CAD在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用及機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展探討

摘要：隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)代科技正在不斷的創(chuàng)新，這使得很多行業(yè)都受到了巨大的沖擊，機(jī)械設(shè)計與制造行業(yè)也不例外。將信息技術(shù)、創(chuàng)新的科技融入到機(jī)械行業(yè)的設(shè)計與制造中以使其發(fā)展為自然環(huán)保、高產(chǎn)能低耗能的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了未來的必然趨勢。利用新技術(shù)來減少以往設(shè)計中一些不必要的環(huán)節(jié)，降低資源的浪費(fèi)，而CAD在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。本文就是筆者通過閱讀文獻(xiàn)和記錄文件，從機(jī)械技術(shù)的發(fā)展開始，分析現(xiàn)行科學(xué)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用和機(jī)械制造技術(shù)未來的發(fā)展情況。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；技術(shù)機(jī)械；制造技術(shù)；新發(fā)展

自CAD技術(shù)投入應(yīng)用以來，由于自身具有一定的優(yōu)勢，因此該技術(shù)在各種領(lǐng)域都能發(fā)揮相應(yīng)的作用并帶來相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)今階段，CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計方面正得到越來越多的應(yīng)用，對以往的設(shè)計方式做了巨大的改變。因此，對CAD技術(shù)進(jìn)行探究也有利于研究機(jī)械行業(yè)未來的發(fā)展。

1技術(shù)的發(fā)展歷程

CAD技術(shù)是一種利用計算機(jī)進(jìn)行輔助的技能，通過計算機(jī)的圖形圖像處理和計算等功能，來設(shè)計產(chǎn)品和研發(fā)新的工程，這種技術(shù)為設(shè)計創(chuàng)新提供了極大便利。計算機(jī)的輔助設(shè)計功能自二十世紀(jì)就已經(jīng)萌芽并逐步在諸多領(lǐng)域中得到使用，使得設(shè)計工作的效率得到大幅度提升。當(dāng)前，計算機(jī)的輔助設(shè)計功能、制造功能、數(shù)據(jù)管理功能正在慢慢地集成于一體。

2機(jī)械設(shè)計中技術(shù)的應(yīng)用以及機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展

2.1技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

CAD技術(shù)在工程制圖、機(jī)械設(shè)計制造方面都有很高的使用價值，由于它是由電腦來進(jìn)行測算，因此，在機(jī)械制造時有著很高的精準(zhǔn)度，有利于提升產(chǎn)品的質(zhì)量，同時，CAD技術(shù)在設(shè)計過程中還起著便于修改的作用。當(dāng)前我國許多制造企業(yè)就利用CAD技術(shù)和數(shù)控技術(shù)再加上其他一些功能性明確的技術(shù)來進(jìn)行加工生產(chǎn)，通過集成化的技術(shù)達(dá)到產(chǎn)品的高度一致。在設(shè)計過程中，機(jī)械產(chǎn)品的具體參數(shù)，我們可以通過CAD技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測算，同時還能實時連續(xù)的進(jìn)行描述。鑒于CAD技術(shù)的這項特性，在生產(chǎn)中該技術(shù)經(jīng)常用于對質(zhì)量的監(jiān)管控制。此外，CAD技術(shù)在對機(jī)械產(chǎn)品的改裝方面也有著極大的優(yōu)勢，設(shè)計時采用三維設(shè)計，對部件的各方面都有一個立體的認(rèn)知，可以針對不同的需求專門進(jìn)行設(shè)計，提高了機(jī)械設(shè)計的準(zhǔn)確性。再者，對于相似度極高的部件，通過對部件個別地方進(jìn)行修繕，如改變外形等，就可以創(chuàng)造出新型的部件，相較于人工的重新設(shè)計，這種方式不僅效率高，還能保證部件間的匹配性，避免安裝時出現(xiàn)不磨合的現(xiàn)象。倘若在計算機(jī)中添加上搜索功能的軟件后，在設(shè)計完成后，通過查找展現(xiàn)出機(jī)械設(shè)計的全過程，便于尋找有問題的步驟，這種方式對于未來的機(jī)械修改提供了新方向。

一、三維立體系統(tǒng)的作應(yīng)用。通過三維立體技術(shù)，我們可以直觀清楚地了解部件的各種參數(shù)，可以根據(jù)一個主零件參數(shù)，設(shè)計出一系列與之相配的部件，便捷高效，防止了單個零件設(shè)計時會出現(xiàn)的裝配偏差。同時，三維技術(shù)還可以進(jìn)行動畫模擬演練，預(yù)先實驗零件安裝的流程。

二、裝配過程透明化、直觀化。通過計算機(jī)技術(shù)，將零件裝配時各零件間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的儲存記錄，并記下裝配的過程，一旦裝配發(fā)生錯誤時，在計算機(jī)中可以直觀看到問題發(fā)生的部位。在裝配前的模擬演示時，要注意是否能正確地進(jìn)行組裝，倘若在計算機(jī)演示時就出現(xiàn)問題，就應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行新的設(shè)計。

三、縮短機(jī)械的設(shè)計時間。CAD技術(shù)可以大幅度提升設(shè)計生產(chǎn)的效率，因此就降低了有關(guān)機(jī)械工作的周期。在研發(fā)時，對個別零件使用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，其他許多部件都可以使用原來的信息，大大減少了設(shè)計者的工作量。同時，將機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起，有組織有效率的進(jìn)行生產(chǎn)，這使得機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)在未來有很好的發(fā)展前景。CAD正是使用了先進(jìn)的設(shè)計方式，無論是虛擬設(shè)計還是優(yōu)化設(shè)計等，它均可以完美實現(xiàn)。在大中型企業(yè)中，使用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輔助，可以提高他們的數(shù)控加工的程度，保證生產(chǎn)零件的高品質(zhì)。

2.2應(yīng)用新發(fā)展

現(xiàn)今社會計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展愈發(fā)加快腳步，對于信息的處理正在向著智能化和集成化邁進(jìn)，這也意味著CAD技術(shù)在今后也是向著這個方向靠攏。

①智能化。所謂智能化就是在設(shè)計時，將性能強(qiáng)化后的計算機(jī)機(jī)械學(xué)習(xí)、推理等智能化功能應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計過程當(dāng)中，通過計算機(jī)的輔助，提高設(shè)計的效率。此外，在計算機(jī)智能化功能加強(qiáng)的同時，CAD技術(shù)也會得到提高，在進(jìn)行設(shè)計輔助時還能把推理演算等功能發(fā)揮得淋漓盡致，與人工相比，不僅效率高，還降低了出錯率，通過機(jī)器學(xué)習(xí)功能，系統(tǒng)還能進(jìn)行智能化提升，由機(jī)器記憶來儲存專家們的經(jīng)驗和知識，這種形式也是CAD今后發(fā)展的新方向。智能化雖然是在對機(jī)器的運(yùn)作方式進(jìn)行一個簡單概括，同時，它更是結(jié)合了多種最新的技術(shù)思想的控制理論，借由現(xiàn)代化的人工智能進(jìn)行模擬運(yùn)行，是計算機(jī)在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計與制造時有自主權(quán)，能夠自己思考和判斷，進(jìn)而控制更加精密高級的對象。

②集成化。在機(jī)械設(shè)計中，一般都盡量要求器械有集成性，因此作為機(jī)械設(shè)計的工具，CAD技術(shù)也并非是單一的技術(shù)，它融合了圖形圖像處理、網(wǎng)絡(luò)連接、外部設(shè)備連接等多項功能。除此之外，由于計算機(jī)技術(shù)的前進(jìn)，CAD技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)曾經(jīng)的許多假想功能。借助CAD技術(shù)的輔助，機(jī)械設(shè)計與制造在未來也會在集成化的道路上越走越遠(yuǎn)。再者，現(xiàn)今世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展正趨于一體化，如何能夠協(xié)調(diào)好基于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的不同平臺間的差異、解決圖像清晰度和精準(zhǔn)度的問題以及如何由新的設(shè)計理念組建設(shè)計制造系統(tǒng)等，都自然成為了行業(yè)中研究的新的問題。

3結(jié)語

從根本上說，機(jī)械設(shè)計與制造業(yè)的改革和發(fā)展是要在原基礎(chǔ)上融入現(xiàn)代化的計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行技術(shù)和設(shè)計。由此可見，在未來的機(jī)械設(shè)計和制造領(lǐng)域中，CAD技術(shù)會得到廣泛應(yīng)用，同樣，它也會加速推進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：王亮（1971-）女，漢族，遼寧職業(yè)學(xué)院，副教授，碩士，主要從事機(jī)械制造方面的研究。endprint