并且可对相邻零件位置及形状进行运用，通过对三维CAD技术进行运用，可使机械设计周期得以有效缩短，可使机械设计效率及制造效率得以很大程度提升。其次，CAD 技术应用可使机械产品质量得以有效提升。在现代机械制造方面，通过对CAD 技术进行运用，可使工业化生产及现代信息技术之间实现较好结合，可在很大程度上推动机械制造业发展。第三，应用 CAD 技术在装配环境中更加直观地装配零件。在机械零件装配过程中，通过对 CAD 技术进行运用，可通过一定规律装配整个软件，相关装配途径在软件资源查找群中存在相关记录，在后期机械运行过程中，若发现有某一问题存在，可在软件中直接对相关区域进行查找，可不必拆卸其它相关零部件，可使问题根源查找更加便捷。而在确定故障源头之后，可选择相关方法准确修改相关零部件，从而使设计准确度能够得以提升，可使零部件装配刚接直观方便。

3 智能CAD技术在机械制造中的应用

3.1 虚拟现实技术

基于智能 CAD 技术中开始应用虚拟现实技术的影响下，设计工作者虚拟现实的过程中能够制作新型的产品，也能够以很多个视角对模拟对象是不是有着相应的真实性进行检查，实时地明确设计构造牵涉到的碰撞问题，能够比较早地观察到产品的外形。 并且，智能 CAD 技术不断发展的一个显著标志就是虚拟技术。 虚拟制造能够对原型的加工、仿真、测试等技术方式进行虚拟化地模拟，立足于虚拟模型开展仿真探究，再获得机械制造过程中面临的问题，从而实现生产费用的减少。

3.2 应用 CAD 技术进行多维几何绘图

在机械设计过程中，大多要对图形和数据进行处理，在这个信息处理的过程中图形处理工作任务较为繁琐，几乎能够占据70%左右，但是，在应用 CAD 技术之后，该技术就存在较多的绘图软件，并且功能也十分强大，因此，在进行多维几何绘图的过程中就可以应用 CAD 技术。在应用 CAD 技术进行绘图的过程中，其自身存在很多的功能，具体包括以下几点： 图形编辑、填充剖面、交互式绘图、图形交换、标准尺寸、文字、调用图块、区分层次等，因此，在机械设计过程中，应用 CAD 技术能够有效地提升多维几何绘图效率和质量。

3.3 建立零部件模型

建立零部件模型的过程中，IBM DB2 系统能够实现零部件的参数化，并促进外部变量得以准确定义，若其中零部件的特点比较复杂，该系统所定义的特征参数就会相应增加，此种情况下极易导致机械制造设计人员在对系统进行操作的过程中造成数据混淆，难以对机械制造的准确性进行把握。那么在机械零部件设计过程中，通过实例推理技术的积极引用，IBM DB2 系统能够自主建立一个与软件环境保持高度一致的独立接口，并结合软件的独特性要求，以数据接口文件的形式来完成接口工作，使得机械零部件设计具科学性。

3.4 装配图的实体生成和零件的实体建模

1)生成实体装配图。在完成对于零件实体建模之后，机器需要运转到针对性的位置上面，机械在运行过程中需要应用到针对性的数据资料，按照不同零件所具有的型号完成安装操作，智能 CAD 软件所具有的智能编辑功能就是在这个环节内应用。2)零件的实体智能建模。CAD 最长建模方式主要分为三种，分别是表面建模、实体建模与线框模型。CAD软件内包含了大多数的体系，例如CAD智能建模过程中，所具有的基本性体系有六种，分别是圆柱体、球体、锥形体、圆椎体、立方体、环状体。系统内所具有的结构在分析上面也能够更加便捷，零件能够划分为多个基础性结构，能够完成对于零件实体建模。

4 结束语

总而言之，机械制造中应用智能 CAD 技术有着巨大的价值和意义，可以大大地方便整个机械制造过程，实现机械制造技术水平的提升以及机械设计制造的精准化， 使机械制造出现了非常大的变化。为此，需要注重将智能 CAD 技术有效地应用于机械制造领域中，从而设计和制造出大量跟人们生活、生产要求相符合的机械产品。

[1]王昊，杨方明，田阳，程嘉辉.机械设计制造中计算机技术的应用研究[J].现代经济信息，2016(15).