CAD技術(shù)在工程機械產(chǎn)品設(shè)計（制造）中的應(yīng)用探討

閆小磊

【摘要】本論文簡要論述了CAD技術(shù)在機械制造中應(yīng)用方面的必要性和可行性，提出了CAD技術(shù)在實際運用中的優(yōu)缺點。

【關(guān)鍵詞】CAD技術(shù)；機械制造；設(shè)計

1概述

1.1關(guān)于AUTOCAD簡介

AutoCAD是由美國Autodesk公司于二十世紀八十年代初為微機上應(yīng)用CAD技術(shù)而開發(fā)的繪圖程序軟件包，經(jīng)過不斷的完美，現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。AutoCAD可以繪制任意二維和三維圖形，并且同傳統(tǒng)的手工繪圖相比，用AutoCAD繪圖速度更快、精度更高、而且便于個性，它已經(jīng)在航空航天、造船、建筑、機械、電子、化工、美工、輕紡等很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟效益AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。

1.2研究CAD技術(shù)的必要性

在電腦普及的今天，AutoCAD廣泛應(yīng)用于工程圖樣的繪制當中。它是實踐性很強的應(yīng)用軟件，目前我國大多數(shù)建筑類企業(yè)都在不同程度上采用了CAD技術(shù)。利用CAD可以繪制建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣、道橋等土木建筑專業(yè)的施工圖，也可以利用CAD完成對專業(yè)軟件繪制的上述各專業(yè)的施工圖的編輯、修改。

2CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的優(yōu)點

2.1符合人的思維過程

機械設(shè)計師在設(shè)計時總是先構(gòu)思后表達，由于腦海中構(gòu)思出的產(chǎn)品形狀是三維的，因而直接建立反映產(chǎn)品真實幾何形狀的三維實體模型自然是理想的表達方式。這可使機械設(shè)計師更加專注于產(chǎn)品設(shè)計本身，而不是產(chǎn)品的圖形表示，符合機械設(shè)計師的創(chuàng)新意識，有利于設(shè)計的連續(xù)進行。由于CAD三維設(shè)計得到的三維立體圖具有直觀、易于理解等特點，不僅能促進機械設(shè)計師的思維深入，有利于設(shè)計的擴展，而且也便于與他人進行交流。

2.2縮短了機械設(shè)計周期

CAD三維機械設(shè)計有利于解決復雜的幾何造型問題。它可以由簡單幾何實體通過布爾運算等功能組合出各種復雜的幾何實體，并能自動生成相貫線和截交線，大大減輕了設(shè)計作量，縮短機械設(shè)計周期近113，大幅度地提高了設(shè)計和生產(chǎn)效率。在用三維CAD系統(tǒng)進行新機械的開發(fā)設(shè)計時，只需對其中部分零部件進行重新設(shè)計和制造，而大部分零部件的設(shè)計都將繼承以往的信息，使機械設(shè)計的效率提高了3-5倍。

2.3零件設(shè)計和修改非常方便

使用三維CAD系統(tǒng)軟件，可以在裝配環(huán)境中設(shè)計新零件，也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計新零件，既方便又快捷，還可保證新零件與相鄰零件的精確配合，避免了單獨設(shè)計零件出現(xiàn)錯誤而導致裝配的失敗。比如可以在裝配環(huán)境中根據(jù)箱體的形狀及其他的配合要求快速準確地設(shè)計出所需要的箱蓋來。零件環(huán)境中有查找器，在完成機械零件造型時，資源查找器同時列出了完成該零件的所有命令，點擊這些命令就可以很清楚地了解完成該零件的每個步驟，并利用資源查找器中的零件回放把零件造型的全過程通過動畫連續(xù)地演示出來，使人一目了然。修改零件時，也可以點擊資源查找器中相對應(yīng)的命令來完成，更方便地是在裝配環(huán)境中也可以進行零境來完成零件的修改。

2.4在裝配環(huán)境中裝配零件方便直觀

運用不同的裝配關(guān)系可以把各個機械零件裝配起來。在裝配過程中，資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關(guān)系，若裝配不正確或發(fā)生干涉，查找器即予以顯示，同時可對零件的裝配進行靜干涉的檢查，如果發(fā)現(xiàn)干涉就可及時對零件等進行修改，以保證設(shè)計的正確性。另外，零件還可以隱藏，在隱藏了外部零件后，可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。

3CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的缺點

CAD技術(shù)在給建筑設(shè)計業(yè)帶來巨大效益的同時其負面作用也日益顯現(xiàn)，值得我們深思。

3.1CAD技術(shù)對設(shè)計思想的束縛

由于電腦屏幕尺寸的限制，設(shè)計師關(guān)注的往往是設(shè)計的局部，對全局的把握有一定影響，使得整個建筑物的比例、體量失控。CAD的精確性要求其每一筆都要有準確的數(shù)據(jù)，使得方案設(shè)計中需要的模糊性、隨機性被扼殺，設(shè)計缺乏靈感。另一方面CAD軟件自身功能的局限性以及設(shè)計師對CAD軟件掌握的熟練程度，使得建筑師好的靈感、創(chuàng)意不能通過CAD表達出來，建筑師的思想、思路、靈感被束縛。

3.2CAD技術(shù)扼殺建筑藝術(shù)

建筑是一門融科技、藝術(shù)、文化、哲學于一體的學科。建筑既是一件商品，也是一件藝術(shù)品。有關(guān)人事認為CAD技術(shù)的濫用會使建筑設(shè)計工作從一種藝術(shù)創(chuàng)作變?yōu)橐环N工業(yè)化生產(chǎn)CAD引以為榮的復制、套用的高效率手段，使得設(shè)計過程本身就傷害了這一學科，而CAD的標準化、工業(yè)化使得建筑作品千篇一律，缺乏靈氣、缺乏個性和人情味，建筑已經(jīng)變?yōu)榧兇獾纳唐?。而最有藝術(shù)氣息的手繪建筑效果圖，也將要被電腦效果圖取代，電腦效果圖雖然正式可信，快捷方便，但它缺少手繪圖所體現(xiàn)的個性，以及設(shè)計師筆下流露的特有的感覺。

4總結(jié)

綜上所述，CAD技術(shù)給設(shè)計師帶來了極大的方便，但也帶來了許多負面效應(yīng)。我們都要正視它的局限性，善用它的長處。展望未來，計算機技術(shù)的發(fā)展是無止境的，我們每一位工程設(shè)計人員都將以此先進的技術(shù)為手段，在各自崗位上發(fā)揮最佳能力，并以熱忱的服務(wù)、優(yōu)質(zhì)的設(shè)計、敬業(yè)的精神，為工程設(shè)計行業(yè)做出我們的貢獻。