改進(jìn)CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

向中平

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷地提高，CAD技術(shù)誕生并被應(yīng)用到機(jī)械工藝的設(shè)計(jì)當(dāng)中。通過這一技術(shù)的深入應(yīng)用，使得機(jī)械設(shè)計(jì)工作的難度降低，同時(shí)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率也在不斷地提升。但是，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，在智能化發(fā)展的基礎(chǔ)上，將CAD技術(shù)更加完善的應(yīng)用到機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中，已成為亟待解決的問題?；诖?，該文在論述CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將其如何應(yīng)用到機(jī)械工藝的設(shè)計(jì)中提出相應(yīng)的對(duì)策，供同仁參考。

關(guān)鍵詞：CAD技術(shù) 機(jī)械工藝 改進(jìn) 設(shè)計(jì)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）09（a）-0230-02

CAD技術(shù)由于其具有簡(jiǎn)單、快捷、方便、精度高以及存儲(chǔ)容易等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，正不斷地受到各行各業(yè)的廣泛接納，并且也為這些行業(yè)帶來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。在技術(shù)手段不斷革新的今天，各種新的技術(shù)包括計(jì)算機(jī)、設(shè)計(jì)、工藝等都有新的發(fā)展和進(jìn)步，同時(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)在對(duì)這些技術(shù)不斷應(yīng)用的同時(shí)，也使得其設(shè)計(jì)的難度大幅度降低，設(shè)計(jì)人員根據(jù)目前的工具和技術(shù)手段可以大大的發(fā)揮自己的創(chuàng)造性。在把握機(jī)械工程中的新技術(shù)和新方向上，CAD技術(shù)對(duì)于這一領(lǐng)域內(nèi)的動(dòng)向和使用方面也有非常大的作用，同時(shí)在革新傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)領(lǐng)域方面的位置也是舉足輕重的。但是，在科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展的今天，智能化設(shè)備逐漸出現(xiàn)在人們的生活中，而CAD技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，所以，為了滿足機(jī)械設(shè)計(jì)工藝中的工作需要，就要將CAD技術(shù)不斷地改進(jìn)和完善，使其更好地應(yīng)用到這一領(lǐng)域中來(lái)。

1 CAD技術(shù)概述

CAD技術(shù)就是指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)的技術(shù)，它是利用計(jì)算機(jī)具有的強(qiáng)大功能，進(jìn)行高速的運(yùn)算和圖形處理，幫助設(shè)計(jì)者對(duì)工程項(xiàng)目和產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和分析，保證達(dá)到一種理想目的，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段取得新的成果意向。CAD技術(shù)綜合了工程設(shè)計(jì)中地新的方法和計(jì)算機(jī)科學(xué)中的先進(jìn)措施，發(fā)展成為一門適應(yīng)當(dāng)今對(duì)于產(chǎn)品和設(shè)計(jì)理念的要求，采用CAD技術(shù)可以有效的提升產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)技術(shù)的更新，這都是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)方面亟待提高的。在機(jī)械工藝中通過計(jì)算機(jī)上安裝CAD軟件對(duì)設(shè)計(jì)的工藝或產(chǎn)品進(jìn)行分析，并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或工藝的仿真優(yōu)化模擬，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工藝的需要。

2 CAD技術(shù)的機(jī)械工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

隨著時(shí)間推移，環(huán)境的不斷發(fā)展，CAD系統(tǒng)也在隨著科技的進(jìn)步在不斷地革新和優(yōu)化，在計(jì)算機(jī)水平不斷提高的基礎(chǔ)上，利用這一技術(shù)手段來(lái)達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn)，速度也在不斷地加快，同時(shí)使得在設(shè)計(jì)中對(duì)于技術(shù)的依賴逐漸大于對(duì)于人的依賴。CAD技術(shù)的應(yīng)用從根本上改變了原來(lái)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用方式，提高機(jī)械的質(zhì)量，使得產(chǎn)品避免原有的不足，具體來(lái)講具有如下應(yīng)用特點(diǎn)。

（1）完整處理信息的特點(diǎn)。CAD技術(shù)在處理工程設(shè)計(jì)類問題時(shí)，就是將CAD系統(tǒng)作為技術(shù)的核心點(diǎn)，然后在保證技術(shù)結(jié)構(gòu)的模塊化正常使用的基礎(chǔ)上，達(dá)到對(duì)于這一設(shè)計(jì)所得產(chǎn)品的特性?？傮w上來(lái)說(shuō)，就是根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)的根深層次的理解，從而得到這一產(chǎn)品的較為準(zhǔn)確的信息和應(yīng)用的過程。（2）提升產(chǎn)品或工藝設(shè)計(jì)效果。由于在設(shè)計(jì)中使用CAD技術(shù)，使得設(shè)計(jì)得到的產(chǎn)品可以在生產(chǎn)前就通過三維立體的方式展示出來(lái)，這樣在整個(gè)展示的過程中就可以發(fā)現(xiàn)其中的不足，并且及時(shí)的對(duì)于那些問題進(jìn)行該鎮(zhèn)，這樣就在時(shí)間上對(duì)于新產(chǎn)品的跟新?lián)Q代起到很大的促進(jìn)作用，同時(shí)也可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。而在機(jī)械制造中使用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)，不僅可以以較強(qiáng)的立體效果展示出來(lái)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，同時(shí)還能激發(fā)設(shè)計(jì)者的思維，幫助設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。

3 改進(jìn)CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 改進(jìn)的CAD技術(shù)簡(jiǎn)介

在科學(xué)水平不斷地提高的情況下，制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，同時(shí)普通、數(shù)控機(jī)床和加工中心的構(gòu)建正在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新，所以就要求CAD技術(shù)也需要不斷地更新和發(fā)展。CAD技術(shù)之前就是單一的繪制地圖，如今經(jīng)過不斷地發(fā)展逐漸出現(xiàn)了數(shù)值化和一些高度化的技術(shù)，也有一些衍生技術(shù)的發(fā)展，如，CAM、CAE等等。利用這種結(jié)合了兩種新技術(shù)的CAD 技術(shù)手段設(shè)計(jì)工程問題，使得在應(yīng)用智能化手段的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品，同時(shí)產(chǎn)品的質(zhì)量也更有保證，符合工藝發(fā)展的要求。同時(shí)，應(yīng)用CAM、CAE軟件可以針對(duì)不同的機(jī)械工藝進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，這樣的技術(shù)手段可以在計(jì)算機(jī)輔助軟件的幫助下，對(duì)工程中的問題進(jìn)行很好的集成和規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)管理中的一體化。

3.2 改進(jìn)CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3.2.1 繪圖中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程中，主要處理的是兩方面的內(nèi)容：一種是圖形；另一種是數(shù)據(jù)。其中主要以繪圖為主，數(shù)據(jù)的處理只占總量的30%左右。在CAD技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，其繪圖軟件也在不斷的強(qiáng)大，他的主要繪圖功能有：圖像圖形的編輯、文字的擴(kuò)充，圖塊的調(diào)用以及層次的區(qū)分和圖形的交換等。

3.2.2 模具制造中的應(yīng)用

在科技不斷發(fā)展的今天，制造業(yè)也在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新，以前的普通機(jī)床換成了現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床，而傳統(tǒng)的工人設(shè)計(jì)也逐漸變化成當(dāng)今利用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)的方式，機(jī)械制造業(yè)逐漸從原來(lái)的傳統(tǒng)方式邁向現(xiàn)代化、信息化。同時(shí)我們也看到。對(duì)于CAM、CAE技術(shù)的使用也逐漸成型，并且用到越來(lái)越多的機(jī)械制造行業(yè)。一個(gè)相對(duì)完整的CAM、CAE技術(shù)系統(tǒng)是由多個(gè)模塊組成的，這些模塊之間通過數(shù)據(jù)庫(kù)相互連接，但是數(shù)據(jù)庫(kù)是來(lái)源于實(shí)體模型的。

3.2.3 實(shí)體配件生成中的應(yīng)用

CAD技術(shù)制造模型有3種不同的形式，分別為線框、表面和實(shí)體模型。一般有實(shí)際建模功能的軟件都存在一些基本的體系，像在三維實(shí)體建模的過程中就會(huì)出現(xiàn)立方體、圓柱體、環(huán)形、球型等這樣的一系列的體系。如果制作的是簡(jiǎn)單的零件，就可以通過應(yīng)用這些模型實(shí)現(xiàn)三維建造，之后在通過組合、交叉得到自己想要的結(jié)構(gòu)。如果建造的零件較為復(fù)雜，那么就需要先在平面體系內(nèi)構(gòu)件零件的輪廓，然后再由其進(jìn)行拉伸和旋轉(zhuǎn)，得到所需要的三維實(shí)體模型。零件實(shí)體模型構(gòu)件好之后，就可以利用CAD技術(shù)系統(tǒng)中的編輯功能，實(shí)現(xiàn)定位裝配。

3.3 改進(jìn)的CAD技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

改進(jìn)后的CAD技術(shù)不僅可以通過各項(xiàng)技術(shù)手段評(píng)估設(shè)計(jì)的內(nèi)容，同時(shí)還可以應(yīng)用動(dòng)態(tài)的材料來(lái)明確最終的組織結(jié)構(gòu)，這樣的技術(shù)改進(jìn)就為機(jī)械生產(chǎn)的進(jìn)一步提升開創(chuàng)良好的基礎(chǔ)。同時(shí)使用CAD技術(shù)手段能夠?qū)崿F(xiàn)專業(yè)化的設(shè)計(jì)，也就是針對(duì)性的設(shè)計(jì)理念，所以在機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)從設(shè)計(jì)到制造到管理的整體化模式就會(huì)實(shí)現(xiàn)。到目前為止，應(yīng)用CAD技術(shù)的現(xiàn)狀分析得出，設(shè)計(jì)在需要大量時(shí)間的同時(shí)，也需要提高機(jī)械自身的生產(chǎn)效率，就目前而言，如果想要完成這一目標(biāo)，就需要對(duì)于在機(jī)械制造中用到的一些零部件產(chǎn)品進(jìn)行再次設(shè)計(jì)，而其他的則以過去采集到的信息為依據(jù)，這樣整體的生產(chǎn)效率就會(huì)提高。同時(shí)，我們可以看到，利用改進(jìn)的CAD技術(shù)手段設(shè)計(jì)的新的產(chǎn)品和功能，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)新的機(jī)械內(nèi)容的重新構(gòu)建，充分展示CAD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在傳統(tǒng)的CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，將一些對(duì)應(yīng)的技術(shù)手段融入其中，就可以實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和擴(kuò)充，從而在提高智能化水平的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的提升。在實(shí)際應(yīng)用中，要充分發(fā)揮這一手段的職能，對(duì)生產(chǎn)中的零部件進(jìn)行改進(jìn)，完善零部件的設(shè)計(jì)，促進(jìn)機(jī)械的整體協(xié)調(diào)。雖然，該項(xiàng)技術(shù)手段到目前為止并沒有在國(guó)際上領(lǐng)先，但是隨著科技的發(fā)展和行業(yè)要求的提升，故而有理由相信，未來(lái)CAD技術(shù)能夠在機(jī)械工藝領(lǐng)域內(nèi)取得更加深入的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 高翠瑩.CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的合理運(yùn)用[J].機(jī)電信息，2011（27）：119-120.

[2] 方衛(wèi)華.CAD技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2011（6）：48-50.