楊孟杰 王 偉

沈陽中航黎明門窗幕墻工程有限公司

淺談CAD技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用

楊孟杰 王 偉

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機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD開發(fā)技術(shù)是推動(dòng)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的科技手段，是計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值的充分體現(xiàn)，是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的一個(gè)標(biāo)志。該文詳細(xì)論述了CAD軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的技術(shù)方法和應(yīng)用理念。用通俗易懂的方式闡述CAD技術(shù)特性，最大限度的在機(jī)械設(shè)計(jì)中發(fā)揮CAD技術(shù)的應(yīng)用功能，制造出高精端的產(chǎn)品服務(wù)于社會(huì)。

CAD技術(shù)；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

引言：

CAD是我們目前使用最多的一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，廣泛用于建筑、機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域，它改變了傳統(tǒng)的手工繪圖的方法和模式，并且大大提高了工作質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

1、CAD軟件概述

CAD技術(shù)是英文Computer Aided Design的簡(jiǎn)稱，是利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，主要應(yīng)用于高精度機(jī)械設(shè)計(jì)中。機(jī)械設(shè)計(jì)過程中通常用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，來決定最優(yōu)良的方案。各種設(shè)計(jì)信息，包括數(shù)字信息、文字信息、以及圖形信息，都可以儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存里或者硬盤里，在使用CAD軟件的時(shí)候可以自動(dòng)提取并且應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計(jì)人員通常從設(shè)計(jì)草圖開始，用該軟件把草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁瑣工作都可以直接交給計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD來完成。計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以最快速生出圖形，使機(jī)械設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)該設(shè)計(jì)迅速作出判斷并且對(duì)不正確的方案進(jìn)行及時(shí)的修改。利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。

2、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)存在的問題

一是數(shù)據(jù)處理的需求量很大，一般來說，普通的計(jì)算機(jī)能夠針對(duì)于一些比較尋常的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)相關(guān)圖形的優(yōu)化，對(duì)于數(shù)據(jù)量的儲(chǔ)存來說，進(jìn)一步能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)的整合，但是，詳細(xì)的模式是不能夠僅僅靠這些完成的，超過三百多微機(jī)同時(shí)處理才能夠完成。所以，這樣的低效率模式肯定會(huì)被淘汰，因?yàn)樗男再|(zhì)就不能夠帶來良好的效率出現(xiàn)。

二是在設(shè)計(jì)對(duì)象上，水平有著很大的欠缺，在針對(duì)于開發(fā)普通的CAD時(shí)，還存在不同的弱勢(shì)問題，因此是需要進(jìn)行產(chǎn)品的專項(xiàng)設(shè)計(jì)的，進(jìn)一步能夠?qū)Y源形成整合利用，加強(qiáng)優(yōu)化的模式，能夠形成一定的數(shù)據(jù)，對(duì)之后的設(shè)計(jì)能夠起到一定的引導(dǎo)意義，機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)同人工的設(shè)計(jì)其實(shí)換湯不換藥，人為因素的成分還是比較大的，所以需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水平上的額遞進(jìn)，使得設(shè)計(jì)出現(xiàn)多樣化情況，不能夠過于死板，要進(jìn)一步提升全面的水平和能力。

三是對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來說，其中的集成性是比較弱的，因此很多的產(chǎn)品某個(gè)領(lǐng)域中能夠進(jìn)一步用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)完成，但是以往的傳統(tǒng)卻并沒有如此突破，對(duì)于信息檢索的難度進(jìn)一步增加，多以，設(shè)計(jì)信息需要進(jìn)一步完成和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)需求的完整性，但是這種過程就比較繁瑣，降低了老產(chǎn)品和新產(chǎn)品之間的繼承性。

3、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和不足

一是設(shè)計(jì)周期縮短。采用以往設(shè)計(jì)方式，對(duì)復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)零件需要很長時(shí)間，而若采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，就可用些簡(jiǎn)單幾何體組建復(fù)雜幾何機(jī)構(gòu)，大大降低難度，還可對(duì)零件進(jìn)行重組，設(shè)計(jì)出更加優(yōu)秀的產(chǎn)品。

二是使得零件的設(shè)計(jì)和修改更加方便。進(jìn)行零件設(shè)計(jì)時(shí)若出現(xiàn)一些不匹配，采用以往方式，修改會(huì)很麻煩，但在計(jì)算機(jī)輔助下，可把零件放在裝配環(huán)境中試驗(yàn)，可方便的看出零件設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟，修改起來也容易找出問題所在，為零件修改提供便利。

三是有利于觀察零件的裝配。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，我們知道采用不同的裝配關(guān)系可以出現(xiàn)不同的效果。另外，計(jì)算機(jī)輔助的使用還可以使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到提升，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中有許多先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，這就使得設(shè)計(jì)更加的完善，從而使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到很大的提高。

4、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用案例

（一）在繪圖中的應(yīng)用

CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)繪圖中的應(yīng)用是較為基礎(chǔ)的應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員利用CAD技術(shù)可將一些應(yīng)用率比較高的符合、圖形存放到專門的圖形庫中，進(jìn)行圖形繪制時(shí)直接調(diào)用即可，尤其繪制一些復(fù)雜程度較高的圖形，調(diào)用現(xiàn)存的圖形，可大大提高繪圖效率及質(zhì)量。同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用的零件模型非常之多，由標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)之分，設(shè)計(jì)人員利用CAD技術(shù)事先將一些應(yīng)用率比較高的模型進(jìn)行編輯，而后可將其編入對(duì)應(yīng)的零件庫中，進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)直接調(diào)用，可縮短機(jī)械設(shè)計(jì)工作時(shí)間。另外，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)繪圖操作一般是設(shè)計(jì)人員手繪，繪圖效率及質(zhì)量可想而知，而利用CAD技術(shù)配合使用專門的繪圖軟件，繪圖準(zhǔn)確性及繪圖效率得到較大提高。

（二）在三維造型中的應(yīng)用

三維造型在機(jī)械設(shè)計(jì)中具有較高應(yīng)用率，尤其實(shí)體造型設(shè)計(jì)更為常見，其可真實(shí)反映設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際情況，是機(jī)械設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的高度重視。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及實(shí)際情況，對(duì)實(shí)體造型進(jìn)行論證與分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)體造型設(shè)計(jì)存在的不合理之處，針對(duì)性的加以改進(jìn)，為后期生產(chǎn)質(zhì)量更高的機(jī)械產(chǎn)品提供精確參考。另外，實(shí)體設(shè)計(jì)遇到的問題可利用相關(guān)文檔進(jìn)行說明解釋等，使整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)變得輕松而又高效。

（三）在二次開發(fā)中的應(yīng)用

當(dāng)今社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)要求越來越高，因此，為設(shè)計(jì)出更多滿足社會(huì)生產(chǎn)的產(chǎn)品，需進(jìn)一步強(qiáng)化CAD技術(shù)功能，這就需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行二次開發(fā)。目前VBA、AutoLisp是應(yīng)用較為普遍的工具，尤其VBA使用方便，操作簡(jiǎn)單。不過這兩種工具兼容性較差，即，一旦選擇一種二次開發(fā)工具中間不能更換，這一點(diǎn)在進(jìn)行二次開發(fā)時(shí)應(yīng)注意，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)具體要求選擇合適的開發(fā)工具?？傊?，將CAD技術(shù)應(yīng)用到二次開發(fā)中一方面可滿足客戶特殊機(jī)械設(shè)計(jì)要求，另一方面可提高機(jī)械制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，因此，機(jī)械制造企業(yè)有必要根據(jù)自身實(shí)力將CAD技術(shù)應(yīng)用到二次開發(fā)中，以更好的滿足客戶要求。

結(jié)語：

機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD軟件技術(shù)分析涉及計(jì)算機(jī)硬件描述語言、系統(tǒng)級(jí)模擬、自動(dòng)邏輯綜合、邏輯模擬、微程序設(shè)計(jì)自動(dòng)化、自動(dòng)邏輯劃分、自動(dòng)布局布線和工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，CAD三維技術(shù)不斷的被開發(fā)和應(yīng)用，我國的CAD三維技術(shù)在高精機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域正向著集成、技能、和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。

［1］馬軍.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討［J］.煤炭技術(shù)，2011（05）.

［2］史召峰，朱家誠.機(jī)械設(shè)計(jì)中基于VB的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2010（13）.