CAD軟件在機(jī)械創(chuàng)新過程中的應(yīng)用

陳關(guān)偉

[摘? ? 要 ]當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)使用到一種新的CAD設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法也是當(dāng)前比較先進(jìn)的一種設(shè)計(jì)方法，在長(zhǎng)期的發(fā)展過程中不斷完善，為機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新提供了很大的幫助。本文將從機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中CAD設(shè)計(jì)方法方面進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的措施。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械創(chuàng)新;CAD;設(shè)計(jì)方法

[中圖分類號(hào)]TH122;TP391.72 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）09–00–02

[Abstract]With the continuous development of science and technology， in the process of mechanical design， a new design method will be used， that is CAD design method. This design method is also a relatively advanced design method at present. In the long-term development process， it is also constantly improving， which provides great help for mechanical design innovation. This paper analyzes the CAD design method in the process of mechanical innovation design， and puts forward the corresponding measures.

[Keywords]mechanical innovation; CAD; design method

CAD技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)稱，是通過對(duì)計(jì)算機(jī)的合理運(yùn)用來完成圖形相關(guān)設(shè)計(jì)工作的一種技術(shù)。將其運(yùn)用到工程的具體設(shè)計(jì)工作中，能夠幫助設(shè)計(jì)者完成數(shù)據(jù)運(yùn)算和信息存儲(chǔ)，幫助其完成圖形繪制工作。CAD技術(shù)是當(dāng)下機(jī)械設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要技術(shù)。被廣泛的運(yùn)用到了當(dāng)下的建筑設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)等不同的領(lǐng)域中，此項(xiàng)技術(shù)被運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中后，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)起到了革命性的推進(jìn)作用。不僅僅對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的工作效率進(jìn)行了提升，并且對(duì)其設(shè)計(jì)水平的提升以及設(shè)計(jì)成本的降低都起到了很大的推動(dòng)作用。憑借著其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，CAD技術(shù)目前已經(jīng)成為全球設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展中不可或缺的專業(yè)技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。但是，在我國(guó)仍然粗糙乃著部分企業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的重視程度不夠，在具體的技術(shù)應(yīng)用過程中仍然存在著諸多問題有待進(jìn)一步解決。

1 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目標(biāo)

CAD技術(shù)在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的使用也是一種新的設(shè)計(jì)方法，CAD技術(shù)在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中能夠?qū)υO(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，應(yīng)不斷的對(duì)CAD技術(shù)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行創(chuàng)新，在使用過程中不斷的對(duì)其進(jìn)行模擬。CAD支持下的創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要包括以下幾方面：

（1）CAD產(chǎn)品被具體應(yīng)用是在產(chǎn)品的生產(chǎn)的整個(gè)全過程，相關(guān)的CAD系統(tǒng)可以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中獲取到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的所有數(shù)據(jù)，包括其以往的歷史數(shù)據(jù)。在利用其對(duì)新的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，能夠從原始的信息中獲得設(shè)計(jì)靈感，對(duì)于產(chǎn)品中的一部分零件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造，能夠使少部分的零件符合產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)。對(duì)于產(chǎn)品中的一些零散的零件，可以將這些零散的零件轉(zhuǎn)化為典型的零件模型，能夠有效的縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期，節(jié)約成本。

（2）CAD技術(shù)是能夠進(jìn)行虛擬化的一種技術(shù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員在虛擬的一種環(huán)境中創(chuàng)造出產(chǎn)品的模型，能夠利用虛擬環(huán)境中的工具對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，通過改變產(chǎn)品的外形來調(diào)整產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)，可以在模擬的環(huán)境下及時(shí)的對(duì)產(chǎn)品自身存在的缺陷進(jìn)行了解，及時(shí)的對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)缺陷，更好的保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

（3）CAD技術(shù)的應(yīng)用可以有效的滿足設(shè)計(jì)中不同模塊間分工的設(shè)計(jì)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)設(shè)計(jì)的不同模塊進(jìn)行分類，安排不同的設(shè)計(jì)者對(duì)其進(jìn)行模塊化的分工設(shè)計(jì)。然后再將大家的設(shè)計(jì)成果通過計(jì)算機(jī)技術(shù)繼續(xù)寧整合組裝，并且建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型實(shí)行一種動(dòng)態(tài)化的管理。

2 CAD設(shè)計(jì)方法在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要性

在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，CAD技術(shù)方法的使用是十分重要的，需要人與計(jì)算機(jī)的緊密配合，將多學(xué)科方法進(jìn)行綜合，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)是增強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的根本途徑，是面向用戶和面向市場(chǎng)的一種設(shè)計(jì)產(chǎn)品，只有通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)才能夠設(shè)計(jì)出具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)計(jì)產(chǎn)品。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而且耗時(shí)的工作，需要有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)理念，需要設(shè)計(jì)人員開闊自己的思維能力，提高設(shè)計(jì)的效率，不斷尋求更加科學(xué)的設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出更加優(yōu)良的產(chǎn)品，來不斷滿足大眾的需求和意愿。CAD技術(shù)作為一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中有著重要的作用。

3 CAD方法對(duì)于功能設(shè)計(jì)的支持

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的功能設(shè)計(jì)主要是對(duì)其功能進(jìn)行分解的一個(gè)過程，針對(duì)機(jī)械自身的功能進(jìn)行詳細(xì)的分解，經(jīng)過分解之后，設(shè)計(jì)者能更加清晰的對(duì)其設(shè)計(jì)的每個(gè)模塊進(jìn)行認(rèn)識(shí)，將CAD技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)中的時(shí)候，設(shè)計(jì)者要把抽象化的思維具體化，比如，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，功能對(duì)象包括有：電能、電壓、水等的客觀存在的物質(zhì)。在針對(duì)硬幣包卷機(jī)的功能設(shè)計(jì)中，把CAD技術(shù)運(yùn)用其中，具體的設(shè)計(jì)步驟為：首先要依照設(shè)計(jì)的相關(guān)要求對(duì)硬幣包卷機(jī)的功能進(jìn)行自動(dòng)生成。然后再將已經(jīng)生成的這些具體功能進(jìn)行逐一分解，比如硬幣的存放以及輸送等。在對(duì)其功能完成辨識(shí)以后，然后再完整的對(duì)其功能進(jìn)行檢查，檢查完成之后，再對(duì)其進(jìn)行有效的檢測(cè)。

4 在機(jī)械創(chuàng)新中CAD設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用

在機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中運(yùn)用CAD技術(shù)主要是對(duì)設(shè)計(jì)中的模型進(jìn)行建立，然后系統(tǒng)會(huì)對(duì)節(jié)本的設(shè)計(jì)方法以及理念進(jìn)行自動(dòng)生成，對(duì)設(shè)計(jì)模型要進(jìn)行系統(tǒng)研究，形成完整的設(shè)計(jì)框架。在機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)踐中應(yīng)用CAD技術(shù)對(duì)其進(jìn)行研究有著重要的意義。

（1）首先會(huì)使用到集成化技術(shù)，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，采用CAD設(shè)計(jì)要使用到設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程，通過對(duì)信息的集成，將不同單元之間的信息整合起來，依靠軟件信息開發(fā)平臺(tái)對(duì)信息進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)化。其中的信息集成是不能夠滿足機(jī)械的功能設(shè)計(jì)，需要向技術(shù)和管理方面進(jìn)行集成，才能夠更好的適應(yīng)制造系統(tǒng)發(fā)展需要的設(shè)計(jì)模型。這種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模型的是企業(yè)運(yùn)用一些較為先進(jìn)的技術(shù)使用—信息技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要對(duì)客戶的一些個(gè)性化的需要進(jìn)行滿足。比如，對(duì)主要產(chǎn)品的大規(guī)模設(shè)計(jì)包括模塊化和制造專門化和管理的網(wǎng)絡(luò)化組成的，其中的模塊化生產(chǎn)主要是將產(chǎn)品的各個(gè)零部件進(jìn)行模塊化的生產(chǎn)，在機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)中，其中有大部分的零件在結(jié)構(gòu)和功能方面都是相似的。

（2）重視軟件的開發(fā)和創(chuàng)新，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，其中使用的二維設(shè)計(jì)軟件便是CAD軟件，特別是一些大型企業(yè)，一定要不斷的進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，應(yīng)用三維設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件。其中的中小企業(yè)應(yīng)該使用針對(duì)企業(yè)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目的專用的CAD軟件，比如鍋爐CAD軟件，在CAD軟件的使用過程中，要對(duì)國(guó)產(chǎn)軟件及時(shí)地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不斷對(duì)其的功能進(jìn)行完善。

（3）對(duì)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新中，要對(duì)設(shè)計(jì)的環(huán)境進(jìn)行創(chuàng)新，那么在一般情況下，我們都會(huì)運(yùn)用查詢的方法對(duì)其中的零件進(jìn)行檢索，所涉及到的檢索內(nèi)容包括有：來源的類型、零件的類型以及材料的類型。在這之中找出合適的零件類型，之后便會(huì)對(duì)相關(guān)零件的數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行明確。比如，所運(yùn)用的零件類型、其相關(guān)的說明以及設(shè)計(jì)者和具體的設(shè)計(jì)時(shí)間等，其功能結(jié)構(gòu)描述的方式直接影響著機(jī)構(gòu)的組合完成。

（4）參數(shù)的設(shè)計(jì)。想要實(shí)現(xiàn)CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)集成化、智能化。那么就需要約束參數(shù)的設(shè)計(jì)，其方法主要是運(yùn)用幾何約束表達(dá)對(duì)產(chǎn)品模型的具體設(shè)計(jì)。通過對(duì)參數(shù)的不同定義，從而控制設(shè)計(jì)的結(jié)果。主要運(yùn)用的有造型操作、規(guī)則推理等方法，完成設(shè)計(jì)模型的修改以及完善工作。

5 結(jié)束語

總之，當(dāng)下CAD技術(shù)對(duì)社會(huì)的發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用，CAD技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，使得機(jī)械的設(shè)計(jì)工作得到了快速優(yōu)良的發(fā)展。對(duì)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品全面的分析帶了有利條件。作為機(jī)械設(shè)計(jì)中廣泛使用到的設(shè)計(jì)工具CAD技術(shù)，可以為設(shè)計(jì)工作提供更多的便利條件，更好的提升了機(jī)械產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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