劉朝俊

（蘭州航空工業(yè)職工大學(xué)　甘肅省蘭州市　730070）

CAD（ComputerAidedDesign）也叫計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，它的強(qiáng)大計(jì)算與繪圖能力在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中占據(jù)著十分重要的地位，并逐漸代替了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法。CAD技術(shù)是集智能化、標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)與一體，以提高工程設(shè)計(jì)效率與精準(zhǔn)性為目標(biāo)，在眾多工業(yè)領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，提高了這些領(lǐng)域技術(shù)水平，促進(jìn)了這些領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1　CAD技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的機(jī)械工程設(shè)計(jì)方法阻礙了機(jī)械工程的發(fā)展，主要是靠靜態(tài)分析與近似計(jì)算方法，并需要大量的人力、物力結(jié)合豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成。這必然致使設(shè)計(jì)過(guò)程錯(cuò)誤、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)成果質(zhì)量較低等不良問(wèn)題的出現(xiàn)，使企業(yè)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中難以維持，不利于機(jī)械工程的快速發(fā)展。CAD技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，不論是在解放勞動(dòng)力、提高機(jī)械工程的設(shè)計(jì)效率方面，還是在發(fā)揮人員的創(chuàng)新思維、促進(jìn)機(jī)械工程快速發(fā)展方面都起到了不可替代的作用。CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)方面的具體應(yīng)用具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1　提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量

將CAD技術(shù)應(yīng)用與機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，從根本上改變了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)弊端，利用軟件系統(tǒng)精確機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際參數(shù)。機(jī)械產(chǎn)品與軟件系統(tǒng)的融合，提高了產(chǎn)品本身的科技含量。隨著科技水平的不斷提高，CAD技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，能夠極大的提高模型與產(chǎn)品的統(tǒng)一度，保證機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平，提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2　降低設(shè)計(jì)工作強(qiáng)度，提高設(shè)計(jì)工作質(zhì)量

CAD技術(shù)引入現(xiàn)代面對(duì)對(duì)象和分布設(shè)計(jì)的理念，借助于計(jì)算機(jī)完成智能繪圖，有效的避免了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法存在的錯(cuò)誤、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的參數(shù)化、提高繪圖質(zhì)量。在三維模型的建立過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以調(diào)節(jié)模型的設(shè)計(jì)尺寸與結(jié)構(gòu)，最大程度的縮小與實(shí)物之間的差距，得到完美設(shè)計(jì)成果。

1.3　促進(jìn)CAD技術(shù)的集成

在CAD技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，仿真模擬、圖形編輯、曲面造型、三維繪圖、動(dòng)態(tài)顯示及數(shù)控加工等共同構(gòu)成了CAD技術(shù)的主要功能。CAD技術(shù)系統(tǒng)的集成可以避免傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法造成設(shè)計(jì)中的混亂，讓設(shè)計(jì)模型真正地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、集成化、數(shù)字化，提升機(jī)械設(shè)計(jì)工作效率，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械工程的發(fā)展。

2　CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1　工程建模

機(jī)械設(shè)計(jì)工程中最核心的部分是三維建模工作，實(shí)體模型、表面模型以及線框模型是三維模型中應(yīng)用最普遍的三種形式，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的參數(shù)化、變量化、集成化是CAD技術(shù)在工程建模中的目標(biāo)。CAD技術(shù)通過(guò)本身所擁有的基本體系，完成機(jī)械零件在三維實(shí)體中的建模，其基本體系主要包括：圓柱體、立方體、球體及環(huán)狀體等多種體系。對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械零件，基于這些基本體系，將其劃分然后制作簡(jiǎn)單的模型，最后通過(guò)三維造型的拼合得到最終零件。通過(guò)CAD的建模技術(shù)，可以根據(jù)具體的零件實(shí)物來(lái)設(shè)計(jì)更精確的尺寸，并可以隨時(shí)調(diào)整模型、修改尺寸。

2.2　工程繪圖

工程繪圖功能是CAD技術(shù)最早在機(jī)械工程中的應(yīng)用，同時(shí)也是最基本的。傳統(tǒng)的繪圖方法是純手工操作，與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)相比在規(guī)范性、準(zhǔn)確性與美觀性等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如。CAD技術(shù)中本就存在的繪圖命令與圖形庫(kù)，通過(guò)圖形編輯、填充剖面、區(qū)分層次等功能實(shí)現(xiàn)模型與實(shí)物的完美貼近。其繪圖功能簡(jiǎn)單、快捷、準(zhǔn)確從而減少大量人員，節(jié)約成本，并且利用CAD技術(shù)的繪圖功能使得打印圖紙易于保存。

2.3　工程結(jié)構(gòu)

分析產(chǎn)品自身的性能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，做好這一環(huán)節(jié)是產(chǎn)品零件質(zhì)量的保證。在科技快速發(fā)展的新形勢(shì)下，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)方法得到應(yīng)用，CAD技術(shù)的優(yōu)化與完善是適應(yīng)當(dāng)下形勢(shì)的必然要求。如今大部分軟件利用軟件分析功能，根據(jù)分析結(jié)果，得出改進(jìn)方案。不斷完善的CAD技術(shù)，可以在競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的機(jī)械工程設(shè)計(jì)行業(yè)占據(jù)更大的優(yōu)勢(shì)。

3　結(jié)束語(yǔ)

總而言之，CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中起著不可替代的作用，CAD技術(shù)的普遍使用不僅提高了機(jī)械工程設(shè)計(jì)效率，還提高了整個(gè)機(jī)械工程的總體水平。在如今信息化、智能化、數(shù)字化水平越來(lái)越高的環(huán)境中，CAD技術(shù)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，促進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的改革，在其發(fā)展過(guò)程中應(yīng)不斷對(duì)其進(jìn)行完善，使其應(yīng)用與更多行業(yè)。

[1]陳鵬.CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（20）：192.

[2]孫少英.CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（3）：42.

[3]張喜順.CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（31）：377.

[4]孟 源.CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技縱橫，2016（2）：40～41.

[5]吳恒.CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（14）：118～119.