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【摘 要】近年来，随着我国信息技术的飞速发展，机械磨具包装设计也得到了飞速的发展，机械磨具包装产业的科技含量也在逐步提高，磨具包装在设计过程中对技术等也提出了更高的要求，他们更多地依靠了计算机系统和计算机化手段，借助CAD对机械磨具包装设计过程中的数据信息化，通过计算机对不同的方案进行比较、计算以及分析，帮助设计人员设计出合理的、最优的方案。同时，借助CAD能够将不同的设计信息，如：数字信息、文字信息以及图形信息等存储在计算机中，促进了机械磨具包装设计的发展。
【关键词】信息化技术 CAD 机械磨具包装设计 计算机
引言
机械磨具产品的设计是决定产品外形和产品功能，同时也是决定机械磨具产品质量的重要环节，机械磨具包装对产品的成本等也起到重要的作用。近年来，随着计算机技术的飞速发展，CAD技术（计算机辅助设计）已经成为机械磨具包装设计的不可或缺的工具。同时，CAD技术已经从二维CAD向三维CAD过度。三维CAD软件设计具有工程和产品的分析、几何模型、图形绘制、工程数据库等，从而能够形成设计文件等多种功能。CAD自诞生以来，已经在机械磨具包装设计、电子、化工等多个领域得到广泛应用，使得产品的设计效率也得到大大提高[1]。
本文将以CAD在机械磨具包装设计中的应用为起点，分析当前CAD软件在机械磨具设计过程中存在的问题，探讨CAD前沿技术。综述如下。
1 CAD在机械磨具包装设计中的应用
1.1 机械磨具包装产品实体建模
CAD是一个综合性、功能相对比较强大的设计软件，对于简单的磨具包装零件而言，利用CAD能够对其结构进行有效的分析，并且能够将一个相对比较复杂的磨具包装零件分解成为多个基本体，从而能够实现对机械磨具设计的三维造型，然后再经过布尔运算，就能够得到三维实体造型。对于相对比较复杂的机械磨具图形而言，CAD则能够为其提供绘草图的工具，设计人员在设计过程中可以先进行简单的勾画，然后再拼接成比较复杂的几何形体，且设计时能够根据设计人员的设计意图和自己的想法去设计。这样既能够提高人们的审美观念，还能够为设计人员提供曲面设计工具，大大提高了磨具包装设计建模的效率[2]。
1.2 机械磨具包装设计修改更加简便
在机械磨具包装设计过程中实体装配能够让设计人员看到不同的机械磨具包装零件装配后的状态，还能够利用CAD软件对不同机械磨具包装零件之间的空间位置、大小等进行测量，从而更加方便零件的装配。
机械磨具包装零件装配完毕后，零件能够处于隐藏或者半透明状态，从而更加有利于设计人员进行观察。同时，在装配状态下，CAD软件能够提供标准件库，从而更加有利于机械磨具包装标准零件的选择，并且对不同的零件之间是否发生干涉等也更加利于调整，方便设计师对产品尺寸进行修改[3]。同时，三维CAD软件还能够利用工程制图模块将已经创建好的零件、装配件直接生成零件图和装配图，并且自动生成尺寸标注。
1.3 模具CAD/CAM集成制造
近年来，随着我国科学技术的飞速发展，为了减轻人工劳动强度，提高机械模具设计产品的精度，机械磨具包装行业也已经从传统单一的普通机床开始逐渐过渡到数控机床以及加工中心等。同时，模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术等，几乎运用到整个制造行业。这些数控加工装配基本上具有三维软件的相关接口。当机械磨具包装模型在CAD软件中完成之后，经过CAD软件能够模拟出加工刀具的路径，并且能够自动生成数控机床能够识别的语言，让数控设备根据路径进行加工。
2 CAD软件在机械磨具设计过程中存在的问题
2.1 未能实现真正辅助设计
部分企业在进行模具包装设计时并没有实现真正的辅助设计。目前，很多单位开始使用CAD软件进行三维建模，这种方法更多地是为了获得三维效果图，并没有真正实现采用CAD软件进行整体空间设计以及受力分析等，机械模具设计过程中更多地停留在平面图设计方面。同时，在三维CAD软件中使用CAE的企业就更少了，并没有充分利用CAD软件其他相关功能。根据相关研究结果显示：CAE分析标准的建立相对比较困难，建立过程中需要进行大量的工作，并且建立过程中要结合大量的试验，但是这个过程是必须要建立的。
2.2 缺乏精通CAD人员
CAD尤其是三维CAD是一个相对比较复杂的系统，并不是每一个设计人员均能够很好地掌握CAD，并且部分机械磨具包装设计人员没有经历过相关的培训，使得设计人员对于CAD的多数功能了解比较少，他们在进行机械模具包装设计时就可能存在一些缺陷。因此，现在很多机械磨具包装设计企业开始意识到自己培养人才的重要性，这也就为发展机械磨具企业的设计中坚力量创造了条件。但是，这一过程中是一个相对漫长的过程。
2.3 缺乏核心技术
CAD/CAM系统的开发和设计主要通过三种方式形成。即：（1）完全自主版权开发，就是企业根据自身情况一切从底层开始做起；（2）基于类似系统进行二次开发，如：企业根据实际需要基于CAD进行二次开发；（3）基于某种平台的开发。这种开发能够更深层次地了解核心层，具有开阔周期短、见效快等特点。但是，这些平台的价格均比较昂贵，和国外部分软件公司相比，我国还有一段漫长的路要走[4]。
3 CAD中的前沿技术
计算机辅助软件已经给人们的设计提供了很大的便利，并且自身也在不断的完善过程中，并且其将朝着以下几个方向发展。具体如下。
（1）图形交互技术。图形交互技术是一个直观的、智能化的工作界面，它能够开拓设计师的思路，让他们将精力集中到创造性工作中，为设计师提供了很大的便利。
（2）虚拟实现技术。虚拟实现技术在CAD中也开始使用，设计师能够在虚拟的世界中创造新产品，从人机工程学角度检查设计效果，能够直接模拟对象，检验操作是否更加符合人性化要求，了解机械模具包装设计时不同的零件是否发生干涉。基于虚拟样机的试验仿真分析，能够在正真的产品制造前及时了解并解决问题，降低产品的成本。
（3）三维打印技术。三维打印技术时快是速成形技术的一种，使用过程中是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印等方式来构造物体的技术。通常而言，三维打印的设计过程具体如下：先利用CAD或者动画建模软件进行有效的建模，然后将建成的三维模型进行分期，从而指导打印机进行打印。
结语
机械磨具包装设计在我国占据重要的地位，随着CAD技术的飞速发展，CAD在机械模具包装设计中广为使用，且取得了阶段性进展。但是，当前CAD在机械模具包装设计中尚存在一些不足。因此，相关企业应该协同其他技术，如网络技术、概念设计，面向机械磨具包装产品的整体，缩短设计周期，使得CAD技术能够在机械磨具设计中发挥更大的作用，促进我国机械模具设计能够更好、更快的发展。
参考文献
[1]李力，张科，程新平，等.利用UG有限元优化设计机械结构[J].CAD/CAM与制造业信息化，2012，（1）：99-101.
[2]杨朋军，王佳民，靳长权.基于UG/CAE环境下的惯性平台台体有限元分析[J].CAD/CAM与制造业信息化，2011，（11）：50-52.
[3]李秋娟，张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备，2010，（3）.
[4]艾力江·吾布力.计算机三维辅助软件在机械设计中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2011（4）：45-47.
【关键词】信息化技术 CAD 机械磨具包装设计 计算机
引言
机械磨具产品的设计是决定产品外形和产品功能，同时也是决定机械磨具产品质量的重要环节，机械磨具包装对产品的成本等也起到重要的作用。近年来，随着计算机技术的飞速发展，CAD技术（计算机辅助设计）已经成为机械磨具包装设计的不可或缺的工具。同时，CAD技术已经从二维CAD向三维CAD过度。三维CAD软件设计具有工程和产品的分析、几何模型、图形绘制、工程数据库等，从而能够形成设计文件等多种功能。CAD自诞生以来，已经在机械磨具包装设计、电子、化工等多个领域得到广泛应用，使得产品的设计效率也得到大大提高[1]。
本文将以CAD在机械磨具包装设计中的应用为起点，分析当前CAD软件在机械磨具设计过程中存在的问题，探讨CAD前沿技术。综述如下。
1 CAD在机械磨具包装设计中的应用
1.1 机械磨具包装产品实体建模
CAD是一个综合性、功能相对比较强大的设计软件，对于简单的磨具包装零件而言，利用CAD能够对其结构进行有效的分析，并且能够将一个相对比较复杂的磨具包装零件分解成为多个基本体，从而能够实现对机械磨具设计的三维造型，然后再经过布尔运算，就能够得到三维实体造型。对于相对比较复杂的机械磨具图形而言，CAD则能够为其提供绘草图的工具，设计人员在设计过程中可以先进行简单的勾画，然后再拼接成比较复杂的几何形体，且设计时能够根据设计人员的设计意图和自己的想法去设计。这样既能够提高人们的审美观念，还能够为设计人员提供曲面设计工具，大大提高了磨具包装设计建模的效率[2]。
1.2 机械磨具包装设计修改更加简便
在机械磨具包装设计过程中实体装配能够让设计人员看到不同的机械磨具包装零件装配后的状态，还能够利用CAD软件对不同机械磨具包装零件之间的空间位置、大小等进行测量，从而更加方便零件的装配。
机械磨具包装零件装配完毕后，零件能够处于隐藏或者半透明状态，从而更加有利于设计人员进行观察。同时，在装配状态下，CAD软件能够提供标准件库，从而更加有利于机械磨具包装标准零件的选择，并且对不同的零件之间是否发生干涉等也更加利于调整，方便设计师对产品尺寸进行修改[3]。同时，三维CAD软件还能够利用工程制图模块将已经创建好的零件、装配件直接生成零件图和装配图，并且自动生成尺寸标注。
1.3 模具CAD/CAM集成制造
近年来，随着我国科学技术的飞速发展，为了减轻人工劳动强度，提高机械模具设计产品的精度，机械磨具包装行业也已经从传统单一的普通机床开始逐渐过渡到数控机床以及加工中心等。同时，模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术等，几乎运用到整个制造行业。这些数控加工装配基本上具有三维软件的相关接口。当机械磨具包装模型在CAD软件中完成之后，经过CAD软件能够模拟出加工刀具的路径，并且能够自动生成数控机床能够识别的语言，让数控设备根据路径进行加工。
2 CAD软件在机械磨具设计过程中存在的问题
2.1 未能实现真正辅助设计
部分企业在进行模具包装设计时并没有实现真正的辅助设计。目前，很多单位开始使用CAD软件进行三维建模，这种方法更多地是为了获得三维效果图，并没有真正实现采用CAD软件进行整体空间设计以及受力分析等，机械模具设计过程中更多地停留在平面图设计方面。同时，在三维CAD软件中使用CAE的企业就更少了，并没有充分利用CAD软件其他相关功能。根据相关研究结果显示：CAE分析标准的建立相对比较困难，建立过程中需要进行大量的工作，并且建立过程中要结合大量的试验，但是这个过程是必须要建立的。
2.2 缺乏精通CAD人员
CAD尤其是三维CAD是一个相对比较复杂的系统，并不是每一个设计人员均能够很好地掌握CAD，并且部分机械磨具包装设计人员没有经历过相关的培训，使得设计人员对于CAD的多数功能了解比较少，他们在进行机械模具包装设计时就可能存在一些缺陷。因此，现在很多机械磨具包装设计企业开始意识到自己培养人才的重要性，这也就为发展机械磨具企业的设计中坚力量创造了条件。但是，这一过程中是一个相对漫长的过程。
2.3 缺乏核心技术
CAD/CAM系统的开发和设计主要通过三种方式形成。即：（1）完全自主版权开发，就是企业根据自身情况一切从底层开始做起；（2）基于类似系统进行二次开发，如：企业根据实际需要基于CAD进行二次开发；（3）基于某种平台的开发。这种开发能够更深层次地了解核心层，具有开阔周期短、见效快等特点。但是，这些平台的价格均比较昂贵，和国外部分软件公司相比，我国还有一段漫长的路要走[4]。
3 CAD中的前沿技术
计算机辅助软件已经给人们的设计提供了很大的便利，并且自身也在不断的完善过程中，并且其将朝着以下几个方向发展。具体如下。
（1）图形交互技术。图形交互技术是一个直观的、智能化的工作界面，它能够开拓设计师的思路，让他们将精力集中到创造性工作中，为设计师提供了很大的便利。
（2）虚拟实现技术。虚拟实现技术在CAD中也开始使用，设计师能够在虚拟的世界中创造新产品，从人机工程学角度检查设计效果，能够直接模拟对象，检验操作是否更加符合人性化要求，了解机械模具包装设计时不同的零件是否发生干涉。基于虚拟样机的试验仿真分析，能够在正真的产品制造前及时了解并解决问题，降低产品的成本。
（3）三维打印技术。三维打印技术时快是速成形技术的一种，使用过程中是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印等方式来构造物体的技术。通常而言，三维打印的设计过程具体如下：先利用CAD或者动画建模软件进行有效的建模，然后将建成的三维模型进行分期，从而指导打印机进行打印。
结语
机械磨具包装设计在我国占据重要的地位，随着CAD技术的飞速发展，CAD在机械模具包装设计中广为使用，且取得了阶段性进展。但是，当前CAD在机械模具包装设计中尚存在一些不足。因此，相关企业应该协同其他技术，如网络技术、概念设计，面向机械磨具包装产品的整体，缩短设计周期，使得CAD技术能够在机械磨具设计中发挥更大的作用，促进我国机械模具设计能够更好、更快的发展。
参考文献
[1]李力，张科，程新平，等.利用UG有限元优化设计机械结构[J].CAD/CAM与制造业信息化，2012，（1）：99-101.
[2]杨朋军，王佳民，靳长权.基于UG/CAE环境下的惯性平台台体有限元分析[J].CAD/CAM与制造业信息化，2011，（11）：50-52.
[3]李秋娟，张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备，2010，（3）.
[4]艾力江·吾布力.计算机三维辅助软件在机械设计中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2011（4）：45-47.