淺談CAD在機械設計中的應用及機械制造技術的新發(fā)展

李冰

摘 要：CAD技術的運用對于機械設計工作來說，是一次技術上的革新，CAD技術的不斷優(yōu)化與發(fā)展有助于機械制造技術的不斷提高。因此，本文對CAD技術在機械設計中的應用進行了分析與介紹，并針對機械制造技術在未來的發(fā)展方向展開了分析。

關鍵詞：CAD技術；機械設計；機械制造技術

中圖分類號：TU8，TN9 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0028-01

1 CAD在機械設計中的應用

CAD作為一項高科技計算機輔助技術，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)計算自動化，減少工作人員的工作壓力，提高數(shù)據(jù)計算精準度，降低復雜圖形繪制難度。CAD技術的使用在機械設計與零件裝配方面具有重要應用。

1.1 CAD技術在系統(tǒng)軟件中的應用

CAD技術在使用過程中最常見的形式是以CAD軟件的形式出現(xiàn)，主要包括支撐軟件與應用軟件。

CAD系統(tǒng)軟件中最常用的軟件是應用軟件。例如：實際工作中常見的軟件AutoCAD，該軟件除了擁有強大的繪圖功能以外還包括教學應用、專業(yè)機械設計圖繪制、簡單機械圖裝配等方面的技術，還能實現(xiàn)OLE與自動數(shù)據(jù)交換，構建三維實體零件等。

在制作機械與產(chǎn)品設計的相關資料時，為了確保工作人員都能理解機械設計與產(chǎn)品設計中的思維理念，必須利用CAD技術，對圖片以及相關圖像資料進行后期處理，使圖片及相關資料中反應的作品形象更加逼真，使產(chǎn)品外觀更加清晰的展現(xiàn)在觀察者面前，對設計意圖的傳達起到了良好的促進效果。

1.2 在復雜運算中的應用

雖然計算機技術已經(jīng)在我國大多數(shù)的領域得到普及，但依舊存在著一部分使用人工計算的行為，從而使運算計算結果的準確性存在一定的問題。從計算難易度上看，計算誤差出現(xiàn)的幾率與運算的復雜程度成正比。計算機技術中使用CAD技術進行輔助運算，可以有效降低復雜運算中存在的誤差率，誤差的大小則取決于小數(shù)點后保留的位數(shù)，小數(shù)點后位數(shù)越多，結果誤差就越低。由此可見，使用CAD技術還可以將誤差大小降到最低。

1.3 在機械設計方面的應用

機械設計的平面圖與房屋建筑不同，多數(shù)使用二維制圖的方式進行效果圖制作，在制圖過程中主要涉及到以X軸、Y軸為主軸的平面直角坐標系。機械設備對制作的精度要求極高，在制作機械設備設計圖時要保證相關數(shù)據(jù)準確無誤，使機械設備的質(zhì)量與精準度得到有效保證。在傳統(tǒng)的機械設計中通常是使用人力進行反復計算與審核，既耗費人力又耗費時間，如數(shù)據(jù)信息過多，計算量過大，就會出現(xiàn)計算方面的誤差，使機械設計圖紙的繪制與實際設計要求不符，因此，我們可以利用CAD技術，創(chuàng)建直角坐標系，通過直角坐標系實現(xiàn)機械設計圖的二維制度，將機械設計圖中設計的數(shù)據(jù)、信息進行快速導出與計算，在降低設計人員工作壓力的同時提高機械設計圖的精準度，便于機械設備批量生產(chǎn)與制作。

1.4 在零件裝配中的應用

CAD技術的運用除了能有效提高機械設計圖的精準度以外，還能夠實現(xiàn)機械設計中零件的相互裝配，以虛擬的形式將零件裝配后相互之間的位置以及形狀表現(xiàn)出來，有效避免由于零件設計不合理導致的機械設備無法裝配。三維CAD系統(tǒng)可以對零件裝配過程中相互之間的關系以及裝配的實際效果進行準確記錄，有不合適的地方可以立刻進行更改，不僅避免由于零件設計不合理導致的成本浪費，還能減少重新設計、制造零件所消耗的時間。在模擬裝配結束后，三維CAD系統(tǒng)可以對零件裝配后的實際工作情況進行模擬，確保其運行情況達到機械設計圖紙中的相關要求標準。

2 機械制造技術的新發(fā)展

2.1 智能化

三維CAD技術在目前的機械制造過程中主要以輔助設計為主。在未來不斷的發(fā)展過程中，機械制造CAD系統(tǒng)將不斷提升自身的智能化水平，在保證其原有性能的基礎上，融合機器學習以及智能推理技術，使系統(tǒng)自身具備學習與進化的能力。所謂的智能化主要是基于控制理論，對機器行為進行的描述。技術方面的不斷研究與創(chuàng)新，實現(xiàn)機械制造CAD系統(tǒng)低級智能化或者使其擁有人類部分智能化，則是有希望實現(xiàn)的，也是人類機械制造技術未來發(fā)展的主流方向。

2.2 集成化

隨著全球一體化與知識多元化進程不斷加快，單一的技術結構形式已無法適應市場變化與發(fā)展，必須要在發(fā)展自身主流技術的同時兼容其他相關技術的長處，從而在技術方面不斷實現(xiàn)突破與創(chuàng)新。集成化發(fā)展逐步成為CAD技術未來發(fā)展的主要方向之一，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)技術盛行的現(xiàn)代社會，基于因特網(wǎng)體系的CAD/CAM集成化系統(tǒng)已經(jīng)成為了主流，但是，在實際的應用中，該系統(tǒng)依舊不夠完善，仍存在著較大的發(fā)展空間。在CAD技術今后的研發(fā)過程中，務必要以集CAD、CAM集成化系統(tǒng)為核心，不斷取得技術方面的突破與創(chuàng)新。

3 結語

CAD技術在機械設計與制造過程中不僅有效提升了機械設計的技術水平，也提升了我國機械制造業(yè)的市場競爭力。目前我國在CAD技術的研究與實踐經(jīng)驗方面還存在著較大差距，還要加大對CAD技術的研發(fā)力度，通過不斷的應用與實踐，增強相關理論知識與實踐經(jīng)驗，將差距逐步縮小，為我國機械制造業(yè)未來的發(fā)展打下堅實穩(wěn)固的基礎。

參考文獻

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