馮仁專

（浙江科技學(xué)院，浙江杭州 310022）

三維CAD技術(shù)在化工機械設(shè)計中的應(yīng)用

馮仁專

（浙江科技學(xué)院，浙江杭州 310022）

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展步伐繼續(xù)加快和社會經(jīng)濟發(fā)展不斷提高，機械制造也越來越多被應(yīng)用到高精尖的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中。三維CAD技術(shù)日漸成熟，其在化工機械設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用也日益廣泛，使化工機械設(shè)計水平達到一個新高度。通過對化工機械設(shè)計中應(yīng)用到CAD技術(shù)情況進行探析，希望能為我國化工機械設(shè)計行業(yè)發(fā)展提供一定借鑒與參考。

應(yīng)用優(yōu)勢；化工機械設(shè)計；CAD

1 三維CAD技術(shù)概述

CAD，是計算機的一個輔助設(shè)計軟件，主要用來繪制圖形，是從1970年代提出的。在現(xiàn)代工程的設(shè)計以及繪圖上普遍使用到這個軟件。CAD在發(fā)展歷程上經(jīng)歷過二維CAD、三維CAD，三維CAD較二維CAD的軟件上涵蓋了CATIA、UG、ProE、SolidWorks、Solidedge等相關(guān)軟件，是一種較為常用的現(xiàn)代化計算機技術(shù)。CAD技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，在化工機械設(shè)計的云中也是很廣泛的，化工機械設(shè)計結(jié)合CAD技術(shù)的運用，可以促進設(shè)計產(chǎn)品仿真性能更強，對于產(chǎn)品設(shè)計中質(zhì)量問題和繪圖質(zhì)量問題的解決具有顯著作用。根據(jù)使用的情況，對其使用優(yōu)勢進行以下方面的介紹∶

1）其應(yīng)用對于新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計具有促進作用，因為其軟件的仿真性，在新產(chǎn)品的開發(fā)階段，可以對模型各個角度進行建立，從立體方向上對其進行分析，有利于設(shè)計人員的創(chuàng)新設(shè)計；

2）根據(jù)以往使用的二維CAD技術(shù)，我們可以得知，在應(yīng)用過程中，效率較低，而利用了三維CAD技術(shù)后，不僅提升了產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)，而且保障了產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計質(zhì)量的提升。

2 三維CAD技術(shù)在化工機械設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 化工機械設(shè)計中的應(yīng)用

采用三維CAD技術(shù)進行化工機械設(shè)計，例如在對化工產(chǎn)品采集器進行設(shè)計時，可以從采集器的防腐裝置作為整個設(shè)計的始點，借助CATIA軟件對其進行零件設(shè)計，然后進行虛擬裝配與仿真，并利用CATIA數(shù)控加工模塊對化工的防腐裝置的零件生成數(shù)控加工程序，進而輻射到防腐整機的設(shè)計。借助三維CAD技術(shù)對化工產(chǎn)品設(shè)計進行合理的分配，從而可以高效的完成整個設(shè)計。

2.2 在零件實體建模和裝配圖生成中的應(yīng)用

利用三維 CAD 技術(shù)進行機械的設(shè)計工作是十分高效的，可以對機械設(shè)計工作進行比較全面性的輔助，尤其是在設(shè)計中的裝配圖和零件的模型建造上被更加深刻的利用，也得到了非常好的設(shè)計效果，所以具有很強的實際意義。設(shè)計人員在進行具體的操作過程中，會進行化工機械設(shè)計的線框、表面和實體的建模工作。與此同時，在設(shè)計的過程中還要對不同類型和樣式的零件進行設(shè)計，通過三維 CAD 技術(shù)的應(yīng)用軟件將它們加入到整體的設(shè)計模型當中，設(shè)計人員還可以利用并、交和差等布爾運算的方式加人到其中進行計算。在對比較復(fù)雜的零件進行改造的時候，由于零件拆分的過程非常困難，所以三維實體的模型就能夠有效的對零件進行合理的拆分，從而形成新的零件基本體，在裝配圖和零件的設(shè)計完成之后，機械的整體模型建構(gòu)也就基本完成了。

3 三維CAD技術(shù)在化工機械設(shè)計中應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 有利于提高機械設(shè)計的工作效率

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，三維CAD 技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提升了化工機械設(shè)計的工作效率，我們可以發(fā)現(xiàn)三維CAD 技術(shù)與二維相比，工作效率提升了近70%。而且三維CAD 技術(shù)的使用，更方便了設(shè)計者對模型進行改善，設(shè)計者能夠根據(jù)自己的思維需求，對模型的某一個特定部位進行改動，而不改變其余的部位。所以，在一方面來說大大提升了設(shè)計的效率，而且，軟件技術(shù)較強，降低了設(shè)計人員的產(chǎn)品改造難度，設(shè)計人員可以極其簡單地對原產(chǎn)品進行改造，從而獲得一個全新的產(chǎn)品。

3.2 實現(xiàn)化工機械設(shè)計的變量化與數(shù)據(jù)化

化工機械設(shè)計最困難的一個角度在于機械產(chǎn)品存在的數(shù)據(jù)化與變量化。只有這兩個指標把握好了，才能有效提升產(chǎn)品的質(zhì)量。以往，在纏頭設(shè)計初，主要通過圖紙進行繪圖設(shè)計，在局部需要改動時候，往往要重新啟用新的圖紙，重新進行繪圖操作，而之前的圖紙要報廢。因此每項設(shè)計都需要煩雜的繪制，需要反復(fù)多次的設(shè)計才能得到一張完善的圖紙。對于設(shè)計人員效率的提升有很大的瓶頸，大大增加了設(shè)計人員的工作量。而使用了三維 CAD 技術(shù)后，這種情況大大改善，利用三維 CAD 軟件對產(chǎn)品進行設(shè)計，設(shè)計人員只需要輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)，讓計算機自動生成初步模型，之后通過局部的修改整合得到設(shè)計產(chǎn)品。這在很大程度上降低了設(shè)計人員的工作強度，提升了設(shè)計人員的工作效率，同時增強了產(chǎn)品模型的精確度與質(zhì)量。

3.3 設(shè)計模型更加逼真

化工機械產(chǎn)品的設(shè)計，都存在抽象性的問題，設(shè)計之初都需要設(shè)計人員對其有相應(yīng)的模型構(gòu)造，然后利用圖紙進行繪制，展示設(shè)計模型。圖紙上的繪畫一是在精準度上有較大的差距，而且在展示上局限性較大，只能通過平面展示繪制的圖形，為設(shè)計人員的機械設(shè)計造成了很大的困難。而三維CAD 軟件技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計人員可以快速通過計算機繪制出初步的設(shè)想模型，然后進行整改，最后可以從各個視角（主視角、俯視角、正視角等）上展示模型，使得設(shè)計模型更加逼真。立體結(jié)構(gòu)的觀察也使得觀眾可以全方位的觀察到設(shè)計模型的具體結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)束語化工機械制造業(yè)的發(fā)展是確保中國經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提高的重要基礎(chǔ)。提高化工行業(yè)生產(chǎn)力，這與其機械設(shè)計的發(fā)展水平密切相關(guān)。三維CAD技術(shù)在化工機械設(shè)計中的應(yīng)用尚處于實驗階段，在今后的化工機械設(shè)計過程中，應(yīng)致力于為機械設(shè)計提供更好的手段和途徑，使三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮，進而提高機械設(shè)計的先進化程度，為了使機械設(shè)計不斷向前發(fā)展，未來需充分發(fā)揮三維CAD技術(shù)在化工機械設(shè)計中的作用。

[1] 程書斌.淺談AutoCAD在機械制圖中的應(yīng)用[J].漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2016，（1）.

[2] 李道敏.CAD在機械設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2016，（36）.

[3] 羅丹.機械設(shè)計中三維CAD技術(shù)的應(yīng)用[J].科技展望，2016，（24）.

[4] 王凱.三維CAD技術(shù)對機械設(shè)計的影響管窺[J].通訊世界，2016，（1）.

Application of 3D CAD Technology in Chemical Machinery Design

Feng Ren-zhuan

With the continuous development of the socialist market economy and the continuous improvement of social and economic development，machinery manufacturing is more and more applied to the field of science and technology.Dimensional CAD technology is maturing，its application in the field of chemical machinery design is also increasingly widespread，so that the level of chemical machinery design reached a new height.This paper analyzes the application of CAD technology in the design of chemical machinery，hoping to provide some reference and reference for the development of chemical machinery design industry in China.

application advantages；chemical machinery design；CAD

TP391.72

A

1003-6490（2017）02-0036-02

2017-01-15

馮仁專（1982—），男，山東滕州人，助理工程師，主要研究方向為機械加工工藝。