CAD在機械工藝設計中的運用

王孝峰

摘要

CAD技術是以信息技術為基礎的圖形繪制操作軟件，在國內工業制造業，尤其足機械制造業中有著極為廣泛的應用，為切實提升機械產品設計質量，做出了不可磨滅的貢獻。本文將以CAD技術運用優勢介紹為切入點，對該項技術在機械工藝設計中的具體運用方式展開全面論述，旨在提高CAD技術運用水平，保證國內機械工藝設計整體質量。

【關鍵詞】機械產品 CAD技術 機械工藝設計二維平面

機械加工設計，是保證機械產品生產質量的關鍵，會對產品最終使用性能以及使用長久性等形成直接影響。為達到理想化機械產品生產目標，業界人士開始將CAD技術運用到了產品設計工作中。CAD技術是新型計算機技術衍生品，將其運用到機械行業之中，能夠打破傳統機械產品制造與設計固定模式，可以有效推動行業發展，優勢較為突出。

1 CAD技術運用優勢

1.1 保證產品技術含量

民眾生活水平與需要的不斷提升，對現代機械產品設計提出了新的要求，產品設計技術含量已經成為衡量產品性能的關鍵因素與指標。通過對CAD技術的運用，可以有效提高產品設計技術含量水平，能夠為新產品設計提供有利技術支持。例如，可通過對該項技術的運用，展開優化法以及受力分析法等操作，會對產品設計效率與質量提升形成有效帶動。

1.2 提升設計整體效果

技術人員在進行產品設計過程中，可通過對CAD技術的借助，在進行產品生產前對機械產品有更加深入的了解與認識，能夠及時發現產品缺陷，以便及時對設計進行調整，進而保證機械產品質量，促進機械產品更新，以確保市場對于機械產品的認可度。同時立體化的展示方式，可以將產品立體效果清晰呈現出來，能夠成功激發出設計師的靈感，以為產品設計優化與完善奠定良好基礎。

1.3 推動設計數據化、變量化發展

實現機械產品設計數據化以及變量化，是提升機械產品設計質量的關鍵因素之一。主要是因為，傳統產品設計主要以圖紙繪圖為主，若設計存在需要改動之處，整張設計圖就失去了價值，需要重新進行繪制，耗時費力。而在對CAD技術運用之后，設計人員可按照自身需求隨時進行設計更改，會在完成相關數據輸入之后，自動生成產品模型，能夠有效降低設計人員工作強度，保證整體工作開展效率。

2 CAD技術在機械工藝設計中的具體應用

2.1 二維平面設計中的運用

作為計算機繪圖軟件基礎內容，二維平面設計屬于CAD技術基本功能。在進行機械工藝設計過程中，技術人員可通過對該項技術圖形處理以及繪圖功能的合理利用，輕松利用計算機完成各項繪圖任務。同時可以在設計過程中及時發現設計方案所存在的問題，可以有效提高整體設計準確度與效率。此外通過對該項技術的運用，還可以實現設計信息記性自動化以及設計圖樣信息自動化管理模式，能夠更加智能的對各項數據進行處理與運用，設計人員只需在軟件內輸入相應設計參數，便可以得到相應基礎設計框架，此時再利用軟件中繪畫工具實施框架填充與修補等處理之后，便可以得到相應二維平面設計圖。

2.2 在數據內部結構改變中的運用

CAD技術擁有良好的封裝性特征，技術人員可通過對該功能的運用，完成對數據內部結構的改變工作，確保可通過對CAD軟件數據抽象技術以及封裝性技術的運用，在保持原有數據程序不變的基礎上，對數據內部結構進行調整，確保相應程序可以得到有效保護。在進行數據內部結構調整時，要對數據代碼一致性進行保證，并要在此前提下做好捆綁對象數據結構處理工作，確保其可以成為真正的整體，能夠做好對象實施細節隱藏工作，以在CAD技術抽象性以及封裝性應用程序的輔助之下，科學展開數據訪問，確保數據程序在使用過程中，不用過多分散精力去關注其他內部結構，以為工藝設計工作提供更大的助力。

2.3 在建模中的運用

CAD技術在二維建模與三維建模過程中應用較為廣泛，在具體進行建模時，會將對象視為是一個概念，會按照某一具體問題，對該對象進行歸類與分析，以便成功建立起面向對象系統的模型。在對該項技術進行應用時，會通過的數據結構以及行為的處理，抽象性實現對系統靜態以及動態屬性的描述，會在應用過程中完成對象語言與其結構的描述任務，進而獲得最終設計方案。通過對C語言等程序設計語言的運用，能夠有效促進設計步驟機械語言化的轉變，可完成相應程序編寫任務，可以對整體設計方案質量進行保證。

2.4 設計繪圖中的運用

作為機械產品設計重點一環，設計繪圖一直是設計人員所關注的重點。與傳統繪圖方式并不相同，CAD技術的運用，能夠極大豐富設計人員各項需求以及構想，可以為繪圖手段多樣化發展提供有利技術支持，能夠切實增強整體繪圖設計工作的清晰度以及標準度。同時數字化技術的合理利用，也會使整體繪圖工作變得更加簡潔、明了，會從根本上減輕繪圖設計人員工作任務量，設計準確程度以及工作效率都會得到有效提高。

2.5 智能化方面運用

通過對CAD技術的研究可以發現，該項技術智能化應用主要體現在結構優化以及工程分析兩個方面。技術人員在利用該項技術進行零部件設計時，會利用力學分析以及內部結構優化考量等手段，對零部件是否與相關標準與質量要求相符進行確定，能夠保障最終零部件設計合理性。同時通過對該項技術的運用，還可以不斷提高零部件結構優化與工程分析的效率，可以通過三維立體圖構建功能完成虛擬模型建設工作，可通過較為直觀的方式對所設計的零部件產品進行展示，更加便于設計人員對自身設計進行調整與優化，可以對最終產品設計結果進行保證。因此技術人員可通過對該項技術的合理利用，使原本較為復雜的零部件設計工作變得更加深入化以及精準化，可達到有效提高零部件設計水平的目標，能夠對產品實用性與科學性進行保障，以為機械制造企業獲得更加客觀的經濟利潤。

3 CAD技術在機械工藝設計中的發展趨勢

3.1 信息集成化、標準化

在具體進行機械設計時，設計人員需要對設備需求以及參數統一標準進行保障，以確保最終設計方案可靠性，所以CAD技術向標準化方向進行發展極為重要。目前國內已經針對CAD技術出臺了各項技術制定標準，一些行業應用規范也變得更加科學，而各種新型技術的不斷發展與出現，也會隨之產生大量新的標準，會對CAD技術應用形成有效指導。同時，為對設計質量以及效率進行保障，確保信息集成模式可以順利落實，促進該項技術信息集成化發展也是極為必要的。由于該項技術在實施產品建模過程中，需要運用大量數據信息，所以在建模過程中需要對數據實施規范化以及數組化處理，要在進行數據交換過程中不斷對各項規范標準進行優化與完善，并加大新交換規范與思想的擴充力度，以做好軟件性能改進與產品數據管理工作，確保產品生命周期內的數據管理工作可以達到預期目標，以對信息集成水平進行保障。

3.2 數據數據網絡化、智能化

計算機技術以及相關技術的不斷發展，使得軟件實際運用功能得到了有效提高，可通過仿真分析的方式對設計工作進行有效輔助，整體技術運用以及產品設計會變得更加智能。所以業界人士應加大對人工智能技術以及知識工程等技術的運用力度，要做好智能化發展研究工作，以為機械設計工作發展形成有效助力。互聯網技術的普及與發展，為機械設計網絡協同模式的出現，奠定了良好的基礎，CAD技術可在實際應用過程中，提供沖突檢測以及網絡虛擬裝配等功能，可以進一步對軟件各方面功能進行完善，以為協同設計工作開展提供更加優質的服務。

4 結束語

通過本文對CAD技術相關內容的論述，使我們對該項技術在機械產品設計中的具體運用有了更加清晰的認知。各企業要明確認識到CAD技術在機械設計中的價值所在，要對該項技術所帶來的具體優勢進行明確，加強對該項技術的重視程度，以在具體操作過程中不斷對產品設計進行調整與優化，從而實現理想化產品設計模式，確保企業所設計的產品能夠與市場需求相符，以為企業獲取到更加客觀的經濟利潤。

參考文獻

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