CAD 技術在機械制造中的應用

王晚英

（咸寧職業教育（集團）學校，湖北 咸寧 437100）

1 CAD 技術概述

CAD 技術是計算機輔助設計的簡稱，通常指利用計算機及CAD 圖形設備幫助設計人員完成設計工作。在工程設計工作中，需要通過計算機對不同的方案進行大量的計算分析比較，從而確定最優方案。但是在實際的設計過程中，CAD 所設計的很多內容因為工程量比較大，信息文字等方面都是非常繁雜的，如果通過人工操作完成，需要耗費大量的人力、物力，而且很有可能因為相關工作人員的主觀判斷而造成失誤，增加工程設計所需時間，影響后期工程其他環節工作的開展。不僅如此，人力應用增多，還會在很大程度上增加成本投入，對于相關工程的成本控制也是非常不利的[1]。

2 CAD 技術應用現狀

CAD 技術自發展應用以來，因為自身具有的優越性，已經被廣泛應用在工程設計的很多領域，如機械、電子，航天、化工、建筑等領域，都會通過CAD 技術完成相應的設計工作，這很大程度上降低了相關工作人員的勞動強度，使設計工作的周期得到了有效縮減，為后期不同工程施工爭取了更多時間。隨著人工智能多媒體、虛擬現實、信息技術的進一步發展，CAD 技術也朝著集成化、智能化、協同化的方向發展，在未來，CAD 技術一定可以為我國各行業的設計工作提供更優質的服務。但是當前，我國機械制造行業對于CAD 技術的應用仍然是浮于表面的，很多機械制造設計過程中并沒有充分發揮CAD 技術的應用優勢，致使最終設計工作的工作效率和工作質量仍然難以得到保障。因此，我國機械制造行業對于CAD 技術的應用仍然有很長的路要走[2]。

3 CAD 技術在機械制造中應用的必要性

機械制造行業對于各類設備的設計制作是非常關鍵的，因為設計的合理性、科學性會影響后期制造產品的質量。但是當前機械制造行業的相關機械設備越發精準化和復雜化，機械設計工作開展過程中設計圖紙的難度大大增加，這也使機械制造行業的設計工作開展起來相對比較困難。但是應用CAD 技術之后，機械制造行業的設計工作有了翻天覆地的變化，相關工作人員的工作量大大減少，而且工作質量和效率都得到了很大程度的提升。下文就具體探討機械制造行業應用CAD 技術之后設計工作所發生的變化。

3.1 減輕設計工作的負擔

傳統的機械設計工作中，從草圖到最終的機械設備完整設計圖，要經過漫長的發展時期，因為設計工程需要從每個零件入手，設計好每個零件的尺寸長度等多方面的數據，要保證整個機械生產過程中的靈敏性和精準度，這樣最終的機械設備才能更好更持久地服務于相關的行業。在實際的設計工作中，需要采集各類數據且用文字等方式來記錄市場需求，然后開展具有針對性的設計工作，保證相關設計工作的科學性和合理性。應用CAD 技術之后，可以儲存所有設計過程中需應用到的數據和相關文字信息，以便隨時調取，幫助開展后續的設計工作。不僅如此，從草圖到最終的完整設計圖，都可以通過應用CAD 技術來完成圖片的編輯處理，從而保證最終設計圖的科學性和合理性。最重要的是，CAD 技術的應用可以幫助人們了解機械設備設計中的每一個細節，使后續工作能進行及時的修改，很大程度上縮短了設計返工的相關工作時間[3]。

3.2 設計零件更加方便

機械制造行業中很多機械設備的零件設計是相對比較復雜的，如果利用傳統的設計方法來進行相關設計，從設計圖到最終實物實現需要很長的周期，而且修改也是相對比較困難的。然而，應用CAD 技術設計小零件，對于后期整個機械設備的設計具有積極影響。比如，應用CAD 技術中的三維CAD 系統軟件就可以幫助設計師在裝配環境中完成零件的設計，也可以利用相鄰軟件的位置及形狀來設計新零件，既方便又快捷，避免了因為單獨設計而導致的裝配失敗。不僅如此，整個零件設計裝備可以通過動畫演示來完成，幫助工作人員了解零件設計中存在的問題，從而及時地進行科學調整。

3.3 裝配零件更加直觀

機械制造業中所生產的各類機械設備精密較高，各個零件之間的相互作用是保證機械設備精密度的關鍵，裝配過程對于機械設備的運行也有很大的影響，因此在裝配過程中裝配質量對于后期相應設備的工作效率和工作質量也非常關鍵。CAD 技術的應用還可以幫助工作人員了解設計過程中各類零件的裝配問題，因為各類連接的裝備可以通過CAD 技術呈現在三維CAD 系統軟件，使相關人員可以直觀地看到設備內部的裝配結構，而且可以進行完整的運動演示，從而檢測相應的機械設備質量是否達標，能否投入生產[4-5]。

3.4 提高機械產品的技術含量和質量

機械產品的技術含量和質量直接決定機械產品在市場中的市場競爭力，其只有擁有相對較高的技術含量和質量，才能更好地在市場競爭中獲得相應的地位。在制造行業中應用CAD 技術進行機械產品設計工作，可以很大程度上保證相應設計的科學性和合理性，因為很多機械產品應用CAD 技術進行設計時，可以優化很多設計方法，如有限元受力分析等，很大程度上保證了產品的設計質量。另外，室內設計應用CAD 技術，也可以保證相應產品的一致性，使相應設備可以長久地保持運行，為相關行業的發展提供技術支持。

4 CAD 技術在機械制造中應用的發展趨勢

在機械制造中應用CAD 技術，可以為機械設計工作帶來便利，而且隨著相應技術的不斷進步和發展，機械制造應用CAD 技術已經成為必然。筆者認為CAD 技術在機械制造中的應用將朝著規范化、智能化、集成化方向發展。

4.1 規范化

隨著CAD 技術在各類工程設計中的廣泛應用，這一技術已經成為我國當前時代發展中非常重要的一項技術，而且隨著相應技術手段的不斷發展，CAD 技術實現了不斷的優化升級。為了使CAD 技術應用管理工作科學地進行，當前的CAD 軟件數據模型也越來越標準化，相應的資源和數據交換格式實現了規范化和統一化。CAD 技術逐步實現了產業化和規模化，為后續這一技術的推廣應用奠定了良好的基礎。在很多工程設計工作中，規范化管理CAD 技術能使得工程設計工作合理開展，工作效率和工作質量也得到了一定程度的提升。因此，未來CAD 技術中所涉及的各類資源以及數據模型等可以為工程設計工作的開展提供更有力的保障[6]。

4.2 智能化

隨著我國信息技術的不斷進步和發展，CAD 技術未來的發展將趨向智能化。目前在很多實際的工程設計中，應用CAD 技術可以提高工程設計的工作效率。未來，隨著CAD 技術的不斷進步和發展，其可以將設計過程中的所有數據進行智能處理，幫助設計人員更高效地完成其他設計工作。比如，當前CAD 技術運用在零件模型建立的過程中，因為模型加工存在較大難度，相關工作不能穩定開展；而未來將對CAD 技術進行進一步的智能化研究，從而有效改善這一問題，使CAD 系統可以穩定運行，持久工作，為設計工作的開展提供更優質的服務。隨著我國當前智能化技術的不斷發展，未來將人工智能技術應用在CAD 技術中一定可以更好地優化其中的很多功能，推動設計工作的穩定開展，促進我國機械制造行業的發展。

4.3 集成化

CAD 技術的構成要素相對比較復雜，數據庫與計算機軟件、計算機硬件以及圖形學等多類技術之間相輔相成，能幫助CAD 技術完成相應的工作，從而保證設計工作可以更高效率地開展。因此，要保障未來CAD 技術的穩步發展，就要注重CAD 技術中所涉及的各類技術系統的集成發展。當前，我國制造行業對于CAD 技術的應用比較廣，因此對于CAD 集成化系統的研究也很重要。未來，隨著我國相應技術手段的不斷進步和發展，CAD 技術的發展一定可以實現集成化，為機械制造設計工作的開展提供更有力的保障。

5 結束語

隨著全球經濟一體化的不斷發展，各個行業都面臨著來自國際市場的挑戰。相較于其他行業，我國機械制造行業的市場競爭力相對較弱，主要是因為我國相應的機械設備技術含量和質量都相對較低。機械制造設計作為把控機械設備技術含量和質量的重要環節，需要更好地保證工作效率和工作質量。CAD 技術的應用，在很大程度上幫助人們完成機械制造設計工作的不斷優化。雖然我國當前CAD技術的應用取得了很大的進步，但是與國際先進水平相比仍然有很大差距。因此，一定要努力促進我國當前CAD 技術的發展與應用，從而保證機械行業的精細、精確、精準，使CAD 技術可以擁有更強的市場競爭力，為我國機械制造行業發展提供技術支持。