浅析计算机辅助设计在生产中的应用

罗 雷 王晓东 四川大学计算机基础教学实验中心 610041



浅析计算机辅助设计在生产中的应用

罗 雷 王晓东 四川大学计算机基础教学实验中心 610041

【文章摘要】

随着科学技术的进步，计算机辅助设计也获得了进一步的发展和革新，其应用领域也越来越广泛，逐渐受到各个行业的重视。计算机辅助设计改变了原有的设计手段和方式，提高了设计工作的质量和效率，在生产领域当中被广泛应用，为生产设计工作提供了便利，在一定程度上缩短了产品生产的开发周期，有利于提高产品投入市场的速度，在生产过程中发挥着巨大的作用。因此，本文将着重介绍计算机辅助设计在生产过程中的应用，并基于作者的经验来预测计算机辅助设计的应用趋势和未来前景。

【关键词】

计算机辅助设计； CAD； 生产领域； 应用；趋势

1　计算机辅助设计的相关内容介绍。

计算机辅助设计可以简称为CAD，它是指设计人员利用计算机技术，比如计算机图形设备等设施，进行设计工作，以便保证设计工作的质量和效率，提高设计图纸的科学性和实践性。目前，计算机辅助设计广泛应用于建筑工程和工业产品生产等重要领域，对经济发展和行业的进步有着巨大的促进作用。在产品设计过程中，计算机辅助技术将帮助设计人员进行图形设计相关的计算工作，可以帮助设计人员高效的完成制图和信息储存等工作。为了真正实现计算机辅助技术的作用，产品设计人员需要利用计算机技术对不同的方案进行计算，并要根据产品的特点和性质来比较各个方案，并要将相关的数据信息及时储存，做好信息索引工作，以便为信息检索和后期的分析总结工作提供基础。

计算机绘图系统于20世纪50年代左右首次出现在美国，50年代末期出现了CAD曲面片技术，在20世纪60年代中期，商品化的计算机绘图设备被推出。在20世纪70年代开始形成了完整的CA D系统。随着计算机辅助设计技术的不断发展和迭代，在20世纪80年代出现了大规模集成电路制成的存储器件和微处理器，中小型企业逐渐普及CA D 技术。随后，计算机辅助设计技术的发展方向是标准化、 智能化和集成化。部分标准的图形接口软件和功能使得计算机辅助设计技术的系统构造也由综合功能取代了单一功能， 诞生了计算机辅助设计结合计算机辅助制造成一体的计算机集成制造系统。

2　计算机辅助设计技术对生产领域的作用

2.1提高生产质量

计算机辅助设计技术包含了交互技术、图形变换技术、曲面和实体造型等技术，这可以为产品设计人员提供了技术支持和便利，有利于缩短产品的设计周期，提高产品的设计质量，保证产品辅助设计技术的效力。不同的CAD技术对生产设计工作的作用是不同的，二维计算机辅助设计技术可以让设计人员根据图形设计的规范来完善图形轮廓，方便设计人员对图纸的管理和修改工作，提高设计人员绘图工作的效率。但是二维绘图技术与传统的手工绘图方式在某些方面是相似的，不利于减少产品设计过程中存在的问题，也不能在较大程度上提高产品设计工作质量。三维绘图技术则相对弥补了二维绘图技术的缺陷，该方法可以将三维模型零件集中于一张图纸中，可以让设计人员轻松获取三维实体产品模型，有利于三维模型的模拟装配工作，以便可以有针对性的对三维模型中的重要部件进行优化设计，提高绘图设计工作的质量。

2.2节约生产成本

三维计算机辅助设计技术在生产过程中得到广泛应用，可以大大降低产品设计的成本，减少产品的装模次数，特别是对于一些产品设计精密的行业，三维计算机辅助设计技术可以应对产品规格繁多和加工要求精密等问题，可以弥补二维绘图技术不能及时修改和调整等缺陷，可以减少生产企业循环实验和不断纠错等行为带来的成本，因此三维计算机辅助设计技术可以直接克服传统绘图中存在的问题，节约生产成本。其次，三维计算机辅助设计技术可以将零件进行组装，可以在产品投产之前对产品设计图纸进行模拟，这样就有利于生产人员和设计人员发现设计图纸中存在的问题和缺陷，以便及时对其进行修改，减少了生产企业修模的次数，提高了设计图纸的准确性和可操作性，缩短了产品制造的周期，进而减少了产品的生产成本。

2.3有利于提高图纸设计工作的灵活性和效率

三维计算机辅助设计技术可以针对不同的产品型号和规格来制定不同的设计方式，可以快速的转换产品型号设计，有利于设计人员根据产品的数据对图纸进行修改，增加或者删减零部件与结构，完善产品设计转型，提高产品图纸的设计质量。其次，三维计算机辅助设计技术具有动画输出和渲染等功能，可以将人和机器的信息进行交换，有利于设计人员直观了解图形变化; CAD技术中的实体造型技术可以将描述几何模型的形状与属性信息共同存储在计算机内， 然后由计算机生成可视的具有真实感的三维图形，这样就增强了产品输出图纸的真实感，可以让客户在产品制作之前就能够直观看到产品，增加客户对产品设计结构和功能的理解，提高客户满意度，降低企业的销售渠道成本，形成产品口碑和企业品牌形象。

3　计算机辅助设计在生产中的应用发展趋势

3.1智能化发展

在计算机技术不断发展和迭代的背景下，智能化成为产品应该具备的重要条件。计算机辅助设计技术也应该向智能化方向发展，并要充分发挥设计人员的创造性和自主性。智能化发展趋势需要计算机辅助设计技术处理大量的信息数据，需要依靠设计仓库和信息平台来为设计人员提供设计过程中需要的知识和技能，支持设计师的产品设计。信息数据和相关知识可以激发设计人员的创造力和灵感，智能化计算机辅助设计技术可以根据设计人员的习惯和偏好来自动检测设计人员的错误，回答设计人员在设计过程中产生的问题。因此，计算机辅助设计技术应该重视与智能设备之间的结合，要不断结合创新技法和人工智能技术，以便完成新系统和新产品的设计工作，保证设计工作的高效与质量。

3.2图形交换、虚拟现实结合

CAD技术的完美应用需要设计人员不断开拓思路，集中精力创造设计研究，需要结合现代先进的自动化技术，结合语言识别、草图识别和特征手势建模等创新技术，提高计算机辅助设计技术的应用性和操作效率。其次，CAD技术要重视设计工作虚拟现实技术的重要性，以便设计人员可以在虚拟过程中创造新的产品，进而从多角度检测新的产品，模拟设计图纸中产品的真实形态，不断修正和检测产品，降低成本，提高设计工作的质量。因此，图形交换技术和虚拟现实技术与计算机辅助设计技术相结合成为其重要的发展趋势。

【参考文献】

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