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CAD只能用來繪制圖紙?

發布日期: 2023-08-23

在制作零件和產品時,圖紙是不可或缺的。近年來使用被稱為CAD的電腦軟件來繪制圖紙。
這次就CAD的用法和有效使用方法進行一下說明。

 

用電腦制圖。什么是CAD?

過去圖紙是手工繪制到紙上的。是非常費時費力的作業,在制作大型設備時,僅繪制圖紙就需要很多人手。在繪制大型圖紙時,要使用專用辦工桌——“繪圖板”,因此企業還有專用房間——“繪圖室”。但是,伴隨著電腦的普及、各種業務都由電腦完成,繪圖工作也由電腦完成了。我們將用電腦制圖的專用軟件稱作CAD(computer-aided design)。
由于CAD的出現,繪圖的人手減少了,繪圖室也在消失。此外,由于因特網的出現,向業務合作伙伴的交付圖紙方式也發生了變化。以前是復制手繪的圖紙交付,現在變成了用數據交付。
當初出現時,CAD主流是繪制如紙質圖紙那樣的二維(2D)圖紙。但是近年來叫做3D CAD的能夠呈現三維形狀的CAD也在不斷增多。主流是以3D形式制作虛擬的零件形狀,再將其轉換為二維的圖紙形式。合作伙伴間的圖紙交接除了以往那樣的2維圖紙數據外,與3D圖并行交付的例子也在不斷增多。
另一方面,審圖比以前變得麻煩。不僅如以往那樣要確認紙質圖紙還需連同3D形狀一起確認的情況增多了。但是,由此更容易在事前發現設計問題。

 

可用于3D打印和NC加工的3D CAD

3D CAD的用處并非僅是呈現零件和產品的形狀。在3D打印和NC加工機中,還有的能夠讀取在CAD上創建的3D數據而自動進行加工。以往在NC加工機中,作業人員還要邊看2維圖紙邊考慮加工順序和需要的刀具等,手工輸入從哪個方向、切削幾毫米等這些信息就無法加工。但是,近年來的NC加工機,有的能夠根據3D CAD上創建的虛擬形狀,自動創建加工程序來進行加工。因此省去了制作加工圖、向NC輸入程序的麻煩,能夠更快速地進行產品制造。
另一方面,也由于3D打印在3D CAD廣泛普及后得到了推廣,因此通??梢灾苯幼x入3D數據。
此外最近即使是三維測量也能夠使用3D數據,能夠在3D數據上指示測量的基準點,或者將測量結果自動與3D數據進行比較。
由此可知,由于3D CAD的出現和普及,3D數據已經被有效應用到了各種場合。

 

模擬的需求也在不斷增加

機械設計中使用3D數據進行模擬

3D數據得到有效利用并非只是在制造現場。模擬便是其中之一。在3D形狀數據上附上材質等信息,就可以進行各種模擬。能夠使施加外力時變形的狀況和各個部位的應力情形可視化,或者使熱量和振動的傳導方式可視化。
越是大型復雜的設備,進行試制的成本越高。因此通過使用3D數據進行模擬,在試制前進行各種評估,在精益求精的設計狀態下嘗試用試制機進行測試的事例也不斷增多。由此有望減少試制次數和試制開始后的變更等。

 

總結

CAD曾經以2D為主流,現在3D變成了主流。而且針對圖紙的觀念也在逐漸發生變化。加之受到IoT和AI等技術發展的影響,CAD的有效使用今后將會得到更廣泛的推廣。

 

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