機械工藝設(shè)計中改進的CAD技術(shù)應(yīng)用探討

劉亞楠（許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 許昌 461000）

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機械工藝設(shè)計中改進的CAD技術(shù)應(yīng)用探討

劉亞楠
（許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 許昌 461000）

摘 要：隨著時代的進步，如今我國機械工藝的應(yīng)用非常廣泛，特別是隨著CAD技術(shù)在機械工藝設(shè)計中的應(yīng)用，使原本粗糙、簡單的機械工藝設(shè)計更為科學(xué)和細致，而且有效降低了機械工藝設(shè)計工作人員的工作壓力。CAD技術(shù)能夠進行機械產(chǎn)品設(shè)計和數(shù)值的運算，同時還能夠進行圖像的立體展示，對其進行改進能夠更進一步促進我國機械工藝的發(fā)展。本文主要分析了CAD技術(shù)原理及特點，并針對機械工藝設(shè)計中改進的CAD技術(shù)應(yīng)用途徑進行了研究和探討。

關(guān)鍵詞：機械工藝設(shè)計；CAD技術(shù)；技術(shù)原理

隨著全球逐漸走向智能化、信息化時代，如今在很多行業(yè)和領(lǐng)域都需要應(yīng)用計算機技術(shù)進行相關(guān)工作，如在機械工藝設(shè)計中應(yīng)用CAD技術(shù)能夠簡化設(shè)計操作，提高設(shè)計效率。CAD技術(shù)主要是以計算機為基礎(chǔ)，可以設(shè)計和顯示復(fù)雜的機械數(shù)據(jù)模型，并能夠通過仿真技術(shù)進行針對機械圖樣的檢測。目前我國CAD技術(shù)在機械工藝設(shè)計中應(yīng)用還存在一定的問題需要改善，以期促進其能夠更加符合機械工藝設(shè)計要求，從而推動我國機械行業(yè)的發(fā)展。

1 CAD技術(shù)原理及特點

進入21世紀(jì)以來，我國計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，CAD技術(shù)作為計算機技術(shù)的主要應(yīng)用軟件之一，隨著計算機的普及和推廣而受到了人們的廣泛應(yīng)用，特別是相關(guān)設(shè)計領(lǐng)域，如機械工藝設(shè)計。CAD技術(shù)應(yīng)用在機械工藝設(shè)計能夠有效改變老舊的設(shè)計模式，以其簡單化和提高效率的優(yōu)勢迅速受到設(shè)計工作人員的喜愛。機械工藝設(shè)計主要是指根據(jù)生產(chǎn)需求進行機械產(chǎn)品的設(shè)計，即需要通過相關(guān)的參數(shù)實現(xiàn)自動化設(shè)計過程，即利用計算機輔助設(shè)計進行相關(guān)參數(shù)信息的處理，以滿足自動化設(shè)計要求。

CAD技術(shù)在機械工藝設(shè)計中應(yīng)用主要為讓機械設(shè)計工作人員利用CAD技術(shù)進行機械繪圖，機械設(shè)計圖一般包含線框模型、表面模型和實體模型等三種。很多CAD軟件都具備簡單的機械結(jié)構(gòu)體系，在方便機械設(shè)計工作人員設(shè)計工作的同時，提高設(shè)計工作效率。一般CAD軟件包含常見的基本結(jié)構(gòu)體系有球體、長方體、圓柱體、圓錐體和楔形體等，機械設(shè)計工作人員完善利用該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體系則能夠提高工作效率。CAD技術(shù)是利用計算機進行機械圖像的設(shè)計，因此其還可以進行修改，具有操作簡便性，應(yīng)用廣泛性等特征，如今已經(jīng)逐漸發(fā)展為設(shè)計工作人員必須具備的技術(shù)。另外CAD技術(shù)的三維模型建模功能得到了機械設(shè)計工作人員的廣泛利用，該功能能夠?qū)⒍S圖樣轉(zhuǎn)換為三維模型，甚至還可以利用3D打印機將設(shè)計模型直接打印出來，更加直觀的展示。機械設(shè)計工作人員可以通過三維CAD技術(shù)和3D打印，明確觀察到設(shè)計樣式的結(jié)構(gòu)、大小等參數(shù)，對于存在錯誤得到地方可以及時進行更改，避免增加產(chǎn)品生產(chǎn)成本。

雖然目前CAD技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，但能夠發(fā)揮CAD技術(shù)所有功能的設(shè)計單位不多，仍然有很多設(shè)計人員只是將CAD技術(shù)進行基本圖樣的設(shè)計，甚至還有些設(shè)計單位進行只利用CAD技術(shù)進行平面設(shè)計，沒有真正發(fā)揮CAD技術(shù)的作用，單純將其作為計算機輔助設(shè)計工具。

2 機械工藝設(shè)計中改進的CAD技術(shù)應(yīng)用途徑

隨著科技的進步，機械工藝也取得了一定的進步，如數(shù)控機床、機械加工中心等構(gòu)造均在不斷發(fā)展之中，因此CAD技術(shù)作為機械工藝設(shè)計工作中的主要工具，其也必須隨著科技的進步而不斷發(fā)展。傳統(tǒng)CAD技術(shù)主要是進行簡單的制圖，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，如今CAD技術(shù)已經(jīng)逐漸向數(shù)值化、智能化和高度化方向發(fā)展，如CAM（計算機輔助制造）、CAE（計算機輔助工程）等，甚至兼容CAM 和CAE的新技術(shù)也逐漸被研發(fā)。

2.1 改進CAD技術(shù)的優(yōu)勢

CAM/CAE技術(shù)作為比較新穎的設(shè)計技術(shù)，其主要能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)計工作的信息化和智能化，且還能夠針對人為機械設(shè)計圖紙存在錯誤的地方進行自動修改，即其能夠充分了解機械設(shè)計工作人員實際需求，從而進行全面的檢測，改進錯誤的地方。另外機械設(shè)計工作人員還能夠創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計，并確保設(shè)計過程的即時性，促進了機械工藝的創(chuàng)新性發(fā)展，因此改進CAD技術(shù)在機械工藝設(shè)計中應(yīng)用具有促進機械行業(yè)發(fā)展的作用。

2.2 改進CAD技術(shù)的實際應(yīng)用

雖然傳統(tǒng)CAD技術(shù)的功能已經(jīng)比較全面，但隨著各項技術(shù)的發(fā)展和CAM/CAE技術(shù)的發(fā)展，CAM/CAE技術(shù)更能夠?qū)崿F(xiàn)機械工藝設(shè)計工作的完善。為了避免機械工藝設(shè)計出現(xiàn)錯誤，傳統(tǒng)平面設(shè)計方式逐漸被淘汰，主要是由于平面設(shè)計難以充分展現(xiàn)機械工藝設(shè)計中包含的數(shù)量眾多的零部件，同時也難以明確零部件的實際位置。而利用CAM/CAE技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)立體模型的構(gòu)建，是所有的零部件及其位置都清楚的顯示，減少錯誤的發(fā)生率。而且改進CAD技術(shù)還能夠結(jié)合信息技術(shù)，將應(yīng)用在機械工藝設(shè)計中的數(shù)據(jù)進行保存和共享，以達到重復(fù)利用和提高工作效率的目的。

另外改進的CAD技術(shù)還能夠進行設(shè)計材料的評估，即能夠利用CAE技術(shù)進行強韌度、材料組成和碰撞問題的動態(tài)分析，在降低成本的同時，確保設(shè)計材料能夠在機械生產(chǎn)中得到完善應(yīng)用。而且根據(jù)不同要求開發(fā)的CAM/CAE技術(shù)在機械工藝設(shè)計方面具有針對性，從而有效使機械工藝達到設(shè)計、制造和生產(chǎn)管理統(tǒng)一化的目的。改進CAD技術(shù)能夠有效提高設(shè)計效率，從根源上減少機械產(chǎn)品的生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)效率。此外改進CAD技術(shù)的數(shù)據(jù)信息保存工作能夠在創(chuàng)新機械設(shè)計中得到良好的應(yīng)用，即機械設(shè)計工作人員需要將部分零部件進行重新設(shè)計，而另外零部件設(shè)計則可以直接應(yīng)用保存的數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)提高機械設(shè)計效率的作用。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國機械行業(yè)的發(fā)展發(fā)展，如何實現(xiàn)機械工藝設(shè)計智能化、信息化、自動化過程成為機械設(shè)計工作人員非常關(guān)注的問題，而CAD技術(shù)應(yīng)用于機械工藝設(shè)計工作中的主要計算機工具，良好利用其改進技術(shù)CAM/CAE技術(shù)能夠有效實現(xiàn)機械工藝設(shè)計自動化。目前我國CAD技術(shù)與國際水平仍然存在一定的差距，因此我國應(yīng)當(dāng)加強對CAD技術(shù)的改進研究，如CAM/CAE技術(shù)有效提高機械工藝設(shè)計的準(zhǔn)確度，確保零部件設(shè)計更加精確。

參考文獻：

［1］蔡葛明,雍照章,王華.CAD技術(shù)在機械工藝設(shè)計中的應(yīng)用研究［J］.機械工程師,2016（01）：218-220.

［2］董哲.改進的CAD技術(shù)在機械工藝設(shè)計中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息,2015（25）：41.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.027

作者簡介：劉亞楠（1985-），男，河南許昌人，本科，助教，研究方向：機械設(shè)計制造。