論CAD技術在機械設計中的實踐與應用

林赫超

摘要：CAD技術是計算機技術快速發(fā)展的產(chǎn)物，是機械領域信息化、智能化發(fā)展的典型代表，特別是CAD技術在機械設計中的應用，很好地提升了設計水平，為提高機械制造的質量奠定了良好的基礎。因此，文章將簡要闡述CAD技術的概念及其在機械設計中的優(yōu)勢，并提出機械設計中的實踐與應用策略，并展望CAD技術的發(fā)展，旨在為相關基礎工作者提供有價值的參考和建議，從而促進機械設計水平不斷提升。

關鍵詞：CAD技術;機械設計;實踐應用

近年來，在科學技術快速發(fā)展的背景下，機械制造行業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇，并取得了良好的發(fā)展成就，特別是先進的科學技術在機械設計與制造中的應用，促使機械行業(yè)從傳統(tǒng)的人工設計、手工制造向智能化設計和智能化制造的方向轉變，尤其是CAD技術的應用和發(fā)展，促使機械行業(yè)迎來了全新的變革，在降低機械工程設計人員工作量的同時，提升了機械設計的效率與水平，為后續(xù)的機械制造創(chuàng)造了良好的條件，同時也提升了機械產(chǎn)品的穩(wěn)定性。所以，在機械設計的過程中，設計人員要充分發(fā)揮CAD技術的優(yōu)勢作用，不斷地創(chuàng)新機械設計的方法，提升機械設計的質量和水平。

一、CAD技術的概念及其在機械設計中的優(yōu)勢

所謂CAD技術，即是指計算機輔助設計的簡稱，準確的計算力和快捷的繪制處理操作是CAD技術的強大優(yōu)勢，機械是一門非常古老的行業(yè)，傳統(tǒng)的機械設計主要依賴于人工經(jīng)驗，需要花費大量的人工和時間，而且有著設計效果差的特點，CAD技術的發(fā)展和應用，為設計人員提供了新型的設計方法，解放了設計人員的思維，同時大大提升了設計效率和設計質量。一般情況下，CAD技術在機械設計中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下兩個方面：首先，提升機械設計的質量。在實際的機械設計工作實踐中，特別是在設計復雜的機械產(chǎn)品時，設計人員可以借助CAD技術繪制出產(chǎn)品的三維圖形，從而直觀地對產(chǎn)品進行分析，對機械產(chǎn)品的整體性能進行系統(tǒng)性、全面性的了解，并通過有限元分析軟件，針對機械產(chǎn)品進行分析，發(fā)現(xiàn)機械產(chǎn)品存在的問題，并利用CAD技術進行優(yōu)化和改善，從而有效地提升機械設計的質量。其次，縮短設計實踐。CAD技術在機械設計中的運用，很好地解決了傳統(tǒng)機械設計耗時長、缺陷多的問題，減少了人為因素對機械設計帶來的影響，增強了機械設計的可實施性，避免由于設計因素帶來的重新設計、制作，很好地縮短了機械設計的時間。

二、CAD技術在機械設計中的實踐與應用

1. 零件與裝配圖的生成

零件與裝配圖的生成是機械設計的重要環(huán)節(jié)，在針對零件建模時，運用CAD技術能夠提升建模的速度，尤其是采用線框模型、表面模型和實體模型的方式，提升建模的質量，如設計人員采用CAD技術開展建模造型時，需要設計球體、立方體、圓錐體等體系，在建模的過程中，設計人員可針對零件的結構進行分析和研究，保證零件設計的科學性和合理性，并促使其成為多個基本體，并運用CAD技術中的布爾運算功能，完成零件的構建。另外，設計人員在設計復雜的機械零件時，難以將機械零件分解成基本體，此時便可以運用二維幾何元素定義機械零件的截面輪廓，并利用旋轉、拉伸等命令獲得基本體，最后采取布爾運算命令，獲得實體建模。同時，在設計機械總成圖時，設計人員可以運用CAD技術中的裝配功能，將各個子零件進行裝配，并按照機械運動的具體情況，合理地分析零件實體的構成，實現(xiàn)裝配圖的生成。

2. 模具集成制造

模具在機械領域扮演著十分重要的角色，主要分為注塑模具、沖壓模具和壓鑄模具等類型，隨著科學技術的不斷發(fā)展，模具制造也發(fā)生了翻天覆地的變化，為模具設計和模具制造帶來了新的活力和契機。傳統(tǒng)的模具設計融入了CAD技術，設計人員便可以利用CAD技術對模具進行設計，在設計的過程中針對模具的開模動作進行分析，確保模具設計的科學性和合理性，進一步提升模具設計質量，促進模具朝著集成制造的方向發(fā)展。通常情況下，CAD技術是一個整體性的技術，同時也分為不同的模塊，在機械設計領域得到了廣泛的應用，常見的有曲面造型、三維繪圖及仿真模擬等等，設計人員可以根據(jù)具體的情況，選擇不同的模塊來實現(xiàn)建模，最終達到模具集成制造的目的。

3.機械設計繪圖應用

實質上，CAD技術在機械領域最初的應用便是在繪圖方面，相對于傳統(tǒng)的繪圖方式而言，CAD技術直接革新了傳統(tǒng)的繪圖方式，不僅提升了繪圖效率和質量，而且為機械設計繪圖帶來了全新的理念。CAD技術具有很多的繪圖功能，常見的有圖形編輯、圖形交換等等，設計人員可以借助CAD技術實現(xiàn)機械零件的三維和二維繪圖，很好地保證了機械設計的質量。采用CAD技術開展機械設計繪圖工作時，促使機械設計繪圖變得更加直觀、更加突出設計人員的實際設計水平，促使設計人員從傳統(tǒng)、繁雜的機械設計繪圖工作中解放出來，既保證了機械繪圖的效果，又提升了機械繪圖的效率，為更好地開展機械制造創(chuàng)造良好的條件。

三、CAD技術的發(fā)展趨勢

隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，特別是在人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術的支持下，CAD技術始終緊跟時代的發(fā)展步伐，朝著智能化、信息化的方向不斷邁進。在未來一段時間，CAD技術的發(fā)展將會更加精確，智能化設計將成為CAD技術發(fā)展的重要方向，人工智能也必然會與CAD技術有效地結合起來，大大提升CAD技術的水平。

四、結論

總而言之，CAD技術在機械設計中的應用和發(fā)展，在很大程度上促進了機械行業(yè)的發(fā)展，尤其是CAD技術在零件建模、裝配圖生成、模具集成制造和機械設計繪圖方面的應用，直接提升了機械設計的水平和效率，很好地促進了機械行業(yè)的發(fā)展。

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