基于CAD技術的機械工藝設計優勢探析

謝青青

摘要：在我國社會經濟迅速發展的背景下，機械制造業迎來空前絕后的發展機會，傳統的機械工藝設計已經無法滿足制造業的發展需求，需要積極探索出新型的工藝技術。隨著我國科學技術的不斷提升，CAD技術逐漸應用而生，在機械工業設計中廣泛使用，并取得了顯著的應用效果，不僅可以提高機械工業設計的效率，還可以提高產品技術的含量，為機械工業的安全發展奠定了良好基礎。因此本文對CAD技術的機械工藝設計優勢進行深入性的分析，希望可以為CAD技術和機械工業的發展提供有力借鑒。

關鍵詞：CAD技術;機械工藝設計;優勢

中圖分類號：TM3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0223-02

0? 引言

CAD技術憑借自身獨特的優勢和特點在機械工藝設計中廣泛使用，并發揮著至關重要的作用。CAD技術不僅可以為機械工業的設計提供三維視圖，還可以實現二維可視化的設計，可以直接利用計算機的屏幕將其設計成果直接展示出來，能夠顯著提升工藝設計的形象化和生動化以及機械工藝設計的直觀性和立體性，進一步了提高工作的效率和質量，使企業可以在激烈的競爭中提升自身的實力和地位，從而獲取較高的經濟效益。

1? CAD技術概述

CAD技術在機械工藝設計應用過程中，發揮著極大地作用。CAD技術能夠減輕機械工程設計師的工作壓力，提高設計師的工作效率，能夠在很大程度上確保整個設計工程的質量。除此之外，CAD技術還可以優化整個設計師的設計理念，改善整體的設計方法，有效改進傳統手工設計中存在的不足，使目前的機械設計工藝更能夠符合目前新時代下社會發展的需求，可以在激烈的社會競爭中獲取更多的社會效益和經濟效益[1]。CAD技術在實際應用過程中通過與模型數據庫進行相結合，設計人員可以嚴格按照相應的設計理念完成機械工藝的設計，同時也可以直接完成對設計圖形的組裝或者拆散，這樣能夠設計出更符合機械工業理念的CAD制圖，有效提高機械工藝設計的效率和質量。

2? CAD技術的機械工藝設計特點

2.1 信息處理完整化

CAD技術在機械工藝設計中起著決定性的作用，在設計過程中CAD技術能夠在最短的時間內完成高質量的設計工作，并且整體設計圖紙的信息量和數據非常完整。CAD技術中包含著非常多豐富的機械構件，可以直接將其應用在機械產品的設計中，在這個設計過程中都為設計人員節省了大量的時間和精力，可以減少企業在人力上的投入和支出。通過正確采用CAD技術可以以最快的速度將機械產品的整體構造以及各個組成部分都模擬出來，便于后期測試工作可以順利進行，同時也可以保障整個機械工藝的質量[2]。給予CAD技術所構建的相關機械產品可以對具體內容查看時，可以自由伸縮，可以保障整個產品信息數據的準確性和完整性。

2.2 提高工藝設計效果

使用CAD技術開展機械工藝設計的過程中，需要將整個機械產品劃分成多個部分，分別采用個性化的方式完成設計，在對機械產品各個組成部分構建的過程中，能夠對每個組成部分有一個全面的了解和認識，在認識和分析過程中能夠及時發現其中存在的不足和問題，利于后續工作順利進行[3]。利用CAD技術開展設計時，整個設計的過程都非常的自由化和個性化，可以及時對設計中存在的不足進行修改和調整，這樣就可以減少以往手工設計方式后續修改時所耗費的時間和精力，有效節約了設計的成本，對提升整個產品的質量起到了極大地促進作用[4]。CAD技術應用過程中還可以對機械產品實現無死角的查看，容易在最短的時間內找到問題所在，或者是找到新的創新點，能夠顯著提高產品的質量和效果。

3? CAD技術在機械工藝設計中的使用優勢

3.1 提升機械設計工作效率

CAD技術在機械設計中的合理化應用，能夠顯著提升設計的效率和質量，經過大量數據分析發現，在機械設計中采用CAD技術建立機械模型，能夠最大程度的滿足設計者的需求，更加符合目前該產品上市所帶有的理念和獨特的性能，在設計過程中能夠隨意進行更改，隨機調整，其主要優勢在于改動過程中不會改變原有的模樣，可以正常使用。換句話來講，在機械設計過程中CAD技術的使用能夠從根本上提高設計的效率，縮短設計人員的工作時間，同時也可以保障產品的質量[5]。另外，CAD技術還可以通過在原有的產品中進行創新和調整，可以直接獲取一個不同于之前的新產品。

3.2 提升產品技術含量

隨著科學技術的不斷發展與進步，人們生活水平隨之逐漸提高，對機械產品的性能和質量都提出了更好的需求和標準，而機械產品技術的含量已經逐漸成為人們衡量機械產品性能的主要因素和關鍵性指標，近些年，CAD技術在機械產品中被廣泛使用，為整個機械產品技術含量的提升創造有力的條件，同時該技術的使用也為舊產品的革新和新產品的創新提供了可靠的技術支持，能夠更好的滿足社會對機械產品的需求[6]。例如：機械產品在設計過程中會采用到多種方式方法，例如：受力分析法、優化法等。所以在機械產品設計中合理應用CAD技術能夠有效提高產品的技術含量，滿足新時代下科學技術發展的標準，可以有效促進機械產品設計的質量，進一步提高機械產品設計的效率。

3.3 全面實現機械設計的變量化和數據化

設計人員應用CAD技術在對相關產品進行設計時，只需要將產品的相關數據錄入到計算中，就可以借助計算機的特性將數據自動生成產品的基本模型，生成之后如果需要對產品進行修改或調整，設計人員只需要對錄入的數據進行更改即可，可以在最短的時間內完成對產品的設計和修改，這樣才可以很大程度上提高了設計人員的工作效率，減輕了工作壓力，能夠保障設計人員認真、細心的完成對機械產品的設計，提高產品模型設計的精確度，從而進一步提高產品模型的質量[7]。

4? CAD技術在機械工藝設計中的應用

4.1 輔助繪圖、設計機械

采用CAD技術完成對機械工程的設計，能夠有效提升設計人員的工作效率，實現機械行業對產品設定的標準化目標。以往工作人員都是采用傳統的工藝設計來完成對產品的設計，在實際過程中會進行大量的手工作業，會降低信息數據的準確性和有效性，無法確保機械產品的有效性，同時整個機械產品的美觀度也會受到嚴重的影響[9]。在機械工藝設計中CAD技術可以嚴格按照繪圖命令來完成相關設計，能夠顯著提升機械工程設計圖的質量，提高工作人員的工作效率，確保機械工業能夠更好更快地發展。

4.2 建模部分的應用

CAD技術應用在三維建模工作中，能夠有效實現對實體模型的設計，完成了設計信息逐漸向模型數據的轉變。通過對CAD技術廣泛的應用與推廣，發現無論是在三維立體圖形的構建中，還是在模擬零件生產的過程中，都可以合理采用CAD技術完成相關工作，使設計數據的數字化更具有簡便性的特征，通過利用CAD技術可以從根本上實現對工程技術人員操作效率的提升[9]。同時也為技術人員完成對零件尺寸相對應模型的建立以及對零部件更好地更改和調整提供了重要的數據支撐，極大地避免了過多的無用操作和設計之初反復修改稿件數據所帶來不利影響，CAD技術的使用方便工程技術人員實現對零件和部件全程化修改，在提高設計人員工作效率的同時，還可以為零部件的設計提供重要的信息數據[10]。

4.3 智能化應用

CAD技術應用在工程設計中所表現出的智能化主要包括兩個方面，分別為工程分析和結構優化。利用CAD技術對零部件進行設計時，設計人員只需要對零部件開展力學分析，對內部結構的優化情況進行全面的分析和探究，就可以保障所設計出的零部件更加符合機械產品的高標準和高要求[11]。CAD技術的應用有效提升了內部結構優化的效率，并在設計過程中通過采用三維立體圖構建產品基礎的模型，能夠對產品數據進行深入性的分析，并根據分析結果實現對產品設計的優化，調整產品的數據，能夠實現對復雜零部件的設計和優化，提高機械產品的質量，同時也可以有效實現機械產品實用性的特點，進一步滿足社會人們對機械產品的需求，提升企業的經濟效益[12]。

5? 結束語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展與進步，CAD技術已經在機械工藝設計中廣泛應用，并取得了優異的成績，并具有革命性技術的標志，極大地推動了機械工藝設計的自動化和職能化。CAD技術在信息技術發展的大背景下在逐漸創新和優化，只為可以占據我國機械工藝設計的領域，為機械工業的發展提供有力依據。但是為了確保機械工業可以激烈的競爭中提升自己的實力，穩固自己的地位，還需要借鑒國內外先進的機械工藝設計技術，開發CAD技術的新應用優勢，以此來全面促進我國機械工藝設計領域的穩固發展。

參考文獻：

[1]郭錦玉，吳佳秜，陳建國.利用信息化平臺進行混合式教學與學生評價的研究與實踐——以“機械制圖及CAD”混合教學為例[J].南方農機，2020，51（23）：138-139.

[2]蔡厚道，黃小華，張美蕓.線上線下混合式學習效果評估與分析——以機械CAD/CAM課程為例[J].內燃機與配件，2020（22）：214-215.

[3]岳曉博.CAD在機械設計中的應用及機械制造技術的應用研究[J].內燃機與配件，2020（21）：193-194.

[4]郭國誼.新工科建設下CAD/CAM技術課程教學改革的實踐研究——以新余學院機電工程學院為例[J].理科愛好者（教育教學），2020（05）：1-2.

[5]黃芳.機械制造中機械CAD與機械制圖結合應用分析[J].內燃機與配件，2020（18）：102-103.

[6]仲雪偉，范運峰.計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用[J].南方農機，2020，51（16）：186-187.

[7]李欣.基于UG平臺下計算機輔助技術在機械設計制造中的應用[J].化工管理，2020（19）：77-78，90.

[8]楊林祥.高速公路橋梁施工質量監理的重要性及優化策略[J].建材與裝飾，2020（15）：233，237.

[9]付東方.橋梁施工質量管理及其控制——以貴陽市南埡路工程為例[J].黑龍江交通科技，2019，42（11）：224-225.

[10]胡啟亮.淺析公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工技術及質量監理[J].現代物業（中旬刊），2019（10）：187.

[11]陳動杰，石美軍，郭又銘，李民強，倪俊林.機械加工工藝技術的誤差及改善對策[J].科技風，2019（09）：166.

[12]潘旭東，孫曉磊，李旦，王廣林，閆紀紅.基于AR技術的機械制造工藝課程設計教學輔助系統開發[J].實驗技術與管理，2017（10）.