基于CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用的探索性分析

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種各樣的設(shè)計(jì)軟件應(yīng)運(yùn)而生，本文主要針對(duì)CAD軟件進(jìn)行分析闡述。眾所周知，CAD軟件大多應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，而本文著重分析CAD技術(shù)軟件在機(jī)械制造設(shè)計(jì)中起到哪些作用。

【關(guān)鍵詞】CAD軟件技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造業(yè)

本文主要闡述了CAD軟件對(duì)機(jī)械制造設(shè)計(jì)帶來哪些作用，另外，對(duì)于CAD軟件技術(shù)將來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。CAD軟件技術(shù)是每一個(gè)機(jī)械制造公司必不可少的應(yīng)用軟件，它的功能發(fā)揮著極其重要的作用。

一、CAD軟件系統(tǒng)簡(jiǎn)介以及在機(jī)械設(shè)計(jì)中發(fā)揮的主要作用

（一）CAD軟件系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

CAD軟件技術(shù)主要應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，它為很多的設(shè)計(jì)人員提供了便捷，大大解決了手動(dòng)繪圖問題。隨著計(jì)算機(jī)相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，CAD軟件也被越來越多的設(shè)計(jì)單位運(yùn)用到。

（二）CAD軟件主要作用

第一，CAD軟件平面繪圖（二維繪圖），這種應(yīng)用可以代替過去傳統(tǒng)的手工繪圖。

第二，CAD軟件可以使得設(shè)計(jì)工作變得簡(jiǎn)單，CAD系統(tǒng)有著圖形和符號(hào)庫，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候可以調(diào)出一些圖形直接插入到自己設(shè)計(jì)圖中，大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。

第三，CAD軟件可以進(jìn)行參數(shù)改變。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候常常會(huì)出現(xiàn)相同或者相似的結(jié)構(gòu)，因此，通過對(duì)原先保存的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行參數(shù)變更便可以得到新的圖形。

第四，CAD軟件可以設(shè)計(jì)出三維造型，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)來說，經(jīng)常會(huì)對(duì)實(shí)物零部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此，在設(shè)計(jì)的過程中將實(shí)物消隱以及著色處理，則可得到三維觀察效果。

第五，CAD軟件可以進(jìn)行工程分析，比如常見的有限元分析，它在建筑墻體錯(cuò)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候常常進(jìn)行分析墻體結(jié)構(gòu)抗震能力，當(dāng)然還有其他的工程分析，例如：優(yōu)化設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析等等。

二、CAD軟件技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）CAD設(shè)計(jì)軟件在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

1、設(shè)計(jì)過程符合人們的思維過程

機(jī)械設(shè)計(jì)師對(duì)實(shí)物的結(jié)構(gòu)首先會(huì)在腦海里構(gòu)成，然后通過CAD軟件將構(gòu)思出來的結(jié)構(gòu)圖形進(jìn)行展示，從而展現(xiàn)更直觀的三維立體圖，所以說CAD設(shè)計(jì)完全符合人們的思維過程。

2、CAD設(shè)計(jì)軟件大大節(jié)省了機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間

CAD軟件可以將簡(jiǎn)單的幾何實(shí)體通過布爾運(yùn)算等組合出復(fù)雜的幾何實(shí)體，大大減少了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)工作量，從而節(jié)省了機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間。另外一方面，進(jìn)行相似的新機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，則可以針對(duì)其中某些零部件進(jìn)行數(shù)據(jù)修改或制作來完成新機(jī)械圖，所以大大提高了設(shè)計(jì)效率，從而節(jié)約了機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間。

3、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)與修改操作過程簡(jiǎn)單

對(duì)于機(jī)械零部件設(shè)計(jì)來說，其構(gòu)造、結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，而且機(jī)械零部件大部分都相同或相似，只要對(duì)之前保存下來的零部件進(jìn)行參數(shù)更改即可得到新的機(jī)械零部件設(shè)計(jì)，從而避免了重新設(shè)計(jì)耽誤太多的時(shí)間或者在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)參數(shù)不正確而修改等情況的出現(xiàn)。

4、在機(jī)械裝配環(huán)境中裝配零件方便直觀

CAD軟件系統(tǒng)可以將零件之間的裝配關(guān)系進(jìn)行記錄，在零件組裝不正確的時(shí)候，系統(tǒng)將會(huì)顯示出錯(cuò)誤信息，可以通過查找組裝顯示進(jìn)行修改，確保機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。因此，避免了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)問題造成機(jī)械報(bào)廢情況的出現(xiàn)，大大減少產(chǎn)品試驗(yàn)?zāi)Ｐ唾M(fèi)用。

5、CAD軟件系統(tǒng)可以提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量以及質(zhì)量水平

CAD軟件系統(tǒng)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法保證了機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)，結(jié)合大型企業(yè)數(shù)控加工手段對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

（二）CAD軟件技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的不足之處

1、CAD軟件技術(shù)是用來輔助設(shè)計(jì)而不是輔助繪圖

CAD軟件技術(shù)設(shè)計(jì)出來的三維模型僅僅為效果圖，現(xiàn)狀是只能將手工出圖轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)出圖，但CAD真正的作用是輔助設(shè)計(jì)而不是輔助繪畫。

2、設(shè)計(jì)人員掌握CAD軟件技術(shù)不到位

CAD軟件系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜多變的系統(tǒng)，若沒有經(jīng)過專門的訓(xùn)練則會(huì)對(duì)其功能不了解，從而導(dǎo)致其設(shè)計(jì)的結(jié)果不夠完善。

三、CAD軟件技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）CAD技術(shù)集成化

CAD集成化是指機(jī)械設(shè)計(jì)過程中將CAD與CAM兩種軟件進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)CAD與CAM一體化，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工。而對(duì)于未來產(chǎn)品開發(fā)的主要模式是將CAD、CAE、CAPP、CAM等進(jìn)行集成，能夠提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（二）CAD技術(shù)智能化

應(yīng)用CAD系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程，其實(shí)就是使用系統(tǒng)的人利用CAD軟件功能、工具對(duì)機(jī)械部件的設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)師進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候需要大量的設(shè)計(jì)知識(shí)以及相關(guān)專家經(jīng)驗(yàn)，為CAD技術(shù)的發(fā)展帶來新的局面，創(chuàng)造出CAD專家系統(tǒng)，以其大量的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)為人們解決更復(fù)雜的問題。

（三）CAD技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化

CAD技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化是每個(gè)設(shè)計(jì)企業(yè)單位需求的，因?yàn)樵谶M(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候需要所有相關(guān)設(shè)計(jì)人員都參與進(jìn)來，有組織、有計(jì)劃的進(jìn)行機(jī)械工程設(shè)計(jì)，而且在權(quán)限的范圍內(nèi)可以共享設(shè)計(jì)結(jié)果與資源，所以說CAD網(wǎng)絡(luò)化的建立可以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

（四）CAD技術(shù)綠色化

CAD技術(shù)可以在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品報(bào)廢率，因此，在進(jìn)行CAD機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候要優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，以減少廢品率而實(shí)現(xiàn)資源高利用率。

結(jié)語

本文主要對(duì)CAD技術(shù)軟件的應(yīng)用范圍以及對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的重要作用進(jìn)行了綜合闡述，另外，將CAD未來發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了分析論述，可見CAD軟件技術(shù)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)師們來說是及其重要的。CAD技術(shù)為我國機(jī)械制作企業(yè)帶來積極的重要作用，能提高機(jī)械企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，因此，目前CAD技術(shù)水平還需要進(jìn)一步提高，才能使得機(jī)械制作企業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展道路。

參考文獻(xiàn)

[1]閆海濤，岳全貴，詹才平.基于VBA的地質(zhì)勘察CAD軟件開發(fā)[A].中國公路學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2010

[2]楊安，葛勝錦，潘長平，洪小鋒.基于中望CAD平臺(tái)的二次開發(fā)技術(shù)[A].中國公路學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用分會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2010

[3]李秋娟，張兵.論CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展[J].化學(xué)工程與裝備，2010（03）.

[4]賈雨，李麗，曾兵，陳雪菱.機(jī)械類工程制圖課程教改探討[A].第十五屆全國圖學(xué)教育研討會(huì)暨第七屆工程制圖CAI課件演示交流會(huì)論文集[C].2006

中國石油大學(xué)（華東），大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃