論CAD在機械設計中的應用研究

冷培杭

摘 要：隨著機械設計的信息化，CAD技術也發展迅速，CAD技術逐漸在機械設計中處于重要的地位，CAD技術的發展也促進了機械設計的的快速發展，并且對機械制造業有深遠的影響，隨著我國經濟的發展，機械制造業發展迅速，對CAD技術也提出了更高的要求，這就需要我們不斷的創新和發展CAD技術的研究和應用，提高CAD在機械設計中的應用。

關鍵詞：CAD；機械設計；應用；效率

1 CAD的概況

1.1 CAD技術及CAD系統。CAD，即Computer Aided Design的簡稱，主要是指通過計算機的基本功能對產品設計中的計算、分析、制圖、模擬等工作的完成，并且通過人員的控制完成設計的全過程，最后通過系統將結果和產品圖進行輸出，相較于傳統的方式來說是一種先進而有效的設計方式，換種方式來說CAD是將人和機器混編在解題專業中的一種技術。

1.2 對于CAD不同的人有不同方面的理解，很多人認為CAD就是在工程設計中使用計算機進行計算和分析得到最終結果，另外部分人認為是通過計算機的控制繪制圖紙，這些認識對CAD的具體功能來說都是片面的，CAD的使用具有很多方面的發展，需要我們不斷的研究和完善，從而提高CAD在機械設計中的應用和工作效率。

1.3 CAD系統是指依賴于CAD技術設計起來的，CAD系統是CAD技術的集中表現。一般的CAD系統包括計算機、外圍設備等系統軟件構成的基礎，以及含有分析軟件和數據庫等支撐層和應用層。CAD系統可以實現對于計算分功能，完成和完善產品設計規劃，進行二維圖像交互以及三維幾何造型的圖像處理功能，同時還可以警醒數據的管理和數據的交換，文檔制編輯等一系列功能。

1.4 隨著科學技術的發展，在CAD的技術應用程序中，計算機的加入使得軟件應用有了大跨越的發展，與傳統的設計方式不同，CAD在設計方案進行時更為高效、迅速和準確，并且能夠更好的進行產品的優化和完善，對于產品質量的提高具有很大的推動作用，并且計算機在CAD的應用中起著相當重要的作用，計算機的應用形式化了整個CAD的設計過程，雖然CAD的基本應用核心是軟件技術，但是計算機的應用使得CAD技術能夠實現圖形的繪制、機械的制圖以及數據的替換等，另外CAD還需要的另一個組成部分是支撐軟件，例如計算機的操作系統、程序設計語言、圖形系統等都是CAD的支撐軟件部分。

2 CAD的優勢

2.1 CAD的使用使得機械設計的過程更為簡便和高質，通過CAD的應用，機械設計產品與傳統設計方式相比質量明顯上升，于是CAD、CIMS技術廣泛應用到各個行業當中，不僅如此，三維CAD技術的應用能夠根據產品的具體特點而進行優化和完善，并且可以進行虛擬的技術設計，表現方式更為直觀和形象，這種方式對于機械設計來說能夠大幅提升設計質量，所以CAD設計的優勢就明顯的體現出來，大型公司中加工產品不斷完善，充分科學的利用CAD等技術軟件，使得設計效果更好質量更高，大幅提高了設計水平。

2.2 傳統的設計方式工作量大，一旦某個步驟出現問題會導致整個設計都要進行檢查和更改，CAD設計改善了這個問題，CAD設計軟件的應用極大的縮短了機械設計中的時間消耗，對于機械設計的效率大幅提升，尤其在三維設計工作中，CAD的應用能夠根據參數自我調整，從而大大降低工作人員的工作量，大幅度的提高工作效率，降低工程成本。

2.3 另外CAD的應用使得裝配零件更為便利，在配置零件過程中直接使用CAD軟件中的資源進行查找，另外零件之間的裝配信息也能直接查詢，并且系統具有一定的自檢能力，當裝配出現不合理的情況下系統會發出提示，避免后續工程的影響，另外系統有一些具有隱藏功能的零件，想要看清內部結構的運轉時可以采取隱藏部分零件，從而清晰的進行檢查，并且CAD具有系統演示的功能，在零件完成之后可以在投入使用之前進行機械運轉的動態演示，根據演示效果進行評估和檢查，在演示過程中系統也會進行檢測，在出現問題之后就會報錯，從而可以直接在設計上修改，避免投入生產之后的成本浪費。

3 CAD的應用

3.1 其中CAD建模方式主要體現在裝配圖和零件的實體建模表面模型、線框模型以及實體模型。對于簡單的零件，CAD技術的應用可以進行分割處理，通過分割之后變成一些基本模型，這些基本模型的三維組合通過布爾運算公式的計算最終實現清晰的三維實體模型。

3.2 對零部件進行設計、檢查。針對于三維CAD系統，針對于相鄰的零件位置、形狀可以設計出新的零件。在這個條件下，它還能確保新零件的飽和度。使用三維動畫技術可以將全過程的構造展示出來。

3.3 提高機械產品的技術水平和質量依據三維CAD技術，虛擬設計出現的問題也可以輕而易舉的解決。此外，我們可以利用信息技術和機械產品彼此融合的典型特點，加上三維CAD技術來合理的計劃生產以及相關的工作，為機械產品提供全新的平臺。

3.4 隨著計算機技術的快速發展，CAD技術也有了長足的進步，系統的智能化很大的推動了計算機技術的應用，三維CAD技術逐漸應用到設計當中，并且不斷的向著集成化、系統化和智能化發展，計算機作為CAD系統的基礎，計算機輔助設計以及交換格式等的規范化促進了CAD在機械設計中的進步，其中有數據模型設計中的常用軟件系統STEP體統，CAD技術本身也在不斷的發展和提高標準，在設計工程中通過計算機和CAD技術的共同完善逐漸實現了三維CAD的設計系統，并且該系統也在不斷的完善和發展，在三維設計的集成化應用時會同時應用到計算機的數據庫一級硬件、圖像處理等軟件，并且異地設計三維等概念也會不斷的發展和運用，智能化CAD的設計將會更實際的應用到機械設計當中。

4 結語

計算機技術和CAD系統的不斷發展完善了傳統的機械設計方式，CAD技術使得計算機應用到機械設計的工程中，我國的CAD技術發展迅速，但同時也存在很多的不足，我們需要不斷總結經驗吸取先進理念，更好的促進CAD技術在機械設計上的應用和發展。

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