CAD制圖技術在機械工程的開發和應用

侯永亮　王力杰　李淑利　呂建軍　趙潔

摘 要：CAD制圖技術在機械工程之中廣泛應用，本文首先分析了CAD制圖在機械工程的開發，然后分析了CAD技術在機械工程中的研究方向，最后實際的機械工程技術做出了相關的總結。

關鍵字：CAD制圖；機械工程；開發；應用

引言

CAD技術是指計算機輔助設計技術，CAD技術由于其較強的適用性，所以在比較多的領域發展比較迅速。CAD技術縮短了設計周期，提高了制圖的質量以及效率，成為了近幾十年來在各行各業應用最廣泛的工程技術。CAD制圖沒計軟件不斷升級，以促進現代機械設計、制造業、室內裝飾、園林規劃等行業的快速發展。

CAD技術制圖在機械工程的領域應用范圍比較廣，并且隨著程序的不斷開發和完善，目前的CAD制圖已經完全可以按照工程師所想而進行比較精確的設計，繪制出任意的二維和三維機械圖形。相對于傳統的手工繪圖，CAD制圖技術已經大大提高了繪圖的速度、精確度和靈活性。目前，CAD制圖的技術已經比較大規模的應用在航空航天、電子、化工、造船、機械等很多領域，其應用帶來了較多的經濟效益和不斷的豐厚的成果。尤其，是在機械工程的應用過程之中飛速發展。

1.CAD制圖在機械工程的開發

機械CAD制圖技術的開發和應用基于開發與應用基于微機硬件平臺上的各種c++語言及windows環境。利用BorlandC+、Microsoft C++、visual C等程序設計語言能夠便于組織復雜的數據結構對象或可視化程序設計語言，windows操作平臺為CAD用戶提供了良好的圖形用戶界面（GUI）和豐富的圖形開發工具和素材庫。這些應用平臺的開發可以讓用戶把更多的精力放在軟件數據結構和核心算法上，使繪圖更加精準，效率大大提高。

CAD繪圖軟件具有廣泛的適應性，它能夠在各種計算機操作系統和工作平臺上運行.其良好的用戶界面為用戶提供了各種操作命令和交互菜單，方便了用戶操作，其多文檔設計環境能夠讓非計算機專業人員很容易的學會使用。人們完全可以在實踐中掌握各種應用操作并根據自己需要開發應用技巧，讓自己的繪圖設計更加簡便。CAD能夠支持加多種網形顯示設備（分辨率從320×200到2048x102），鼠標器30多種、各種數字儀、繪圖儀、打印機，這些方便的應用都為CAD繪圖技術的普及創造了條件。

2.CAD技術在機械工程中的研究方向

經過十幾年來機械工程CAD技術的發展，CAD制圖技術已經得到了比較廣泛的發展，但是仍然有很多需要開發的領域需要去探索和研究經過十幾年的發展，在機械程產品開發與設計中CAD繪圖技術已得到了廣泛應用，但仍有許多等待人們去探索和研究的問題。筆者認為，CAD制圖技術在機械工程中應該朝著以下這幾個方向開發與研究。

2.1基于特征（feature ）的實體模型創建開發

為更好地表達產品的生產管理信息與技術完整信息，運用特征建模方式，即將產品的工藝、制造信息、設計與產品的拓撲信息、幾何信息結合起來。其中包含特征識別，特征映射、特征的定義和分類、特征驗證、特征表達、特征數據模型等具體內容。

2.2CAD軟件集成化開發

今后集成化是CAD發展的主要方向，即把CAPP、CAM、CAE等與CAD集成到一個系統模塊之下。這樣沒計人員就能輕松的進行各種制圖、分析、計算、建模及生成數控加工指令，隨時設計繪網過程，甚至可以直接驅動原型機。繪制出設計對象的三維模型。另外，采取適當措施保證各功能模塊之間信息流暢，避免各模塊之問閼格式轉換或信息交流造成的數據丟失，也足保證集成化模塊設計成功的關鍵。為此，設計人員盡量采用了用統一的數攝格式，減少轉換和接口，這已經成為了CAD系統集成化設計的最佳方案。

2.3變量幾何技術的拓撲關系開發

在傳統的參數化設計中，首先用，根據需要選定模型，給定幾個參數，然后系統對參數做出反應，計算小結果。如輸人長方體的長覺高，系統就會顯示出一個具有該參數的長方體。在這中參數化設計中，系統首先選定了一個約束，并以此為依賴，如上述中“長方體”。這種參數化設計的約束（或者說被動約束）使得設計木身受到制約，用戶很難修改約束，更無法通過約束條件來實現特定的設計目標。為此，人們設計了變量幾何。通過施加達到變量化設計道德目的，這種設計的應用大大提高了參數化設計靈活性程度和應用范圍，而且往往能達到特殊的設計效果。

3.結論

隨著CAD制圖技術小斷發展，其在機械產品設計中的應用越來越重要。機械相關的工作人員如若在掌握CAD制圖技術方面有所欠缺，在市場化人才競爭的今天，是不足以承擔機械工作的，操作熟練程度也是很重要的。因此，在實際應用中機械設計人員必須要不斷的熟悉CAD繪圖軟件中常用的操作命令和快捷實用方式，并通過大量繪圖練習基本操作命令，以便提高自己的繪圖速度。CAD繪圖技術在機械產品開發中作為關鍵的共性技術之一，已經促進了人們工作模式、思想觀念、生產方式的轉變。

參考文獻：

[1]榮先林，魏春海.基于工作過程的《CAD制圖技術》項目化課程教學改革研究[J].科技信息，2014，（12）：307-307，312.DOI：10.3969/j.issn.1001-9960.2014.12.214.

[2]唐鵬.智能技術在電氣自動化控制中的應用[J].中國高新技術企業，2014，（4）：61-62.DOI：10.3969/j.issn.1009-2374.2014.04.030.

[3]向珍興.CAD技術與GPS和衛星影像圖技術相結合在通信線路及資料管理維護上的應用[J].中國石油和化工標準與質量，2012，33（8）：214.DOI：10.3969/j.issn.1673-4076.2012.08.190.

[4]高志賢.CAD測試圖檔日志分析及其錯誤標志自動判別技術研究[D].河北科技大學，2011.DOI：10.7666/d.y2027359.

[5]趙祥，徐懷洲，王加東等.利用CAD技術計算磨機研磨體填充率[J].水泥，2011，（6）：52-53.DOI：10.3969/j.issn.1002-9877.2011.06.027.