基于CAD在機械設(shè)計中應用的研究

易漢江 劉宏

摘 要：隨著社會的發(fā)展，科技的進步，我國各行各業(yè)得到了前所未有的進步。伴隨著機械行業(yè)的發(fā)展， CAD技術(shù)在機械設(shè)計中得到廣泛的應用。由于其精確的繪圖技術(shù)，解決了以往繪圖產(chǎn)生較大誤差的問題，在一定程度上提高了機械繪圖的準確率。本文就CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應用展開探索和研究。

關(guān)鍵詞：CAD技術(shù)；機械設(shè)計；應用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.115

0 引言

隨著時間的推移，我國的綜合國力得到進一步的增強，科學技術(shù)和信息技術(shù)滲透進各行各業(yè)，并發(fā)揮出廣泛的作用，CAD技術(shù)就是其中之一。由于其繪圖方便和精確度高而廣受人們的歡迎。

1 對CAD技術(shù)的定義

CAD（Computer Aided Design）是由美國Autodesk公司設(shè)計的一種計算機輔助設(shè)計軟件。它有別于以往的紙質(zhì)設(shè)計，而是利用計算機CAD軟件進行圖形繪制、平面設(shè)計、三維立體設(shè)計等。其操作只需在其中輸入數(shù)據(jù)而自動會出較為精確的圖案即可，是一種簡便的繪圖軟件。

2 CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的優(yōu)點

作為一項新型的繪圖技術(shù)，CAD在繪圖方面展現(xiàn)出很多優(yōu)勢，本人根據(jù)長期的實踐經(jīng)驗，總結(jié)出如下幾點。

（1）繪圖效率高。在以往技術(shù)不發(fā)達的年代，設(shè)計人員總是采用鉛筆、橡皮、直尺等進行紙質(zhì)平面設(shè)計。這一繪圖方法難度高，要求工人有較為豐富的繪圖經(jīng)驗，且一不留神就會出現(xiàn)錯誤。而當出現(xiàn)錯誤時查找和改正又是一項很費時、費力的工作。但借助CAD，我們只要輸入相應的數(shù)據(jù)，選中需要繪制的圖形樣式，就能在很短的時間內(nèi)繪出我們所需要的圖形，接著設(shè)計師對所要設(shè)計的零件進一步進行位置和大小的修改，從而大大減少繪圖的時間，而且這種方法容易上手，只要加以學習，就可以大大提高工程的精度和工作效率。

（2）精確的繪圖有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在機械、建筑等行業(yè)中若是出現(xiàn)丁點質(zhì)量上的問題都會導致整個工程的失敗，因而對零件的要求極為苛刻。利用CAD技術(shù)，只需輸入數(shù)據(jù)，就能定向地繪出圖形各尺寸標準。若是出現(xiàn)問題，在歷史記錄中也能找回，并加以修改。為了用戶能清晰地看到零件內(nèi)部設(shè)計或方便操作人員進一步的設(shè)計內(nèi)部構(gòu)造，我們可以通過隱藏外表，從而直觀的發(fā)現(xiàn)其中的問題，并加以修改，繼而產(chǎn)品的質(zhì)量也會大大提高。

（3）軟件設(shè)計人性化。一般而言，工作人員在進行產(chǎn)品設(shè)計師，都有一個從構(gòu)思到設(shè)計的過程。而借助CAD技術(shù)，設(shè)計出來的產(chǎn)品可以是三維立體的，比較符合人的直觀感受。這樣，設(shè)計人員可以不用考慮產(chǎn)品的擺放位置，而只需關(guān)注設(shè)計的本身，從而更好地發(fā)揮創(chuàng)造力。因此，CAD技術(shù)是有人性化的。

（4）修改和再次設(shè)計較為方便。相比于傳統(tǒng)的紙質(zhì)繪圖，利用CAD繪圖的效果更佳。在設(shè)計三維圖案時，可以在裝配環(huán)節(jié)中添加新零件的同時去除已有不用的零件。在對已經(jīng)存在的零件進行操作時，可以直接從資源查找器中調(diào)出并加以修改，接著再裝回原來的位置，通過調(diào)試來完成操作。此方法簡單、方便。

3 CAD技術(shù)在機械設(shè)計中存在的問題

CAD——作為一項新型的設(shè)計軟件，由于其在我國發(fā)展時間較短，在發(fā)展和使用上都會存在或多或少的缺點。若不加以改正和修補，勢必阻礙今后整個機械行業(yè)的發(fā)展。本文總結(jié)如下。

（1）設(shè)計人員對CAD的學習不夠深入。CAD軟件是剛興起的繪圖軟件，它從西方引入中國，在我國的發(fā)展時間不長，在很多技術(shù)上的使用還有待研究，因而與國外其他先進的國家相比還存在很大的差距。很多資歷較深的設(shè)計師還是習慣性的沿用傳統(tǒng)的紙質(zhì)繪圖方式，而對CAD還缺乏學習和認識。另外有很多技術(shù)人員只是學了點皮毛，并沒有真正的系統(tǒng)學習過，也不太了解其功能。因此，CAD技術(shù)在設(shè)計行業(yè)還沒有真正發(fā)揮出它的作用和價值。

（2）CAD設(shè)計的改變性不大。從上一點可以看出，由于我國精通CAD技術(shù)的人員較少，因此，在設(shè)計方面并沒有突破性的改變。很多時候，我們都是將在紙質(zhì)上設(shè)計好的圖案在CAD軟件上再次繪制一遍，而沒有通過物理分析，展現(xiàn)整個空間上的構(gòu)造。而且在計算機的操作僅僅是改變數(shù)據(jù)和圖案的大小，并不能實現(xiàn)真正意義上的三維效果。若是CAD技術(shù)還是停留在這一水平，那就失去了其本來的作用效果，也正因為如此，我國在機械行業(yè)的突破性還不是很大。

4 機械設(shè)計中CAD的應用

（1）平面繪圖。平面繪圖也稱二維繪圖，是CAD應用最為廣泛的。一般而言，根據(jù)所要設(shè)計的圖案，選擇繪制的樣式，再輸入樣式的各個參考值，從而確定所繪的圖案。而這一過程往往取代以往的紙質(zhì)繪圖。

（2）參數(shù)的調(diào)整和調(diào)用。一般而言，CAD數(shù)據(jù)庫會不斷的發(fā)生變化。而實際操作中，系統(tǒng)化的或是根據(jù)實物標準制造出的機械零件會存在一定的誤差，因此，需要我們適時地做出調(diào)整。借助參數(shù)化設(shè)計方法，將類似的圖像調(diào)出修改其中的尺寸大小，使之與實物一致，從而制造出符合要求的產(chǎn)品。

（3）三維繪圖。三維繪圖需要參照實物，對機械零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行一系列后續(xù)的操作措施，將物體真實的展現(xiàn)出來。

5 總結(jié)

CAD技術(shù)在今后的很長一段時間里會朝著智能化、自動化、綠色化的方向發(fā)展，其性價比會大大提高，且成本也會大幅度的下降。在任何一個領(lǐng)域里，設(shè)計的作用范圍極其廣泛，并與施工、生產(chǎn)及工程管理方面息息相關(guān)。因此，我們需要將CAD和CAM有效結(jié)合，促使其在不同領(lǐng)域里都能發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢，從而更進一步的促使我國機械行業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：易漢江（1992-），男 ，湖南永州人，本科在讀，研究方向：機械設(shè)計制造及其自動化。