關于CAD技術在機械工藝設計中的應用探究

鄭峰

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，人們在日常生活和企業的生產過程中對機械設計的應用越來越廣泛，我國的機械設計繪圖經過不斷的發展，實現從二維向三維的成果轉型，所以應充分重視CAD技術在機械設計中發揮的作用，對機械設計的發展具有積極的作用。該文主要闡述CAD技術在機械工程設計中的發展，研究CAD技術在機械工程設計中的應用，并且對CAD技術進行詳細的講解，從而使人們能夠對它有更好的認識。

關鍵詞 ：CAD 技術 ;機械工藝 ;三維建模

引言

CAD是一種功能齊全的制圖軟件，通常應用在機械工程領域和建筑領域中。設計師通過使用CAD技術不僅能夠有效地提高工作效率，還能夠保證設計的準確度，保證設計能夠在機械加工的過程中得到更好的應用。機構設計是機械專業的基礎課程，在機械專業課程教學的過程中重點對CAD技術的應用進行了講解。隨著機械行業的不斷發展，設計師應該熟練地掌握CAD技術的使用技巧，同時提高機械加工的工作 效率，在一定程度上推動了機械行業的發展。

1 CAD 技術在機械工藝設計中的應用特性

1.1 提升機械設計工作效率

在進行機械設計的時候應科學合理的利用CAD技術，這樣可以有效的提高生產效率，在機械設計的過程中運用CAD技術所設計的機械模型，根據設計者的要求，可以進行隨意改動。運用CAD技術進行設計改動的過程中，設計人員只需簡單的操作，在原有的產品基礎上就可以獲得新產品。

1.2 提升產品技術含量

隨著科技的快速發展，人們生活水平不斷提高，使得人們對機械產品提出的要求越來越高，產品設計的技術含量成為衡量產品性能關鍵指標和因素，隨著CAD技術的廣泛應用，有效的提高機械產品設計的技術含量，為產品的設計提供可靠的保證。所以科學合理的將 CAD技術應用在機械產品設計中，對促進機械產品設計質量和效率的提高有積極作用。

1.3 成功的實現機械設計的變量化和數據化

過去的機械產品設計主要是以圖紙的形式展現的，如有局部改動，那么設計圖紙必須報廢，然后重新進行繪畫，這種做法增加工作人員的工作量，影響設計工作效率的提升。隨著 CAD技術的廣泛應用，設計人員可以利用CAD技術進行產品設計，設計人員將相應的數據輸入計算機中，計算機會自動產生模型，當需要進行修改的時候，設計人員需要對部分數據進行修改，有效的降低工作人員的勞動量，促進產品設計工作效率的提高，對產品模型的設計精度和質量提高有積極的促進作用。

1.4 促進技術集成

CAD技術的使用與發展使得零件實現集中化，CAD/CAM系統的建立，在基于龐大數據庫的基礎上形成獨特的板塊，使產品設計中的每一步都可獨立運作，CAD/CAM系統的使用使得零件設計實現高度的數字化和集成化，使實際的產品設計更加優越。

2 CAD 技術在機械設計中的應用

2.1 機械設計、輔助繪圖

在機械設計中使用的三維CAD技術具有強大的設計功能，能夠在一定程度上對機械進行全新的設計，形成一種全新的設計體系，同樣在特定的裝配環境中設計新零件，不僅方便快捷，而且能夠有效地保證零件裝配的整齊性。這樣在一定程度上提高了設計人員的工作效率，并且能夠提高設計的標準化程度。在傳統的機械設計過程中，工作人員的工作量很大，并且還需要手工完成，這樣不僅不能有效保證信息的準確性，而且也不能保證設計的美觀性。利用CAD技術具有的豐富美觀性和功能完備的繪圖命令，可以很容易地繪制高質量的機械工程圖，不僅有效減輕了工作人員的工作量，還能夠提高機械制圖的質量和效率。

2.2 零件與裝配建模

三維CAD系統具有3種建模形式，主要分為有線框模型、實體模型和表面模型，可用于合理配置機械產品零件和裝配圖的實體建模。這樣能夠有效發揮CAD技術的作用，順利完成簡單結構零件的三維實體建模。使用CAD技術能夠有效地對煩瑣的零件進行構造，首先使用二維技術對其進行大體的構造，之后再使用三維CAD技術進行完善，整合出完整的機械裝配圖。

2.3設計檢驗

利用CAD系統軟件的零件回放功能，可以通過動畫播放的形式，清晰地演示機械產品的零件裝配情況。如果在回放的過程中能夠發現零部件結構和功能不合理的地方，這樣才有利于及時地采取措施進行解決，有效地提高機械零件部分之間配置的準確性，同時在一定程度上避免了質量問題的出現。在進行機械產品設計的過程中，這零件部分設計的自動化檢驗方法，不僅能夠有效提高機械零部件之間的準確性，防止產品出現質量問題，而且可以保證設計的可行性，提高設計效率。

3 優化工程的分析和設計結構

工作人員應該對機械產品的力學進行詳細的分析和對結構進行優化，這是機械設計中的不可或缺的環節，隨著現代運動力學的不斷發展，CAD技術的工程分析和結構優化功能也越來越完善。但是有很多的 CAD軟件已經具備有效的接口，設計人員應該直接把產品的三維實體模型導入有限元分析的軟件中，對產品的模式進行詳細的分析，并結合產品的結構進行分析。同時還能夠利用機械CAD技術，對產品的動態性等方面進行分析和結構的優化。

4 智能化操作

智能化操作可以以信息化、知識化為載體對其進行詳細地分析，這樣能夠使分析出的數據更加詳細、準確，能夠提供一定的技術幫助。智能化操作的過程能夠完全體現設計者的圖意和失誤情況，并且能夠對智能化的問答進行推理。以創新為核心，把CAD技術融入現代設計中。只有使用智能化系統對產品進行優化，才能順應社會發展的需 求。

5 參數化設計、工程分析

CAD技術軟件具有優化設計、動力學分析等多種功能，設計師可以結合設計對象進行相應的分析。通常來說，對零件部分和標準化比較相似的部分，設計師需要使用CAD技術對零件進行詳細的分析，對相關的尺寸進行調整，這樣才能夠方便其在其他的零件設計中的使用。同時設計師應該借助CAD技術對一些龐大的圖形程序建立一個專門的數據庫，并且能夠對零件的尺寸進行調整，這樣可以形成一個全新的零件圖形。

6結束語

CAD技術經過不斷的發展與創新，必將成為我國機械工程設計領域最可靠的技術手段，隨著這項技術的大力推廣和應用，從而徹底消除了制約機械工程設計領域發展的不利因素，促進了機械工程設計質量和效率的全面提升。同時CAD技術的應用也為我國設計領域的深度優化和創新提供了基礎，是為了機械工程設計領域發展的必然方向，而且隨著設計人員不斷的將其拓展至各個機械工程設計的各個環節，也必將促進機械工程設計領域的不斷發展。

參考文獻：

[1] 史越 . 三維CAD技術在機械設計中的應用探究 [J]. 電子測 試 ，2013（23）：26-27.

[2] 趙陽 .CAD技術在機械工程設計中的應用探究 [J]. 科技創新與應 用 ，2014（07）：63.

[3] 曹麗娜，田曉霞 . 三維CAD技術在機械設計中的應用研究 [J]. 裝備制造技術 ，2014（06）：97-99.

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）