試述機械工程設計中CAD技術的應用

郭永靜

中國神華神東煤炭集團

試述機械工程設計中CAD技術的應用

郭永靜

中國神華神東煤炭集團

隨著科學技術的不斷進步，機械制造業也越來越多的應用高精尖的科學技術。CAD技術的出現對于機械設計具有重要作用。本文首先介紹CAD技術的相關概念；其次講述當前CAD技術在機械設計中的優勢，再次分析CAD技術在機械設計應用中出現的問題，最后提出完善CAD技術應用于機械設計的相關對策。

CAD；機械設計；應用

導言

科學技術發展水平的不斷提升，改變了人們傳統的思維模式和做事方式，只有更好的應用接受新鮮事物，才能夠更好的適應社會變化，在激烈的社會競爭中立于不敗之地。計算機技術的成熟，對于機械設計具有重要意義。CAD技術的出現，為機械設計提供了全新的發展方向，同時也是科學技術不斷進步的重要標志。將CAD技術應用于機械設計中，能夠充分發揮CAD技術的優勢，制造出更加科學緊密的機械儀器，大幅度提高生產力和生產效率。

1 CAD技術在機械工程設計中的優勢

1.1 推進機械產品質量提升

CAD技術在機械工程設計中的應用，有利于大大提升機械產品質量。在機械工程設計過程中，運用先進的CAD技術使機械零部件設計更加符合實際需要，提高機械零件設計的水平，大大提升機械零部件的精密度，突破傳統設計中對機械工程的理念，優化產品模擬設計。與此同時，由于機械工程設計本身與信息技術發展息息相關，運用CAD技術能夠加強機械零部件的科技含量，使之在應用時能夠與信息技術更好的相互融合。現代機械生產需要高水平的機械工程設計以及高質量的機械零部件，CAD技術的應用推廣大大的滿足了現代機械生產對機械產品質量的高要求。另外，CAD技術的應用將機械工程設計理念運用三維構圖手段，構建出立體圖像，以形象化形式呈現增強設計效果，促進機械工程設計效率與設計質量的雙重改進。

1.2 優化產品設計時間與質量的雙重提升

CAD技術在機械工程設計中的廣泛應用能夠優化產品設計對質量和速度的雙重要求。CAD技術對傳統繪圖中存在的誤差具有規避作用，能夠極大程度的貼近實際需要的產品規格型號，實現設計的標準化與規范化，減少誤差的產生。另外，CAD技術對修正設計，優化設計也具有一定作用。CAD技術運用三維構圖手段將機械工程設計形成立體圖像，在此基礎上進行零部件的尺寸調整以及結構調整，運用這一手段將大大縮短設計時間，提高設計的周期性，提高機械工程設計的產出效率，縮短工程設計理念轉化成產品的周期，故此，CAD技術能夠促進產品的設計質量與生產速度的雙重優化，促進機械工程設計的轉化效率及生產效率，推進機械工程設計的優化發展。

1.3 促成CAD技術集成

CAD技術在機械工程設計中的不斷推進，能夠極大的促進CAD技術的成熟發展，機械制造業隨之從傳統的機床設備轉變為具有現代特征的信息化機床設備，在現代信息化機床設備的應用下，一個零件從設計到生產以及應用都更加的標準化和智能化，使生產出的產品更能符合實際情況，并形成一套行之有效的技術集成。實現機械零部件與實際情況需求的完美對接。

2 CAD技術在機械工程設計中的應用

2.1 CAD技術在機械工程設計過程中繪圖部分的應用

機械設計過程中最重要的部分就是繪圖部分，繪圖部分是CAD技術主要應用在機械工程設計中的重要環節，同時也是CAD技術應用于最基礎的機械工程設計環節的體現。在繪制設計圖時利用CAD技術改變傳統的繪圖方法，通過CAD技術豐富的繪圖功能能夠滿足繪制設計人員在進行繪制設計圖時的各種構想以及需求，為繪圖提供有效的技術支持與現實手段，提高繪圖的標準化與清晰化，促進技術人員創新。在數字化的手段下，CAD技術將傳統繪圖中復雜的設計圖變得清晰﹑易懂﹑好操作。極大的減輕了機械工程設計中繪圖人員的工作量，提高了設計質量及設計效率，提升繪圖的工作效果。

2.2 CAD技術在機械工程設計過程中建模部分的應用

建模是機械工程設計領域的關鍵部分，其優良決定設計產品的基本尺寸及規格是否符合實際需求，同時建模也是CAD技術在機械工程設計領域的重要操作對象。CAD技術應用于建模部分主要體現在三維建模方面，其內容主要包括構建線框模型，繪制表面模型，以及模擬實體模型，其基本著眼點是將設計轉變為具有參數可依，變量可循的數字化設計。在實際應用中，利用CAD技術的三維立體圖形構建和基本體系的應用模擬產生零部件的基本模型，以使技術人員能夠根據零件的實際需求建立起相對應的尺寸模型，同時也可以根據實際需求，利用三維立體圖形進行修改，大大減少傳統設計中對建模的重復修改。以此為技術支持，有效的為技術人員提供設計理念支持，將創新思維轉變為實際圖形，提高機械工程設計建模部分的實際應用性以及便捷性，提升設計效率。

2.3 CAD技術在機械工程設計中的智能化應用

CAD技術在機械工程設計中的智能化應用主要體現在工程分析和結構優化兩部分，在進行機械零部件設計過程中，設計人員需對零部件展開力學性分析，同時考慮零部件的結構優化問題。在有限元分析技術以及動力學分析技術的支持下，CAD技術在工程分析和結構優化方面取得了進一步的提升，工程設計人員運用三維立體圖構建虛擬模型，而相關技術人員將模型的相關零件模型數據運用有限元軟件進行數據分析，并對其產品設計進行優化改革，分析其設計的可行性及優化方案，為復雜零件的生產以及優化提供了有利的技術支持及行之有效的檢驗方法，促進設計產品的科學性以及實用性。

結束語

機械制造行業的發展是確保中國實現經濟騰飛的重要基礎，經濟發展水平的不斷提升，離不開生產力的不斷提升，這與機械設計的發展水平緊密相關。當前CAD技術在機械設計中的應用還處于嘗試階段，在今后的機械設計過程中，應該致力于為機械設計提供更好的途徑和工具，只有這樣才能夠讓CAD技術的優勢充分應用于機械設計方面，才能夠從整體上確保機械設計提升到一個全新的高度。為了能夠確保機械設計不斷向前發展，未來應該充分發揮CAD技術對于機械設計的輔助作用。

[1]董云飛.淺談CAD技術在工程涉及中的應用[J].山西建筑，2015 (07)：33-35.