CAD技術在機械電氣工程設計中的應用探究

侯振環(huán)　張棟梁

摘要：CAD作為計算機設計輔助技術，將其合理應用到機械電氣工程設計中，能夠保證所設計產品的尺寸、規(guī)格等符合標準，優(yōu)化傳統(tǒng)的設計流程。本文首先簡單介紹了CAD技術與機械電氣工程設計相關概念，對CAD技術在機械電氣工程設計中的發(fā)展現狀進行分析，分析了其在機械工藝設計領域的優(yōu)勢，并提出在機械電氣工程設計中如何有效應用CAD技術，希望為機械工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關鍵詞：CAD技術;機械電氣工程設計;應用

引言

與傳統(tǒng)純手工一筆一劃的制圖方式不同，CAD技術通過電腦軟件中豐富的數據庫可以輕松獲取各類機械設計的基礎元件，整改設計過程只需要將這些基礎元件通過線條組合起來，即可實現機械工藝設計，而且因為是電腦軟件制圖，可以隨時修改標注CAD圖紙，對于設計錯誤的部分可以隨意修改而不會造成資源和時間的浪費，節(jié)省了大量的時間和人力資源成本，從而提高效益。

1CAD技術與機械電氣工程設計概述

1.1CAD技術基本定義

計算機輔助設計英文簡稱為CAD。CAD技術指的是借助計算機工具輔助設計者完成相關設計的技術。計算機技術的不斷成熟為CAD技術的發(fā)展提供了發(fā)展空間，使其使用范圍不斷擴大，比如在建筑結構設計、機械電氣工程設計中得以應用，將該技術的優(yōu)勢發(fā)揮出來。

1.2CAD技術與機械電氣工程設計的關系

由于傳統(tǒng)的機械設計在圖形繪制處理、計算準確性等方面存在一定缺陷，無法滿足機械工程對設計精確度、圖形處理等方面的高要求。在機械電氣工程設計中應用CAD技術，能夠促使機械設計的質量、效率得到很大程度改善和提升，因此機械電氣工程設計要求的提高，為CAD技術的應用提供有利機遇[1]。

2CAD技術在機械電氣工程設計中發(fā)展現狀分析

CAD技術作為一種現代化設計方法，在機械電氣工程設計應用中不斷更新和升級，以滿足當前機械電氣工程設計的需求。同時，在當前智能化、信息化的發(fā)展趨勢下，CDA技術在機械電氣工程設計中也會順應時代發(fā)展的步伐前進，具體體現在以下方面：

首先，在CAD技術不斷更新的過程中，相關的CAD技術軟件也隨之產生，這些軟件憑借自身的特點來吸引不同層面的用戶，由于不同軟件在應用中缺乏一定的標準，造成各個軟件之間出現不兼容情況，對機械電氣工程設計操作人員來說，在使用不同軟件時，無法做到信息交流和資源共享，影響CAD技術在機械電氣工程設計行業(yè)的深入開發(fā)和更新。為了解決各個軟件之間不兼容問題，要求CAD軟件數據模型、資源交換格式等具有一定的標準化，便于機械電氣工程設計人員工作效率的提高，促使機械電氣工程設計水平的提升。

其次，在當前智能化、網絡化發(fā)展的大環(huán)境下，為CAD技術升級創(chuàng)造有利環(huán)境，比如在機械產品模型設計環(huán)節(jié)中應用該技術，可以通過參數、特征造型等來分析產品設計的可行性，能夠使設計者從傳統(tǒng)設計方法中解脫出來，將更多時間和精力用在產品性能創(chuàng)新方面。

最后，在網絡條件的支撐下，在機械電氣工程設計中應用CAD技術，能夠實現產品二維圖紙的快速傳輸，并建立具有動態(tài)性的三維模型，在達到機械產品設計要求的基礎上，使企業(yè)的運營成本有所降低[2]。

3CAD技術在機械工藝設計中的使用優(yōu)勢

3.1提升產品質量

與傳統(tǒng)的設計方式不同，CAD技術可以使得機械工藝設計的過程更加快速，往往速度會提升數十倍;可以隨時修改設計內容，而不是如傳統(tǒng)設計一樣，一旦出現問題需要整體換新，重新繪制設計圖紙，這樣節(jié)約了大量的時間，使得設計更加得心應手;可以更方便的設計出三位圖像，并進行全方位的觀察效果，通過CAD技術設計出來的機械產品，可以隨意放大不失真，也可以進行隨意的翻轉，仔細查看各個方位的設計效果，而傳統(tǒng)方式技能通過復雜的步驟不斷體現出產品的三維立體圖形與各個視圖，設計過程中更容易出現錯誤，難度也更大，耗費時間也更多，通過CAD設計出三位立體圖紙后，可以通過對產品的全方位觀察，更有利于發(fā)現產品中存在的各類問題，方便進一步修改和優(yōu)化，甚至可以通過觀察，激發(fā)新的設計思路，設計出更優(yōu)秀的機械產品。

3.2提高設計效率

通過CAD技術可以避免傳統(tǒng)手工制圖的不足之處，例如，在進行三維立體模型的設計時，傳統(tǒng)模式只能通過三視圖抽象的體現出設計效果，無法直觀的查看設計產品的效果圖像，而通過CAD技術設計的機械產品，可以輕易繪制出三維立體的圖像，通過鼠標的控制，將圖形進行全方位旋轉查看，可以對產品的組成部分進行拆解重裝，對于設計不合理的部分隨時進行修改，節(jié)省了大量的工作時間，相較于傳統(tǒng)設計模式，其效率提升了幾十倍[3]。機械產品往往是由許多小型的零部件組成，通過CAD技術可以有效快速的繪制出各零部件組合的樣圖，對于組合之處可以放大進行詳細的查看，方便及時發(fā)現問題，避免設計的產品在實際應用后，再因之前未發(fā)現的設計問題而故障頻發(fā)。

4CAD技術在機械電氣工程設計中的應用

4.1CAD技術在機械電氣工程設計中的建模應用

傳統(tǒng)機械電氣工程設計很大程度上的短板就是建模方面，CAD技術彌補了這一段版，同時這也是其存在的核心價值。在建模過程中，需要綜合各方面的信息和數據來達成目標，其中主要有三類，分別為線框模型、表面模型以及實體模型。CAD技術在許多方面多多少少都有使用，但大多數情況下應用在二維、三維的建模上。三維建模應用了較多的幾何、代數的相關數學知識，根據要求模擬出模型，再引入參數進行變量運算。

4.2CAD技術的智能化

在許多機械電氣工程設計中，一些部件的結構、尺寸等都有嚴格的要求，對于不同環(huán)境工作的部件也要有一些特定的大小。零部件的工作需要技術人員對其有深入的掌握，相關的力學分析以及結構特點都是要精確了解的部分，而現階段CAD技術已經基本可以達到這類標準，對部件可以有良好的分析。所以，在很多時候技術人員不需要對零部件大量了解，可以通過CAD技術完成這方面內容[4]。

4.3CAD技術在機械電氣工程設計中繪圖的作用

CAD技術在機械工程中最基礎的應用就是繪圖制作，該技術不僅能夠改變傳統(tǒng)的繪圖方式，還可以更好的滿足機械工程對繪圖的要求。據調查發(fā)現，CAD技術最早進入機械電氣工程設計工作就是進行繪圖制作。隨著經濟的不斷發(fā)展，CAD繪圖軟件的主要功能包括交互式繪圖、圖形編輯、文字填充剖面、區(qū)分層次和實現圖像與文字之間的轉換。

結論

在現代發(fā)展中，機械電氣工程設計的要求越來越高，CAD技術的使用具有重要的意義，不斷完善CAD技術，增加其在建模、繪圖以及提升設計智能化等方面的作用是必要的舉措。

參考文獻

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朱浩宏.CAD技術在機械電氣工程設計中的應用分析[J].企業(yè)文化（下旬刊），2018（10）：230.