淺談CAD技術(shù)在機械工程設計中的應用

摘 要：伴隨經(jīng)濟技術(shù)的不斷推進，我國機械工程設計領域中CAD技術(shù)異軍突起，CAD技術(shù)在機械工程設計中應用技術(shù)水平的不斷提升為我國機械工程設計提供強有力的技術(shù)支持。目前，CAD技術(shù)是機械工程設計取得良好進展，提高技術(shù)質(zhì)量的重要保障，針對于目前CAD技術(shù)在機械工程設計領域的突出作用，本文將針對CAD技術(shù)在機械工程設計領域中的應用進行探究，以促進CAD技術(shù)能夠更加有效的應用于機械工程設計中。

關鍵詞：CAD技術(shù)；機械；工程設計；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.090

CAD技術(shù)以其規(guī)范化、集中化、智能化等特點在機械工程設計領域中得到廣泛應用，并取得了突出的技術(shù)設計成果及相對優(yōu)勢的經(jīng)濟效益。CAD的廣泛應用大大改變了傳統(tǒng)和設計，以信息化手段替代人工手寫設計，將機械工程設計人員的智慧更大程度的應用于技術(shù)創(chuàng)新以及工程設計中，提升機械產(chǎn)品優(yōu)化設計水平，促進產(chǎn)品技術(shù)含量，同時推進機械工程設計創(chuàng)新技術(shù)的不斷提出，推動機械工程技術(shù)領域的創(chuàng)新發(fā)展。

1 CAD技術(shù)在機械工程設計中的應用優(yōu)勢

（1）推進機械產(chǎn)品質(zhì)量提升。CAD技術(shù)在機械工程設計中的應用，有利于大大提升機械產(chǎn)品質(zhì)量。在機械工程設計過程中，運用先進的CAD技術(shù)使機械零部件設計更加符合實際需要，提高機械零件設計的水平，大大提升機械零部件的精密度，突破傳統(tǒng)設計中對機械工程的理念，優(yōu)化產(chǎn)品模擬設計。與此同時，由于機械工程設計本身與信息技術(shù)發(fā)展息息相關，運用CAD技術(shù)能夠加強機械零部件的科技含量，使之在應用時能夠與信息技術(shù)更好的相互融合?，F(xiàn)代機械生產(chǎn)需要高水平的機械工程設計以及高質(zhì)量的機械零部件，CAD技術(shù)的應用推廣大大的滿足了現(xiàn)代機械生產(chǎn)對機械產(chǎn)品質(zhì)量的高要求。另外，CAD技術(shù)的應用將機械工程設計理念運用三維構(gòu)圖手段，構(gòu)建出立體圖像，以形象化形式呈現(xiàn)增強設計效果，促進機械工程設計效率與設計質(zhì)量的雙重改進。

（2）優(yōu)化產(chǎn)品設計時間與質(zhì)量的雙重提升。CAD技術(shù)在機械工程設計中的廣泛應用能夠優(yōu)化產(chǎn)品設計對質(zhì)量和速度的雙重要求。CAD技術(shù)對傳統(tǒng)繪圖中存在的誤差具有規(guī)避作用，能夠極大程度的貼近實際需要的產(chǎn)品規(guī)格型號，實現(xiàn)設計的標準化與規(guī)范化，減少誤差的產(chǎn)生。另外，CAD技術(shù)對修正設計，優(yōu)化設計也具有一定作用。CAD技術(shù)運用三維構(gòu)圖手段將機械工程設計形成立體圖像，在此基礎上進行零部件的尺寸調(diào)整以及結(jié)構(gòu)調(diào)整，運用這一手段將大大縮短設計時間，提高設計的周期性，提高機械工程設計的產(chǎn)出效率，縮短工程設計理念轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的周期，故此，CAD技術(shù)能夠促進產(chǎn)品的設計質(zhì)量與生產(chǎn)速度的雙重優(yōu)化，促進機械工程設計的轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，推進機械工程設計的優(yōu)化發(fā)展。

（3）促成CAD技術(shù)集成。CAD技術(shù)在機械工程設計中的不斷推進，能夠極大的促進CAD技術(shù)的成熟發(fā)展，機械制造業(yè)隨之從傳統(tǒng)的機床設備轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂鞋F(xiàn)代特征的信息化機床設備，在現(xiàn)代信息化機床設備的應用下，一個零件從設計到生產(chǎn)以及應用都更加的標準化和智能化，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品更能符合實際情況，并形成一套行之有效的技術(shù)集成。實現(xiàn)機械零部件與實際情況需求的完美對接。

2 CAD技術(shù)在機械工程設計中的應用

（1）CAD技術(shù)在機械工程設計過程中繪圖部分的應用。機械設計過程中最重要的部分就是繪圖部分，繪圖部分是CAD技術(shù)主要應用在機械工程設計中的重要環(huán)節(jié)，同時也是CAD 技術(shù)應用于最基礎的機械工程設計環(huán)節(jié)的體現(xiàn)。在繪制設計圖時利用CAD技術(shù)改變傳統(tǒng)的繪圖方法，通過CAD技術(shù)豐富的繪圖功能能夠滿足繪制設計人員在進行繪制設計圖時的各種構(gòu)想以及需求，為繪圖提供有效的技術(shù)支持與現(xiàn)實手段，提高繪圖的標準化與清晰化，促進技術(shù)人員創(chuàng)新。在數(shù)字化的手段下，CAD技術(shù)將傳統(tǒng)繪圖中復雜的設計圖變得清晰、易懂、好操作。極大的減輕了機械工程設計中繪圖人員的工作量，提高了設計質(zhì)量及設計效率，提升繪圖的工作效果。

（2）CAD技術(shù)在機械工程設計過程中建模部分的應用。建模是機械工程設計領域的關鍵部分，其優(yōu)良決定設計產(chǎn)品的基本尺寸及規(guī)格是否符合實際需求，同時建模也是CAD技術(shù)在機械工程設計領域的重要操作對象。CAD技術(shù)應用于建模部分主要體現(xiàn)在三維建模方面，其內(nèi)容主要包括構(gòu)建線框模型，繪制表面模型，以及模擬實體模型，其基本著眼點是將設計轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袇?shù)可依，變量可循的數(shù)字化設計。在實際應用中，利用CAD技術(shù)的三維立體圖形構(gòu)建和基本體系的應用模擬產(chǎn)生零部件的基本模型，以使技術(shù)人員能夠根據(jù)零件的實際需求建立起相對應的尺寸模型，同時也可以根據(jù)實際需求，利用三維立體圖形進行修改，大大減少傳統(tǒng)設計中對建模的重復修改。以此為技術(shù)支持，有效的為技術(shù)人員提供設計理念支持，將創(chuàng)新思維轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H圖形，提高機械工程設計建模部分的實際應用性以及便捷性，提升設計效率。

（3）CAD技術(shù)在機械工程設計中的智能化應用

CAD技術(shù)在機械工程設計中的智能化應用主要體現(xiàn)在工程分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩部分，在進行機械零部件設計過程中，設計人員需對零部件展開力學性分析，同時考慮零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。在有限元分析技術(shù)以及動力學分析技術(shù)的支持下，CAD技術(shù)在工程分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面取得了進一步的提升，工程設計人員運用三維立體圖構(gòu)建虛擬模型，而相關技術(shù)人員將模型的相關零件模型數(shù)據(jù)運用有限元軟件進行數(shù)據(jù)分析，并對其產(chǎn)品設計進行優(yōu)化改革，分析其設計的可行性及優(yōu)化方案，為復雜零件的生產(chǎn)以及優(yōu)化提供了有利的技術(shù)支持及行之有效的檢驗方法，促進設計產(chǎn)品的科學性以及實用性。

3 結(jié)束語

我國機械工程制造業(yè)的發(fā)展需要增強自主創(chuàng)新能力，以先進的科學技術(shù)為依托，促進機械制造行業(yè)的不斷開拓創(chuàng)新。CAD技術(shù)在機械工程設計中的應用無疑是我國機械工程制造業(yè)切實可行的中堅技術(shù)力量，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)機械工程設計領域的諸多不利因素，促進機械工程設計質(zhì)量和效率的雙重突破。是優(yōu)化我國設計領域的技術(shù)工具，為我國的機械工程設計領域開拓了新的視角，在未來的機械工程設計中，相關技術(shù)人員要不斷將CAD技術(shù)拓展至各個部分，開拓機械工程設計領域的新突破。

參考文獻：

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作者簡介：郝江（1985-），男，陜西銅川人，本科，助教，研究方向：機械工程。