CAD技術在機械工程設計中的應用分析

朱浩宏

摘要：自從步入二十一世紀以來，計算機技術已經廣泛應用于各個領域，尤其是計算機輔助設計技術也就是CAD技術，對于各種設計工程的提升作用顯著，在現代機械工程設計中CAD技術也占有了重要的地位，因此本文根據CAD技術的發展以及在機械工程設計中的應用出發，深入探討如何正確有效地使用CAD技術來提高機械工程設計的效率。

關鍵詞：CAD技術；機械工程設計；分析與應用

高新技術的不斷采用始終是提高社會各個行業發展的有效動力，尤其是對于現如今的計算機技術與電子技術來講，尤其是是CAD技術，由于其強大的功能性，不僅僅在建設設計、汽車行業以及室內設計行業中發揮了巨大的作用，更是對于機械制造與機械設計領域的發展有著不可磨滅的貢獻。CAD技術能夠有效提高設計人員的工作效率，讓其能夠更快更好地進行相關設計工作，為機械設計行業帶來了巨大的變革與進步。

一、CAD技術的基本概念

CAD技術又稱計算機輔助設計技術，由于CAD技術的出現，設計工程師可以利用計算機來實現對于所設計目標的計算、比較與分析，通過CAD技術的計算、比較和分析后從而讓設計工程師能夠從中決定出最優的設計方案。與此同時，CAD技術不光可以進行數字計算，還可以制作出相應的設計圖，并且設計工程師還能夠通過CAD技術來對已有圖形進行修改、編輯與加工的工作，讓設計變得更加完美。由于CAD技術的方便性，使得在設計工程中使用CAD技術能夠大大提高設計工程的效率。

二、機械設計行業使用CAD技術的優勢

（一）促進機械設計產品質量的提高

隨著CAD技術的不斷優化以及在機械設計工程中使用的越來越熟練，使得機械設計工程中所采用的機械零件的質量也隨之提高。由于使用CAD設計技術的設計理念與傳統的機械設計理念有所不同，使得最終設計出的機械產品有著很高的質量，而高質量的機械設計產品也需要更高檔的機械零件與機械元件來進行支撐，因此CAD技術在機械設計工程中的使用變相的提高了機械設計對于機械零件質量的要求，最終讓設計出來的機械產品的質量也變得更高。

（二）CAD技術促進機械產品的更新與多元化

由于是采用計算機進行機械產品的輔助設計，因此相比于傳統的人工設計會更加精密與科學，讓許多人為所想不到的設計方案與理念得以實現。在機械設計行業中采用CAD技術后極大地拓展了設計工程師的設計思路，讓許多不可能的設計方案變為可能，促進了機械設計行業的多元化發展，從而使得通過CAD技術所設計出來的產品更具有新意與靈活性。

（三）CAD技術的應用能夠有效縮短設計時間

CAD技術在機械設計行業中的使用最大的優點就是能夠彌補設計中人為的缺陷，通過精密的計算與精確的參數保證了設計的科學性，而且交由計算機進行大量的設計計算可以節省大量的人工計算時間，同時還能夠有效地減少零件與零件之間不匹配問題的出現。更重要的是CAD技術還能夠支持機械設計工程中的三維立體預覽，使得機械設計工程師只需要對計算機所設計好的方案進行檢查與更新，而且CAD技術在進行機械設計時可以進行機械零件之間的模擬預裝以及機械的模擬運轉，極大可能的避免了設計出的機械產品出現問題而導致重新設計和制作。因此CAD技術不但在設計周期上實現了巨大的提高，而且還能預防機械產品可能出現的問題，進一步提高機械產品的設計效率。

三、機械設計行業中CAD技術的具體應用

CAD技術有效促進了機械設計行業的發展，而其在機械設計中的具體應用大概有以下幾種。

（一）在機械設計中使用CAD進行繪圖

在機械設計行業中CAD使用最多的就是繪圖技術，而繪圖也是機械設計中最為關鍵的部分。現如今機械工程設計師可以利用CAD技術強大且豐富的繪圖功能來完成自己的設計構想與設計需求，甚至一些平時難以想象到的設計構想也可以通過CAD技術來完成。并且CAD技術的使用基礎是計算機，在進行繪圖設計時，機械零件的規格與數據都可以在繪制的圖像上清晰的顯示出來。利用CAD技術進行繪制的設計圖基本很少出現數據與零件尺寸不合格的現象，并且隨著CAD技術的不斷更新與制圖的越來越標準化，使得機械設計行業也在不斷進步與發展。

（二）在機械設計中使用CAD進行設計建模

機械設計中工程設計師通常要在具體制造機械產品前進行相關的建模，通過對機械建模的檢驗來保證最終所設計出的機械產品能夠符合人們的實際需求。而在機械工程設計中的建模主要是在三維建模方面上的機械線框建模以及機械設計的實體模型，這些模型的實際產品需要有具體與科學的參數，一旦在具體制造中缺乏科學的參數設計，就會出現相應的問題。因此機械工程的設計師可以提前利用建好的模型能夠讓極大的減少由于參數不科學而出現的機械設計問題。與此同時，利用相應的建模還能夠減少因為與實際不符所造成的重復修改，大大節約了工程設計的時間，提高了機械設計效率。

（三）利用CAD技術完成對于機械設計的結構優化與可行性分析

零件的結構優化以及對零件的力學分析由CAD技術來完成也是當下CAD技術在機械設計中的一大應用，尤其是CAD技術可以通過建好的零件模型來進行力學的一些測試，并通過測試結果對設計的機械產品結構進行優化，使得最終所生產出的機械產品的質量與工作效率得到更好的保障。并且CAD的另一大好處就是能夠分析出設計師所設計的機械設計圖中存在缺陷的地方，然后通過精確的計算分析出根據機械設計圖的可行性。總而言之，CAD技術可以幫助分析并優化機械工程設計師的設計方案，使得在之后進行復雜的機械零件生產或者機械產品的制造時能夠保障其產品的可行性、科學性以及有效性。

四、總結

綜上所述，我國的機械設計與機械制造行業發展速度在逐步加快，CAD技術也在廣泛地應用在機械行業之中，并逐漸成為機械設計中不可缺少的技術，能夠有效降低在機械制造中的時間浪費，提高機械零件與機械產品的質量，保證其市場的核心競爭力。同時，逐漸完善的CAD技術也更加適用于機械工程設計行業，對于機械設計領域的發展做出了不可磨滅的貢獻。

參考文獻：

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