CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計的應(yīng)用探索

摘 要：在開展機(jī)械工程方案設(shè)計工作時，技術(shù)人員已經(jīng)逐漸摒棄傳統(tǒng)技術(shù)，選擇應(yīng)用各種計算機(jī)設(shè)計技術(shù)，不僅僅是為了轉(zhuǎn)變機(jī)械設(shè)計的方式，同時也是為了能夠節(jié)省機(jī)械設(shè)計成本，提升設(shè)計效率。CAD技術(shù)也被稱為計算機(jī)輔助型設(shè)計技術(shù)，機(jī)械設(shè)計者在采用CAD技術(shù)來輔助機(jī)械設(shè)計工作時，一般會應(yīng)用一些圖形設(shè)備或者計算機(jī)來完成設(shè)計任務(wù)。本文根據(jù)對CAD技術(shù)的了解，對CAD設(shè)計方法在現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計工作中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：CAD技術(shù)；機(jī)械工程；設(shè)計；應(yīng)用；現(xiàn)代工程

機(jī)械設(shè)計工作涉及到大量的數(shù)據(jù)分析與數(shù)學(xué)計算工作，在不斷地對比與分析之中，設(shè)計人員需要將最優(yōu)質(zhì)的機(jī)械設(shè)計方案選擇出來。CAD技術(shù)能夠?qū)C(jī)械設(shè)計工作起到極好的輔助效果，設(shè)計人員可以將各種機(jī)械設(shè)計信息存儲到計算計算機(jī)之中，在有需要的時候，迅速查找數(shù)據(jù)，本文對CAD技術(shù)進(jìn)行細(xì)致分析，闡述其被應(yīng)用到機(jī)械工程之中的情況。

1 CAD技術(shù)概況分析

雖然使用CAD技術(shù)可以實現(xiàn)繪圖需要，但是CAD技術(shù)并不僅僅只能被用于機(jī)械圖紙繪制工作之中，其基本情況如下：

CAD，即計算機(jī)輔助設(shè)計，它是利用先進(jìn)的計算機(jī)計算和圖形處理技術(shù)，根據(jù)設(shè)計者的設(shè)計創(chuàng)造對工程進(jìn)行設(shè)計和分析，來完成要實現(xiàn)的目的和得到要設(shè)計的成果，是一門新興的、與計算機(jī)和工程設(shè)計技術(shù)相結(jié)合的、能提高工作效率和精準(zhǔn)度的學(xué)科。CAD技術(shù)由硬件部分和軟件部分組成，硬件系統(tǒng)是支持CAD發(fā)揮功用進(jìn)行運(yùn)作的物質(zhì)支持，CAD技術(shù)的運(yùn)用建立在硬件系統(tǒng)之上。軟件系統(tǒng)則是CAD技術(shù)的核心，它決定了CAD技術(shù)所具有的功能，軟件部分越完善先進(jìn)，CAD能夠發(fā)揮的功用就更加強(qiáng)大。CAD技術(shù)能夠以計算機(jī)圖形處理能力、產(chǎn)品造型技術(shù)、參數(shù)設(shè)計原理等為基礎(chǔ)，實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、管理一體化。

同時CAD能將復(fù)雜的問題較簡便的呈現(xiàn)出來，一些模糊的問題能夠通過圖示的分析研究做到可視化，從而減少問題的困難度，便于更好的理解，不僅能夠解決問題，還能大大節(jié)省實驗步驟和時間，提高經(jīng)濟(jì)效益，對試驗過程進(jìn)行良好的控制。CAD繪圖不同于傳統(tǒng)的繪圖方式，用CAD繪圖更快捷，繪畫結(jié)果更準(zhǔn)確，能夠進(jìn)行剖面填充、尺寸標(biāo)注、圖像編輯、調(diào)用圖塊等用途，功能十分強(qiáng)大。CAD技術(shù)能夠滿足現(xiàn)今社會，快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)對高科技產(chǎn)品提出的高要求，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量和高效率，達(dá)到快速更新?lián)Q代的要求，在應(yīng)用領(lǐng)域中得到不斷的推廣和產(chǎn)生新的延伸。

2 應(yīng)用價值

CAD技術(shù)在我國的機(jī)械制造行業(yè)建設(shè)中起著重要的作用，作為一項新興的計算機(jī)設(shè)計技術(shù)，在我國的設(shè)計行業(yè)中得到了充分的使用，促進(jìn)了我國機(jī)械制造行業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。建模是機(jī)械工程設(shè)計中的核心內(nèi)容，在CAD技術(shù)中的機(jī)械建模功能能夠建立線框模型、表面模型和實體模型，這三種常見的三維建模相較于傳統(tǒng)的二維建模體系具有更加直觀、立體的將模型展示出來，能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化變量化。尤其在繪制復(fù)雜的零件模型時，CAD技術(shù)的建模功能給機(jī)械工程設(shè)計人員提供了一個簡便、解放思維能力的平臺，能夠輕松的將復(fù)雜的模型快捷靈活的建立起來。

在CAD技術(shù)的應(yīng)用情況下，零件的設(shè)計變得更加靈活、真實，能夠更好的滿足運(yùn)用中實現(xiàn)的功能。CAD技術(shù)能夠降低傳統(tǒng)的設(shè)計方法所帶來的誤差，降低設(shè)計時的操作難度，減少設(shè)計所需的時間，也極大的提高了零部件設(shè)計的成功率，給我國帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。CAD技術(shù)對其他很多軟件不具有兼容性，只適用于特定區(qū)域和一定數(shù)量的用戶人群，這種限制對行業(yè)內(nèi)部間的相互學(xué)習(xí)發(fā)展帶來了極大的障礙，要對數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)化，提高CAD技術(shù)的適用能力，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)的自由交流。

3 應(yīng)用情況

3.1 輔助模具制造工作

使用CAD技術(shù)可以直接應(yīng)用機(jī)械工程的設(shè)計活動，使原有的設(shè)計工作的集中化程度增強(qiáng)。在自動化以及智能化設(shè)計技術(shù)被添加到機(jī)械工程制造活動中之后，原有的機(jī)械機(jī)床被改變，具有數(shù)控化特點的機(jī)床被研發(fā)出來，機(jī)械工程的信息化變動也就變得更為明顯。CAD技術(shù)將生產(chǎn)活動與零件設(shè)計進(jìn)行結(jié)合，使零件設(shè)計工作具有更強(qiáng)的秩序性，簡化了原有的設(shè)計操作系統(tǒng)，系統(tǒng)借助簡單的操作方式就可以完成設(shè)計者給出的圖形變動指令，使零件模型的集成化程度提升。

3.2 提升設(shè)計的精準(zhǔn)度

在應(yīng)用CAD設(shè)計技術(shù)時，機(jī)械工程的設(shè)計者的大部分設(shè)計工作均是在現(xiàn)代圖形設(shè)備與計算機(jī)的輔助下完成，設(shè)計平臺的變動直接影響了整個機(jī)械設(shè)計進(jìn)程。設(shè)計工作的精準(zhǔn)度提升之后，制造機(jī)械零件的成功率也明顯提升，設(shè)計人員出現(xiàn)的設(shè)計錯誤減少能夠有效地降低機(jī)械設(shè)計以及制造成本，節(jié)省下來的設(shè)計成本可以被用到技術(shù)研究活動之中。應(yīng)用CAD技術(shù)除了可以提升機(jī)械制造者的設(shè)計速度之外，還可以幫助機(jī)械設(shè)計人員開展更為多樣化的創(chuàng)新設(shè)計，減少設(shè)計人員的工作量，可以使其將更多的工作精力放在設(shè)計方法創(chuàng)新方面。產(chǎn)品模型被以最為直觀的方式展現(xiàn)出來，設(shè)計人員通過觀摩自己設(shè)計出的機(jī)械產(chǎn)品來找出產(chǎn)品保留的設(shè)計缺陷，在生產(chǎn)工作開展之前，將缺陷處理掉，避免是失敗的機(jī)械產(chǎn)品被設(shè)計出來。

3.3 對零件圖進(jìn)行簡化

設(shè)計人員在使用CAD技術(shù)的時候，開展的最為基礎(chǔ)的設(shè)計工作就是在計算機(jī)電子平臺之中繪制機(jī)械產(chǎn)品的模型圖。在有了計算機(jī)繪圖技術(shù)之后，大部分設(shè)計人員都不會再繼續(xù)再使用手動繪圖方法，主要是因為手動繪圖會延長繪圖時間，同時在圖紙出現(xiàn)錯誤的時候，繪圖人員甚至需要重繪圖紙，而在應(yīng)用了CAD繪圖技術(shù)之后，及時出現(xiàn)了錯誤，設(shè)計人員也可以保持原設(shè)計圖不便，僅對局部進(jìn)行修改即可。在建設(shè)機(jī)械產(chǎn)品的模型時，在CAD技術(shù)的輔助之下，設(shè)計人員設(shè)計出的三維模型也更具真實度。在繪制細(xì)小的零件圖紙的時候，也可以選擇這種精準(zhǔn)度極強(qiáng)的設(shè)計技術(shù)。對于已有的圖形，可以通過復(fù)制、平移以及縮小等處理方式對其進(jìn)行多次應(yīng)用。

結(jié)束語

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計比一般的商品設(shè)計工作更為繁重，設(shè)計人員需要在完成初期機(jī)械設(shè)計工作之后，對產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)性改進(jìn)。機(jī)械制造技術(shù)的革新速度始終都是比較快的，技術(shù)人員在初期設(shè)計階段需要將機(jī)械工程的整個工程體系統(tǒng)以草圖的方式展現(xiàn)出來，后期還需要不斷地對初期的草圖加以修改，而在應(yīng)用了CAD技術(shù)之后，技術(shù)人員可以在電腦的輔助之下完成草圖設(shè)計工作，其作圖的速度被提升，直接在計算機(jī)或者其他圖形編輯設(shè)備之中，就可以完成修改設(shè)計圖的工作。盡管CAD技術(shù)的功能強(qiáng)大，設(shè)計人員仍舊不能該項技術(shù)的革新工作，通過更新這種計算機(jī)輔助技術(shù)來提升機(jī)械工程的基礎(chǔ)設(shè)計水平。

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作者簡介：李偉，身份證號：232301198106164112