CAD技术在精密化工机械设计中的作用
时间：2021-04-10 04:06:27 来源：星星阅读网 本文已影响 人 
【摘 要】目前，化學工程学科中日趋广泛地应用到计算机技术，利用计算机进行化工设计、化工模拟、化工过程控制变得越来越重要。本文通过工程实例，演示了使用 CAD设计椭圆形封头和零件设计中的方法，对于提高化工设备设计的绘图效率具有一定的参考价值。
【关键词】化工机械 CAD 质量计算 图形绘制 计算机辅助设计
计算机辅助设计又称之为CAD，它能够帮助设计人员进行设计工作，利用的工具是计算机和相关的图形设备。很多产品的设计过程中，帮助设计人员完成信息存储、制图和计算等工作都可以由计算机来进行。设计过程中，首先需要在计算机帮助下计算、分析和比较不同方案，最优方案才能得到决定，包括数字、文字或图形的各类信息，计算机的存储空间内都存放着。开始设计时，设计人员使用的通常是草图，计算机需要完成的工作是将草图变为工作图，这些工作图可以快速地显示出来，这样设计人员判断和修改设计会比较及时，一些图形数据加工工作，比如说图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等，也可以由计算机完成。可以看出来，CAD有着很大的优势，提高设计质量，减轻重复性劳动和缩短设计周期等。
化工生产中，要求化工机械具有很高的安全性，所以要重视对其零部件的设计。CAD软件是一个大型高级软件，广泛应用在化工机械领域。
一、化工机械设计中CAD应用概述
近年来，在国内外的建筑、电子、通用机械、纺织等许多行业中，计算机辅助设计技术得到了快速发展，大量的实用软件产品得到了开发出。然而，CAD技术在化工机械行业中的锅炉行业中的发展却比较缓慢。锅炉的设计特点是，它需要反复迭代，必须优化比较多个设计方案。
封头是化工机械的通用零件，系列化标准已包含其所有的类型。其中应用十分广泛的一种封头就是椭圆形封头，同时，与椭圆形封头相关的标准已经由我国有关部门制定。通过建立部件族或标准件库，可以调用CAD中已经存在的标准件，比如说，通过相关的已经存在的标准件库就可以调用设计椭圆形封头，如果这样去进行产品的设计，产品的制造周期就能够大大地节省，生产过程的效率得到很大的提高。
在炼油、发电、原子能、化工、机械加工、冶金等等的许多工业部门中，有一种设备广泛应用，那就是换热设备。换热设备的投资在这些领域中，占到总投资的一个很大的份额是，所以说，它是一种重要的工业过程用的设备。随着CAD技术在世界范围内各个领域的使用，在换热设备的设计制造中，我们也使用到了CAD技术。如果说到具体的应用，包括换热设备的计算机辅助设计、制造、研究与开发等，同时这也成为换热设备行业未来的趋势。使用CAD系统能实现很多的功能，这是以前达不到的，比如说实现了新型高效纵流壳程换热设备的一体化和集成化，包括机械设计、研究开发与工艺设计、零部件设计。在热力设备行业中推广应用CAD系统，能达到很多意想不到的效果，它不仅能帮助减少设备投资费用、节能降耗、提高设计质量与设计效率，同时还能优化换热设备设计、缩短产品开发周期、降低成本，这样也能工程技术人员从此不用重复的劳动。应用在很多图形的绘制上都取得了很大成功，像绘制零部件的总装图和二维图形，因此，在设计新型高效纵流壳程换热器的过程中，CAD系统起得作用很重要。
二、CAD在设计精密化工机械零件应用实例
设计者以设计精密零件时，常用到三维模型的来表达。在此之前，二维工程图得到普遍采用，只能一个视角一个视角得去画。在处理这一问题方面，CAD技术是非常方便的：三维模型可以方便的由设计人员的设计构思或已有的二维图纸绘出来。这种设计方法的使用，工作人员可以方便地进行有效的交流，工作效率得到很大提高。
目前，当设计大多数产品的时侯，仍然使用二维图纸表达，这些是使用AutoCAD 软件完成的。但是，对于复杂零件，设计人员在进行二维图纸的尺寸标注的时候，是难免会出现错误的，然而工作人员在工艺分析和制造的时侯，这些尺寸标准错误是很难被发现的；对于部件来说，设计的时候，需要做的一件工序就是检查零件之间的干涉，如果我们在二维装配图中希望完成这项工序，那将会是非常困难的。但是，当我们采用三维软件来设计这些零部件的时候，效果就会大大改善。干涉检查所有结构部件，更正设计过程中的错误等，完成这些工序都变的十分方便。
设计人员在完成设计制造化工机械产品工作的时候，经常遇到到一种设计是一些复杂曲面成型工装的设计。如果采用传统的设计方法，计算过程十分复杂不说，表达产品用的也是复杂的二维图纸。可以看出来，三维设计有着很大优势，设计人员能够方便地就做出产品的三维结构图，这些根据必要的几何尺寸完成的，然后相关分析，就能够输出二维图。
现在的经济都是市场经济，工作人员销售产品时，有一个环节是必不可少，那就是产品介绍。以前全部是用二维平面图纸来介绍传统产品，这样做弊端很多。因为对很多用户来说，识图是很困难的，所以他们就很难充分理解产品的情况，宣传效果大大地被影响了。但现在不同，设计人员采用三维技术完成产品模型，模型是非常直观的大大提高了宣传的效果。
产品的生产过程当中，对产品的生产情况，很多有关的人员是需要技术交流的。以前，人们依靠的是二维工程图，很多的复杂产品，工作人员如果要解决问题，通常情况下是需要反复交流的。现在如使用直观的三维模型，双方很快就能观点一致。三维实体设计技术已经成为目前很多技术方案进行技术交流的必备技术。
三、总结
可以看出，在设计化工机械设备时，设计人员广泛地用到AutoCAD技术。所以设计人员需要充分掌握CAD技术，不但能够提高化工设备零部件图形绘制的准确性，还能解决复杂的图形绘制等。总之，CAD技术在化工机械设备中的应用，大大地提高了工作的效率。
参考文献：
[1]张亚林.浅谈化工设备设计中CAD/CAM/CAE的应用[J].化工设计通讯，2008，（1）：11-12.
[2]陆云峰.国内机械制造业中CAD/CAM技术的应用[J].用用能源技术，2009，（5）：45-46.
[3]张涛依，张会玲.我国机械CAD/CAM技术应用研究综述[J].机械制造与自动化，2008，（1）：89-91.
作者简介：
杨振，男，湖北省天门市人，1991年出生，在读大学生，就读于长江大学工程技术学院2009级机械设计制造及其自动化专业。
