三維CAD技術(shù)的應用分析

現代化教學(xué)和技術(shù)創(chuàng )新是21世紀學(xué)校和企業(yè)競爭的焦點(diǎn)之所在，,而產(chǎn)品創(chuàng )新既是技術(shù)創(chuàng )新的主要組成部分，也是技術(shù)創(chuàng )新的物化成果和集中體現，同時(shí)現代設計技術(shù)是實(shí)現產(chǎn)品創(chuàng )新的關(guān)鍵。

　　一、現代化教學(xué)已充分認識到多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，并使之廣泛應用，而三維CAD技術(shù)對教學(xué)也有很大的幫助

　　1、在教學(xué)很多課程需要實(shí)物模型幫助學(xué)生理解教學(xué)內容，而傳統的教學(xué)方式是利用實(shí)物或者教師自制簡(jiǎn)單模型。存在的問(wèn)題是實(shí)物攜帶困難，根據教學(xué)需要更改模型的可操作性也不大，自制模型簡(jiǎn)單，缺少變化，并且要花費教師的很多時(shí)間，沒(méi)有經(jīng)驗的年輕教師完成這項工作也有困難。如果沒(méi)有模型，僅僅依靠講解，這樣要想把一個(gè)立體結構講清楚又是很困難的事情，對于缺少對實(shí)物感官認識的學(xué)生理解沒(méi)有模型的講解不是一個(gè)簡(jiǎn)單的事情，這個(gè)過(guò)程很容易出現偏差。

　　2、教學(xué)中存在的另一個(gè)問(wèn)題是傳統的教學(xué)模型更新?lián)Q代的速度慢，而幾十年不變的教學(xué)模型已不能滿(mǎn)足教學(xué)和科技時(shí)代不斷進(jìn)步的需要，傳統教學(xué)模型基本上不能夠修改，更換時(shí)的問(wèn)題是新模型或實(shí)物成本高，舊模型基本沒(méi)有再利用的價(jià)值。

　　3、三維CAD技術(shù)在教學(xué)中的應用完全可以避免傳統教具的缺點(diǎn)，它在具有實(shí)物教具直觀(guān)，容易理解的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，克服了傳統教具的不足，避免了攜帶困難，模型修改方便，添加新模型的成本低(計算機建模)，學(xué)生根據自己的理解也可自己和建立新模型，達到降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。另一方面，使學(xué)生在學(xué)習階段就能不斷了解新技術(shù)，也為之將來(lái)走向社會(huì )打下良好的基礎。

　　二、三維CAD設計的技術(shù)基礎

　　1、設計手段的計算機化?，F代設計技術(shù)已離不開(kāi)計算機的參與和支持，計算機已成為現代設計技術(shù)的必備工具，這一點(diǎn)已經(jīng)被現代企業(yè)、學(xué)校在計算機應用的實(shí)際情況所證實(shí)。三維CAD技術(shù)正是充分發(fā)揮計算機優(yōu)勢的有力工具。

　　2、設計范疇的擴大化?，F代產(chǎn)品設計概念已不僅是產(chǎn)品本身結構、性能、工藝等的設計，還應包括與之相關(guān)的一切過(guò)程。而三維CAD技術(shù)是現代設計的基礎，能夠為后續的CAE(計算機輔助分析系統);CAM(計算機輔助制造系統);NCP(數控編程系統);PDM(產(chǎn)品數據管理系統)等提供完整統一的產(chǎn)品數據信息，大大地簡(jiǎn)化后續工作，優(yōu)化整個(gè)設計過(guò)程。

　　3、設計過(guò)程的并行化和智能化。局域網(wǎng)和INTERNET的普及，已使絕大多數人認識到，網(wǎng)絡(luò )將是二十一世紀發(fā)展的首選工具。一個(gè)大中型產(chǎn)品的設計不是一個(gè)人或少數幾個(gè)人就能夠完成的，而網(wǎng)絡(luò )將這種設計任務(wù)的并行性的可能性大大提高。三維CAD技術(shù)使得設計人員之間的交流更容易，減少了交流過(guò)程中的不必要錯誤，網(wǎng)絡(luò )交流更直觀(guān)。

　　(1)設計和生產(chǎn)的一體化。計算機技術(shù)在設計中的應用已從以往的計算、繪圖和制造發(fā)展到當今的三維建模、虛擬制造、智能設計及CAD/CAE/CAM集成階段。三維參數化設計軟件作為當今最先進(jìn)的CAD軟件，在發(fā)達國家與工程設計有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應用。比如：美國福特公司為迎接21世紀而制定的革命性的技術(shù)發(fā)展計劃《FORD2000》，應用三維CAD技術(shù)后將新型汽車(chē)開(kāi)發(fā)周期從18個(gè)月壓縮到12個(gè)月，減少了90%的實(shí)物模型，減少新產(chǎn)品的設計更改50%以上，減少新汽車(chē)試制成本50%，提高投資收益30%。波音公司新一代777客機生產(chǎn)中實(shí)現了“無(wú)圖紙設計“，其先進(jìn)的CAD/CAM技術(shù)，走在了全世界的前面。

　　(2)強調顧客參與化。新世紀需求的產(chǎn)品內涵是一組能滿(mǎn)足消費需求的理解，需求是產(chǎn)品存在和發(fā)展的先決條件。那么一個(gè)優(yōu)秀的產(chǎn)品設計應充分考慮消費者的意見(jiàn)，應盡力讓消費者參與到設計中來(lái)，這樣就必須讓消費者充分理解設計者的設計意圖，而一個(gè)消費者大多數不具備理解產(chǎn)品圖紙的專(zhuān)業(yè)知識，這時(shí)設計的直觀(guān)性就顯得非常重要。

　　(3)追求產(chǎn)品的精神功能和環(huán)保性。這一點(diǎn)是在設計者思想重視的同時(shí)，依靠設計能力的和設計質(zhì)量的提高來(lái)保證的。 現代三維CAD技術(shù)正逐步走向成熟，微機平臺技術(shù)也已開(kāi)始在實(shí)踐中發(fā)揮作用，并且以其對硬件要求不高，操作簡(jiǎn)便，容易上手，價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)，已被學(xué)校和中小型企業(yè)接受，希望這種技術(shù)能夠為學(xué)校和企業(yè)帶來(lái)效益，提高學(xué)校和企業(yè)的整體設計能力，在二十一世紀的技術(shù)創(chuàng )新中發(fā)揮作用。