改進CAD技術在機械工藝設計中的應用

向中平

摘 要：隨著時代的發展，科學技術水平也在不斷地提高，CAD技術誕生并被應用到機械工藝的設計當中。通過這一技術的深入應用，使得機械設計工作的難度降低，同時設計的質量與效率也在不斷地提升。但是，進入21世紀以來，在智能化發展的基礎上，將CAD技術更加完善的應用到機械工藝設計中，已成為亟待解決的問題。基于此，該文在論述CAD技術的基礎上，進一步將其如何應用到機械工藝的設計中提出相應的對策，供同仁參考。

關鍵詞：CAD技術 機械工藝 改進 設計應用

中圖分類號：TH162 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0230-02

CAD技術由于其具有簡單、快捷、方便、精度高以及存儲容易等優點，近年來，正不斷地受到各行各業的廣泛接納，并且也為這些行業帶來豐厚的經濟效益。在技術手段不斷革新的今天，各種新的技術包括計算機、設計、工藝等都有新的發展和進步，同時機械設計在對這些技術不斷應用的同時，也使得其設計的難度大幅度降低，設計人員根據目前的工具和技術手段可以大大的發揮自己的創造性。在把握機械工程中的新技術和新方向上，CAD技術對于這一領域內的動向和使用方面也有非常大的作用，同時在革新傳統工藝設計領域方面的位置也是舉足輕重的。但是，在科學技術水平不斷發展的今天，智能化設備逐漸出現在人們的生活中，而CAD技術也在不斷地創新和發展，所以，為了滿足機械設計工藝中的工作需要，就要將CAD技術不斷地改進和完善，使其更好地應用到這一領域中來。

1 CAD技術概述

CAD技術就是指利用計算機進行輔助設計的技術，它是利用計算機具有的強大功能，進行高速的運算和圖形處理，幫助設計者對工程項目和產品進行相應的設計和分析，保證達到一種理想目的，運用先進的技術手段取得新的成果意向。CAD技術綜合了工程設計中地新的方法和計算機科學中的先進措施，發展成為一門適應當今對于產品和設計理念的要求，采用CAD技術可以有效的提升產品的質量，促進技術的更新，這都是現代工程設計方面亟待提高的。在機械工藝中通過計算機上安裝CAD軟件對設計的工藝或產品進行分析，并在計算機上實現產品或工藝的仿真優化模擬，最終實現設計工藝的需要。

2 CAD技術的機械工藝設計特點

隨著時間推移，環境的不斷發展，CAD系統也在隨著科技的進步在不斷地革新和優化，在計算機水平不斷提高的基礎上，利用這一技術手段來達到產品設計的不斷改進，速度也在不斷地加快，同時使得在設計中對于技術的依賴逐漸大于對于人的依賴。CAD技術的應用從根本上改變了原來對于機械設計的應用方式，提高機械的質量，使得產品避免原有的不足，具體來講具有如下應用特點。

（1）完整處理信息的特點。CAD技術在處理工程設計類問題時，就是將CAD系統作為技術的核心點，然后在保證技術結構的模塊化正常使用的基礎上，達到對于這一設計所得產品的特性。總體上來說，就是根據產品的設計過程，實現對于系統的根深層次的理解，從而得到這一產品的較為準確的信息和應用的過程。（2）提升產品或工藝設計效果。由于在設計中使用CAD技術，使得設計得到的產品可以在生產前就通過三維立體的方式展示出來，這樣在整個展示的過程中就可以發現其中的不足，并且及時的對于那些問題進行該鎮，這樣就在時間上對于新產品的跟新換代起到很大的促進作用，同時也可以提高產品的質量。而在機械制造中使用CAD技術設計，不僅可以以較強的立體效果展示出來所設計的產品，同時還能激發設計者的思維，幫助設計者設計出更好的產品。

3 改進CAD技術在機械工藝設計中的應用

3.1 改進的CAD技術簡介

在科學水平不斷地提高的情況下，制造業的生產技術也在不斷的發展，同時普通、數控機床和加工中心的構建正在不斷地發展和創新，所以就要求CAD技術也需要不斷地更新和發展。CAD技術之前就是單一的繪制地圖，如今經過不斷地發展逐漸出現了數值化和一些高度化的技術，也有一些衍生技術的發展，如，CAM、CAE等等。利用這種結合了兩種新技術的CAD 技術手段設計工程問題，使得在應用智能化手段的基礎上設計出新的產品，同時產品的質量也更有保證，符合工藝發展的要求。同時，應用CAM、CAE軟件可以針對不同的機械工藝進行具體的設計，這樣的技術手段可以在計算機輔助軟件的幫助下，對工程中的問題進行很好的集成和規劃，實現設計及生產管理中的一體化。

3.2 改進CAD技術在機械工藝設計中的具體應用

3.2.1 繪圖中的應用

在機械設計的一般過程中，主要處理的是兩方面的內容：一種是圖形；另一種是數據。其中主要以繪圖為主，數據的處理只占總量的30%左右。在CAD技術不斷發展的情況下，其繪圖軟件也在不斷的強大，他的主要繪圖功能有：圖像圖形的編輯、文字的擴充，圖塊的調用以及層次的區分和圖形的交換等。

3.2.2 模具制造中的應用

在科技不斷發展的今天，制造業也在不斷地發展和創新，以前的普通機床換成了現在的數控機床，而傳統的工人設計也逐漸變化成當今利用CAD技術設計的方式，機械制造業逐漸從原來的傳統方式邁向現代化、信息化。同時我們也看到。對于CAM、CAE技術的使用也逐漸成型，并且用到越來越多的機械制造行業。一個相對完整的CAM、CAE技術系統是由多個模塊組成的，這些模塊之間通過數據庫相互連接，但是數據庫是來源于實體模型的。

3.2.3 實體配件生成中的應用

CAD技術制造模型有3種不同的形式，分別為線框、表面和實體模型。一般有實際建模功能的軟件都存在一些基本的體系，像在三維實體建模的過程中就會出現立方體、圓柱體、環形、球型等這樣的一系列的體系。如果制作的是簡單的零件，就可以通過應用這些模型實現三維建造，之后在通過組合、交叉得到自己想要的結構。如果建造的零件較為復雜，那么就需要先在平面體系內構件零件的輪廓，然后再由其進行拉伸和旋轉，得到所需要的三維實體模型。零件實體模型構件好之后，就可以利用CAD技術系統中的編輯功能，實現定位裝配。

3.3 改進的CAD技術優勢分析

改進后的CAD技術不僅可以通過各項技術手段評估設計的內容，同時還可以應用動態的材料來明確最終的組織結構，這樣的技術改進就為機械生產的進一步提升開創良好的基礎。同時使用CAD技術手段能夠實現專業化的設計，也就是針對性的設計理念，所以在機械領域內從設計到制造到管理的整體化模式就會實現。到目前為止，應用CAD技術的現狀分析得出，設計在需要大量時間的同時，也需要提高機械自身的生產效率，就目前而言，如果想要完成這一目標，就需要對于在機械制造中用到的一些零部件產品進行再次設計，而其他的則以過去采集到的信息為依據，這樣整體的生產效率就會提高。同時，我們可以看到，利用改進的CAD技術手段設計的新的產品和功能，可以實現產品在更短的時間內實現新的機械內容的重新構建，充分展示CAD技術的優勢。

4 結語

綜上所述，在傳統的CAD技術的基礎上對其進行改進，將一些對應的技術手段融入其中，就可以實現這一技術的進一步發展和擴充，從而在提高智能化水平的基礎上實現機械工藝設計質量和效率的提升。在實際應用中，要充分發揮這一手段的職能，對生產中的零部件進行改進，完善零部件的設計，促進機械的整體協調。雖然，該項技術手段到目前為止并沒有在國際上領先，但是隨著科技的發展和行業要求的提升，故而有理由相信，未來CAD技術能夠在機械工藝領域內取得更加深入的發展。

參考文獻

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