基于CAD在機械設計中應用的研究

易漢江 劉宏

摘 要：隨著社會的發展，科技的進步，我國各行各業得到了前所未有的進步。伴隨著機械行業的發展， CAD技術在機械設計中得到廣泛的應用。由于其精確的繪圖技術，解決了以往繪圖產生較大誤差的問題，在一定程度上提高了機械繪圖的準確率。本文就CAD技術在機械設計中的應用展開探索和研究。

關鍵詞：CAD技術；機械設計；應用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.115

0 引言

隨著時間的推移，我國的綜合國力得到進一步的增強，科學技術和信息技術滲透進各行各業，并發揮出廣泛的作用，CAD技術就是其中之一。由于其繪圖方便和精確度高而廣受人們的歡迎。

1 對CAD技術的定義

CAD（Computer Aided Design）是由美國Autodesk公司設計的一種計算機輔助設計軟件。它有別于以往的紙質設計，而是利用計算機CAD軟件進行圖形繪制、平面設計、三維立體設計等。其操作只需在其中輸入數據而自動會出較為精確的圖案即可，是一種簡便的繪圖軟件。

2 CAD技術在機械設計中的優點

作為一項新型的繪圖技術，CAD在繪圖方面展現出很多優勢，本人根據長期的實踐經驗，總結出如下幾點。

（1）繪圖效率高。在以往技術不發達的年代，設計人員總是采用鉛筆、橡皮、直尺等進行紙質平面設計。這一繪圖方法難度高，要求工人有較為豐富的繪圖經驗，且一不留神就會出現錯誤。而當出現錯誤時查找和改正又是一項很費時、費力的工作。但借助CAD，我們只要輸入相應的數據，選中需要繪制的圖形樣式，就能在很短的時間內繪出我們所需要的圖形，接著設計師對所要設計的零件進一步進行位置和大小的修改，從而大大減少繪圖的時間，而且這種方法容易上手，只要加以學習，就可以大大提高工程的精度和工作效率。

（2）精確的繪圖有利于提高產品的質量。在機械、建筑等行業中若是出現丁點質量上的問題都會導致整個工程的失敗，因而對零件的要求極為苛刻。利用CAD技術，只需輸入數據，就能定向地繪出圖形各尺寸標準。若是出現問題，在歷史記錄中也能找回，并加以修改。為了用戶能清晰地看到零件內部設計或方便操作人員進一步的設計內部構造，我們可以通過隱藏外表，從而直觀的發現其中的問題，并加以修改，繼而產品的質量也會大大提高。

（3）軟件設計人性化。一般而言，工作人員在進行產品設計師，都有一個從構思到設計的過程。而借助CAD技術，設計出來的產品可以是三維立體的，比較符合人的直觀感受。這樣，設計人員可以不用考慮產品的擺放位置，而只需關注設計的本身，從而更好地發揮創造力。因此，CAD技術是有人性化的。

（4）修改和再次設計較為方便。相比于傳統的紙質繪圖，利用CAD繪圖的效果更佳。在設計三維圖案時，可以在裝配環節中添加新零件的同時去除已有不用的零件。在對已經存在的零件進行操作時，可以直接從資源查找器中調出并加以修改，接著再裝回原來的位置，通過調試來完成操作。此方法簡單、方便。

3 CAD技術在機械設計中存在的問題

CAD——作為一項新型的設計軟件，由于其在我國發展時間較短，在發展和使用上都會存在或多或少的缺點。若不加以改正和修補，勢必阻礙今后整個機械行業的發展。本文總結如下。

（1）設計人員對CAD的學習不夠深入。CAD軟件是剛興起的繪圖軟件，它從西方引入中國，在我國的發展時間不長，在很多技術上的使用還有待研究，因而與國外其他先進的國家相比還存在很大的差距。很多資歷較深的設計師還是習慣性的沿用傳統的紙質繪圖方式，而對CAD還缺乏學習和認識。另外有很多技術人員只是學了點皮毛，并沒有真正的系統學習過，也不太了解其功能。因此，CAD技術在設計行業還沒有真正發揮出它的作用和價值。

（2）CAD設計的改變性不大。從上一點可以看出，由于我國精通CAD技術的人員較少，因此，在設計方面并沒有突破性的改變。很多時候，我們都是將在紙質上設計好的圖案在CAD軟件上再次繪制一遍，而沒有通過物理分析，展現整個空間上的構造。而且在計算機的操作僅僅是改變數據和圖案的大小，并不能實現真正意義上的三維效果。若是CAD技術還是停留在這一水平，那就失去了其本來的作用效果，也正因為如此，我國在機械行業的突破性還不是很大。

4 機械設計中CAD的應用

（1）平面繪圖。平面繪圖也稱二維繪圖，是CAD應用最為廣泛的。一般而言，根據所要設計的圖案，選擇繪制的樣式，再輸入樣式的各個參考值，從而確定所繪的圖案。而這一過程往往取代以往的紙質繪圖。

（2）參數的調整和調用。一般而言，CAD數據庫會不斷的發生變化。而實際操作中，系統化的或是根據實物標準制造出的機械零件會存在一定的誤差，因此，需要我們適時地做出調整。借助參數化設計方法，將類似的圖像調出修改其中的尺寸大小，使之與實物一致，從而制造出符合要求的產品。

（3）三維繪圖。三維繪圖需要參照實物，對機械零件的內部結構進行一系列后續的操作措施，將物體真實的展現出來。

5 總結

CAD技術在今后的很長一段時間里會朝著智能化、自動化、綠色化的方向發展，其性價比會大大提高，且成本也會大幅度的下降。在任何一個領域里，設計的作用范圍極其廣泛，并與施工、生產及工程管理方面息息相關。因此，我們需要將CAD和CAM有效結合，促使其在不同領域里都能發揮出巨大的優勢，從而更進一步的促使我國機械行業的發展。

參考文獻：

[1]徐悅.三維CAD技術對機械設計的影響分析[J].價值工程，2014（19）：51-51，52.

[2]曹麗娜，田曉霞.三維CAD技術在機械設計中的應用研究[J].裝備制造技術，2014（06）：97-99.

[3]謝凡.CAD技術在機械設計中的應用[J].南方農機，2015（06）：22-23.

[4]李琴.機械設計中CAD有關應用的探討[J].湖南農機，2014（04）：71-72.

作者簡介：易漢江（1992-），男 ，湖南永州人，本科在讀，研究方向：機械設計制造及其自動化。