試述機械工程設(shè)計中CAD技術(shù)的應用

郭永靜

中國神華神東煤炭集團

試述機械工程設(shè)計中CAD技術(shù)的應用

郭永靜

中國神華神東煤炭集團

隨著科學技術(shù)的不斷進步，機械制造業(yè)也越來越多的應用高精尖的科學技術(shù)。CAD技術(shù)的出現(xiàn)對于機械設(shè)計具有重要作用。本文首先介紹CAD技術(shù)的相關(guān)概念；其次講述當前CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的優(yōu)勢，再次分析CAD技術(shù)在機械設(shè)計應用中出現(xiàn)的問題，最后提出完善CAD技術(shù)應用于機械設(shè)計的相關(guān)對策。

CAD；機械設(shè)計；應用

導言

科學技術(shù)發(fā)展水平的不斷提升，改變了人們傳統(tǒng)的思維模式和做事方式，只有更好的應用接受新鮮事物，才能夠更好的適應社會變化，在激烈的社會競爭中立于不敗之地。計算機技術(shù)的成熟，對于機械設(shè)計具有重要意義。CAD技術(shù)的出現(xiàn)，為機械設(shè)計提供了全新的發(fā)展方向，同時也是科學技術(shù)不斷進步的重要標志。將CAD技術(shù)應用于機械設(shè)計中，能夠充分發(fā)揮CAD技術(shù)的優(yōu)勢，制造出更加科學緊密的機械儀器，大幅度提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。

1 CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的優(yōu)勢

1.1 推進機械產(chǎn)品質(zhì)量提升

CAD技術(shù)在機械工程設(shè)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(shè)計過程中，運用先進的CAD技術(shù)使機械零部件設(shè)計更加符合實際需要，提高機械零件設(shè)計的水平，大大提升機械零部件的精密度，突破傳統(tǒng)設(shè)計中對機械工程的理念，優(yōu)化產(chǎn)品模擬設(shè)計。與此同時，由于機械工程設(shè)計本身與信息技術(shù)發(fā)展息息相關(guān)，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。現(xiàn)代機械生產(chǎn)需要高水平的機械工程設(shè)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(shè)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(shè)計效果，促進機械工程設(shè)計效率與設(shè)計質(zhì)量的雙重改進。

1.2 優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計時間與質(zhì)量的雙重提升

CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的廣泛應用能夠優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)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(shè)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(shè)計，優(yōu)化設(shè)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(shè)計形成立體圖像，在此基礎(chǔ)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(shè)計時間，提高設(shè)計的周期性，提高機械工程設(shè)計的產(chǎn)出效率，縮短工程設(shè)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(shè)計質(zhì)量與生產(chǎn)速度的雙重優(yōu)化，促進機械工程設(shè)計的轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，推進機械工程設(shè)計的優(yōu)化發(fā)展。

1.3 促成CAD技術(shù)集成

CAD技術(shù)在機械工程設(shè)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(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂鞋F(xiàn)代特征的信息化機床設(shè)備，在現(xiàn)代信息化機床設(shè)備的應用下，一個零件從設(shè)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(shè)計中的應用

2.1 CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計過程中繪圖部分的應用

機械設(shè)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(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，同時也是CAD技術(shù)應用于最基礎(chǔ)的機械工程設(shè)計環(huán)節(jié)的體現(xiàn)。在繪制設(shè)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(shè)計人員在進行繪制設(shè)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(shè)計圖變得清晰﹑易懂﹑好操作。極大的減輕了機械工程設(shè)計中繪圖人員的工作量，提高了設(shè)計質(zhì)量及設(shè)計效率，提升繪圖的工作效果。

2.2 CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計過程中建模部分的應用

建模是機械工程設(shè)計領(lǐng)域的關(guān)鍵部分，其優(yōu)良決定設(shè)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(shè)計領(lǐng)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(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袇?shù)可依，變量可循的數(shù)字化設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計建模部分的實際應用性以及便捷性，提升設(shè)計效率。

2.3 CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的智能化應用

CAD技術(shù)在機械工程設(shè)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(shè)計過程中，設(shè)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(shè)計人員運用三維立體圖構(gòu)建虛擬模型，而相關(guān)技術(shù)人員將模型的相關(guān)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(shè)計進行優(yōu)化改革，分析其設(shè)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(shè)計產(chǎn)品的科學性以及實用性。

結(jié)束語

機械制造行業(yè)的發(fā)展是確保中國實現(xiàn)經(jīng)濟騰飛的重要基礎(chǔ)，經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升，離不開生產(chǎn)力的不斷提升，這與機械設(shè)計的發(fā)展水平緊密相關(guān)。當前CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應用還處于嘗試階段，在今后的機械設(shè)計過程中，應該致力于為機械設(shè)計提供更好的途徑和工具，只有這樣才能夠讓CAD技術(shù)的優(yōu)勢充分應用于機械設(shè)計方面，才能夠從整體上確保機械設(shè)計提升到一個全新的高度。為了能夠確保機械設(shè)計不斷向前發(fā)展，未來應該充分發(fā)揮CAD技術(shù)對于機械設(shè)計的輔助作用。

[1]董云飛.淺談CAD技術(shù)在工程涉及中的應用[J].山西建筑，2015 (07)：33-35.