淺談CAD技術與計算機輔助設計的應用

楊孟杰 王 偉

沈陽中航黎明門窗幕墻工程有限公司

淺談CAD技術與計算機輔助設計的應用

楊孟杰 王 偉

沈陽中航黎明門窗幕墻工程有限公司

機械計算機輔助設計CAD開發技術是推動機械工業發展的科技手段，是計算機軟件應用創造商業價值的充分體現，是一個國家工業發達程度的一個標志。該文詳細論述了CAD軟件設計開發的技術方法和應用理念。用通俗易懂的方式闡述CAD技術特性，最大限度的在機械設計中發揮CAD技術的應用功能，制造出高精端的產品服務于社會。

CAD技術；計算機輔助設計

引言：

CAD是我們目前使用最多的一種計算機輔助設計軟件，廣泛用于建筑、機械等各個領域，它改變了傳統的手工繪圖的方法和模式，并且大大提高了工作質量和設計效率。

1、CAD軟件概述

CAD技術是英文Computer Aided Design的簡稱，是利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作，主要應用于高精度機械設計中。機械設計過程中通常用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，來決定最優良的方案。各種設計信息，包括數字信息、文字信息、以及圖形信息，都可以儲存到計算機的內存里或者硬盤里，在使用CAD軟件的時候可以自動提取并且應用。機械設計人員通常從設計草圖開始，用該軟件把草圖變為工作圖的繁瑣工作都可以直接交給計算機輔助設計軟件CAD來完成。計算機自動產生的設計結果，可以最快速生出圖形，使機械設計人員及時對該設計迅速作出判斷并且對不正確的方案進行及時的修改。利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉等有關的圖形數據加工工作。

2、計算機輔助技術存在的問題

一是數據處理的需求量很大，一般來說，普通的計算機能夠針對于一些比較尋常的數據進行處理，實現相關圖形的優化，對于數據量的儲存來說，進一步能夠實現相關的整合，但是，詳細的模式是不能夠僅僅靠這些完成的，超過三百多微機同時處理才能夠完成。所以，這樣的低效率模式肯定會被淘汰，因為它的性質就不能夠帶來良好的效率出現。

二是在設計對象上，水平有著很大的欠缺，在針對于開發普通的CAD時，還存在不同的弱勢問題，因此是需要進行產品的專項設計的，進一步能夠對資源形成整合利用，加強優化的模式，能夠形成一定的數據，對之后的設計能夠起到一定的引導意義，機輔助設計技術同人工的設計其實換湯不換藥，人為因素的成分還是比較大的，所以需要進一步實現水平上的額遞進，使得設計出現多樣化情況，不能夠過于死板，要進一步提升全面的水平和能力。

三是對于產品的設計來說，其中的集成性是比較弱的，因此很多的產品某個領域中能夠進一步用計算機來實現完成，但是以往的傳統卻并沒有如此突破，對于信息檢索的難度進一步增加，多以，設計信息需要進一步完成和優化，實現需求的完整性，但是這種過程就比較繁瑣，降低了老產品和新產品之間的繼承性。

3、計算機輔助設計在機械設計中應用優勢和不足

一是設計周期縮短。采用以往設計方式，對復雜幾何結構零件需要很長時間，而若采用計算機軟件進行三維設計，就可用些簡單幾何體組建復雜幾何機構，大大降低難度，還可對零件進行重組，設計出更加優秀的產品。

二是使得零件的設計和修改更加方便。進行零件設計時若出現一些不匹配，采用以往方式，修改會很麻煩，但在計算機輔助下，可把零件放在裝配環境中試驗，可方便的看出零件設計的每個步驟，修改起來也容易找出問題所在，為零件修改提供便利。

三是有利于觀察零件的裝配。在機械設計中，我們知道采用不同的裝配關系可以出現不同的效果。另外，計算機輔助的使用還可以使得設計的質量得到提升，計算機輔助設計中有許多先進技術的應用，這就使得設計更加的完善，從而使得設計的質量得到很大的提高。

4、計算機輔助設計技術在機械設計中應用案例

（一）在繪圖中的應用

CAD技術在機械設計繪圖中的應用是較為基礎的應用。設計人員利用CAD技術可將一些應用率比較高的符合、圖形存放到專門的圖形庫中，進行圖形繪制時直接調用即可，尤其繪制一些復雜程度較高的圖形，調用現存的圖形，可大大提高繪圖效率及質量。同時，機械設計過程中應用的零件模型非常之多，由標準與非標準之分，設計人員利用CAD技術事先將一些應用率比較高的模型進行編輯，而后可將其編入對應的零件庫中，進行實際設計時直接調用，可縮短機械設計工作時間。另外，傳統機械設計時繪圖操作一般是設計人員手繪，繪圖效率及質量可想而知，而利用CAD技術配合使用專門的繪圖軟件，繪圖準確性及繪圖效率得到較大提高。

（二）在三維造型中的應用

三維造型在機械設計中具有較高應用率，尤其實體造型設計更為常見，其可真實反映設計產品的實際情況，是機械設計的重點與難點，應引起設計人員的高度重視。同時，設計人員可根據設計圖紙及實際情況，對實體造型進行論證與分析，及時發現實體造型設計存在的不合理之處，針對性的加以改進，為后期生產質量更高的機械產品提供精確參考。另外，實體設計遇到的問題可利用相關文檔進行說明解釋等，使整個機械設計變得輕松而又高效。

（三）在二次開發中的應用

當今社會對機械設計要求越來越高，因此，為設計出更多滿足社會生產的產品，需進一步強化CAD技術功能，這就需要根據實際情況進行二次開發。目前VBA、AutoLisp是應用較為普遍的工具，尤其VBA使用方便，操作簡單。不過這兩種工具兼容性較差，即，一旦選擇一種二次開發工具中間不能更換，這一點在進行二次開發時應注意，根據機械設計具體要求選擇合適的開發工具。總之，將CAD技術應用到二次開發中一方面可滿足客戶特殊機械設計要求，另一方面可提高機械制造企業的競爭力，因此，機械制造企業有必要根據自身實力將CAD技術應用到二次開發中，以更好的滿足客戶要求。

結語：

機械計算機輔助設計CAD軟件技術分析涉及計算機硬件描述語言、系統級模擬、自動邏輯綜合、邏輯模擬、微程序設計自動化、自動邏輯劃分、自動布局布線和工程數據庫系統。隨著計算機性能的提高，CAD三維技術不斷的被開發和應用，我國的CAD三維技術在高精機械設計領域正向著集成、技能、和標準化方向發展。

［1］馬軍.計算機輔助設計技術在機械設計中的應用探討［J］.煤炭技術，2011（05）.

［2］史召峰，朱家誠.機械設計中基于VB的計算機輔助設計應用［J］.電腦知識與技術，2010（13）.