計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

何賽

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)工作本身所涉及的內(nèi)容就較多，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，其大多數(shù)步驟都依賴于計(jì)算機(jī)，無論是對數(shù)據(jù)的計(jì)算，還是對圖形的編輯，都需要依賴計(jì)算機(jī)中所包含的軟件來開展相關(guān)工作。除此之外，在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作的過程中，我們還可以按照設(shè)計(jì)方案模擬出相應(yīng)的模型，以此來對產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)際分析。這樣就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中所存在的不足，并且對其進(jìn)行及時(shí)改正和完善，從而有效地保障機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；機(jī)械設(shè)計(jì)；CAD；逆向工程

1 逆向工程中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

逆向工程就是要吸收先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，技術(shù)是科學(xué)應(yīng)用的關(guān)鍵，研發(fā)人員的作用就顯得很重要，研發(fā)的成本也是非常大，在研發(fā)的過程中需要的是研發(fā)的工作人員的較高的素養(yǎng)，還需要國家或企業(yè)對研發(fā)的支持力度。逆向工程就是指深入產(chǎn)品所處的環(huán)境對產(chǎn)品有一個(gè)足夠的了解，然后對原產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新和突破的一系列過程。它不僅僅針對實(shí)際的物體進(jìn)行，在創(chuàng)新改造的過程中還需要構(gòu)建具體的模型，并將最終的產(chǎn)品呈現(xiàn)出來。機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用就可以很好的結(jié)合CAD使用，將實(shí)際的物體轉(zhuǎn)化為對應(yīng)模型，通過計(jì)算機(jī)軟件來重新的對其進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2 CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1與人的思維相吻合

機(jī)械的設(shè)計(jì)通常都是先由機(jī)械工程師在大腦里對需要設(shè)計(jì)的物體有一個(gè)大概的整體構(gòu)思然后將設(shè)計(jì)師腦海里的這種立體的構(gòu)思圖樣，運(yùn)用立體幾何的方式再給它呈現(xiàn)出來，這樣的圖形體現(xiàn)才有利于更好的對設(shè)計(jì)進(jìn)行構(gòu)思，也會節(jié)省了設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的時(shí)間。能夠激發(fā)設(shè)計(jì)師思維的靈活性和敏捷性。設(shè)計(jì)的過程也是連續(xù)的一個(gè)整體，使得作品一氣呵成。CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用幫助了設(shè)計(jì)師更好的表現(xiàn)自己構(gòu)思和設(shè)計(jì)產(chǎn)品，同時(shí)也使得人們更直觀的去了解這種設(shè)計(jì)圖形，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)也更容易去開發(fā)思維，通過和設(shè)計(jì)者之間的交流溝通來達(dá)到作品設(shè)計(jì)的高效率和高水平。

2.2提高其工作效率

CAD技術(shù)能夠很好的將機(jī)械設(shè)計(jì)中的復(fù)雜構(gòu)思和設(shè)計(jì)通過簡單的三維立體的圖形給展現(xiàn)出來了，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件將復(fù)雜化的運(yùn)算變得更加的容易，截交線與相貫線可以通過軟件自動(dòng)生成，操作也變得更加的便捷和簡單化，使得研發(fā)過程變得更加簡單也大大的提高研發(fā)的效率。CAD的應(yīng)用過程中對傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)沖擊相當(dāng)?shù)拇?，必須在原有的技術(shù)層面上大力的創(chuàng)新，要對原有的不能夠相契合的相關(guān)設(shè)備和硬件設(shè)施進(jìn)行改造和更換，這種創(chuàng)新不僅要適宜新的發(fā)展趨勢也還需要傳統(tǒng)的技術(shù)因素做支撐和參考，以便實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)和零件的開發(fā)和應(yīng)用。

2.3便于修改

CAD的優(yōu)勢在于在使用的過程中可以在原有環(huán)境下實(shí)現(xiàn)新的設(shè)計(jì)，也能夠從其他零件的位置上設(shè)計(jì)出新的零件，所以使用起來非常的方便。新零件和舊零件在使用過程中會不會互相的影響也十分關(guān)鍵，要保證新舊零件使用過程中相契合。比如，在對一個(gè)箱體和箱蓋的安裝的工作時(shí)，箱體和箱蓋之間必須要想契合能夠配套，箱蓋的設(shè)計(jì)就必須要根據(jù)箱體的要求來完成，完成外形設(shè)計(jì)的時(shí)候就要在查找器中找到相匹配的零件，整個(gè)的設(shè)計(jì)流程都是一個(gè)連續(xù)完整和透明的。如果在設(shè)計(jì)的過程發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤需要進(jìn)行修改的情況，也同樣是利用這一方法，比較簡單也很方便。

2.4提高其產(chǎn)品質(zhì)量

機(jī)械化的產(chǎn)品也隨著技術(shù)的進(jìn)步慢慢的進(jìn)行創(chuàng)新?，F(xiàn)在的機(jī)械產(chǎn)品也慢慢的和電子產(chǎn)品相融合。配合CAD和CIMS技術(shù)，設(shè)計(jì)的技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的改變。CAD技術(shù)的注入，可以很好的對產(chǎn)品質(zhì)量情況進(jìn)行分析，保證設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)。很多大型的機(jī)械企業(yè)也將數(shù)控技術(shù)不斷的改善，同時(shí)運(yùn)用CAD技術(shù)，雙劍合璧，既保證了產(chǎn)品的加工過程又保證了產(chǎn)品的品質(zhì)。三維立體機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠精確的對產(chǎn)品外形和位置進(jìn)行細(xì)致的表現(xiàn)，可以提供更多更客觀的信息資源，更加全面的將外形形態(tài)表現(xiàn)出來。

2.5縮短設(shè)計(jì)周期

運(yùn)用CAD技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)最大的優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)計(jì)的周期縮短，以往的機(jī)械設(shè)計(jì)都是靠人工來完成的，需要大量的時(shí)間來操作，對一些相對復(fù)雜和難度很大的機(jī)械結(jié)構(gòu)，還會給設(shè)計(jì)師帶來很多的技術(shù)困擾。運(yùn)用了CAD技術(shù)后，可以很方便的進(jìn)行三維立體設(shè)計(jì)，將復(fù)雜的零件結(jié)構(gòu)用簡單的零件組合來體現(xiàn)出來，降低了設(shè)計(jì)的難度，也提高了設(shè)計(jì)效率，節(jié)約了時(shí)間成本。同時(shí)，設(shè)計(jì)師還可以根據(jù)這些簡單零件的重新組裝，在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改良和改變，設(shè)計(jì)出更優(yōu)秀的新產(chǎn)品。

2.6方便對零件裝配的觀察

設(shè)計(jì)師在對機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，首先是要對機(jī)械設(shè)計(jì)相當(dāng)?shù)牧私?，配置的裝配對設(shè)計(jì)的結(jié)果起很大的作用，CAD可以對整個(gè)的裝配進(jìn)行清晰的演示，同時(shí)可以一次進(jìn)行多個(gè)裝配同時(shí)演示。有的演示不符合裝配的操作標(biāo)準(zhǔn)，顯示器會采取自動(dòng)顯示和自動(dòng)剔除的處理方式?？梢院芎玫亩嘣O(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)并改正在設(shè)計(jì)過程中存在的問題和不足。除此之外，運(yùn)用CAD還能夠演示零件的運(yùn)動(dòng)功能，使得設(shè)計(jì)師可以更加清晰的找出不合理因素并予以解決。這種對機(jī)械設(shè)計(jì)的演示方案極大程度上改善了企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成功率和合格率，也節(jié)省了不少研發(fā)經(jīng)費(fèi)。

3 CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1圖形以及符號的使用

機(jī)械設(shè)計(jì)離不開很多的圖形和符號的使用。那么有了CAD技術(shù)后，設(shè)計(jì)師就可以在設(shè)計(jì)的開始前將所要使用的圖形和符號編制一起。這樣方便在設(shè)計(jì)過程中能夠隨時(shí)的調(diào)取圖形和符號，可以提高設(shè)計(jì)的效率，也大大的方便了設(shè)計(jì)師的操作。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中可能還會碰到零件的標(biāo)準(zhǔn)化和不標(biāo)準(zhǔn)化的問題。這時(shí)候?yàn)榱朔奖阍O(shè)計(jì)師完成設(shè)計(jì)可以將標(biāo)準(zhǔn)化的零件編入到零件庫，可以使得設(shè)計(jì)師靈活便捷的使用。

3.2繪圖

機(jī)械設(shè)計(jì)過程中有一項(xiàng)重要的工作就是要完成繪圖工作，以往所有的繪圖都將由設(shè)計(jì)師自己手工完成，手工繪制圖紙不僅麻煩還容易出錯(cuò)，耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間成本。應(yīng)用CAD技術(shù)，所有的繪圖工作由人工之改為用計(jì)算機(jī)來解決，繪圖的時(shí)間明顯的縮短了，計(jì)算機(jī)繪圖操作起來也很方便，使得整個(gè)繪圖過程變得相對簡單，提高了繪圖的效率。同時(shí)計(jì)算機(jī)的繪圖和傳統(tǒng)的繪圖相比，更為準(zhǔn)確，質(zhì)量也更高。

3.3三維造型

機(jī)械設(shè)計(jì)中的實(shí)體造型設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用的就是通過計(jì)算機(jī)軟件處理的，這樣處理會使得實(shí)體造型更加客觀的呈現(xiàn)，設(shè)計(jì)師自己也能夠更加方便的完成這一設(shè)計(jì)過程，在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)師首先要做的就是對需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行熟悉和了解，還需要對設(shè)計(jì)品進(jìn)行整體分析。分析過后設(shè)計(jì)師就開始用到CAD技術(shù)，CAD技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)工作變得簡單快捷了，也使得設(shè)計(jì)的過程更加的透明，工作效率就得到很大提高，即便在設(shè)計(jì)中存在一些問題也能夠通過文檔對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行備注。這些在機(jī)械設(shè)計(jì)中都得以更好的利用。所以CAD技術(shù)對機(jī)械設(shè)計(jì)非常的有用。

3.4電力開關(guān)控制柜

CAD技術(shù)也是一項(xiàng)在不斷進(jìn)步和發(fā)展的高新技術(shù)，在其他很多行業(yè)都有所涉及，現(xiàn)在的很多電力開關(guān)柜也運(yùn)用了CAD技術(shù)，CAD技術(shù)提高了原來的設(shè)計(jì)水平，使得電力開關(guān)控制技術(shù)得到更快的提高和發(fā)展，技術(shù)的更新淘汰速度明顯加快，新的產(chǎn)品會更加的符合市場需求。

4 總結(jié)

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)有著較為顯著的優(yōu)勢，不僅能夠提高工作效率，還能夠降低設(shè)計(jì)失誤率，提高產(chǎn)品精度，在最大程度上保障機(jī)械設(shè)計(jì)的工作質(zhì)量。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)人員一定要加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[2]馬軍.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討[J].煤炭技術(shù)，2016.

（作者單位：阜新德爾汽車部件股份有限公司）