探索和研究CAD對機械設計的影響

李孟克　黨建國　孫旺　范浩東

摘 要：隨著社會生產力的快速發展，經濟水平的迅速提升，CAD在機械設計過程中起到了不可忽視的巨大作用，現今CAD已被機械設計領域得到廣泛的認可和應用。很大程度上解決了傳統機械設計中難以解決的問題，從而大大的提高了機械設計的效率以及準確性。文章針對CAD在機械設計領域的優缺點進行分析，并對CAD在機械設計領域中的未來發展方向進行探索和研究。

關鍵詞：CAD技術；機械領域；優缺點；應用與探索

引言

CAD是一款的繪圖軟件，其全名叫計算機輔助設計。目前在當代的機械設計領域得到廣泛的應用。設計者可以通過CAD軟件在電腦上進行設計繪圖，從而將人們從繁瑣的圖紙設計中解放出來。由于計算機科技的推廣普及，以及計算機功能的集成化、計算機質量的大幅提升，同時計算機處理數據能力的拓展，使得CAD技術從處理早期的平面問題發展到如今的空間問題處理，且向著高集成、多接口、高規范的道路前進著。[1]在CAD技術應用過程中，不僅很大程度提高了機械設計領域的發展，同時其自身的功能也在此過程中也得到不斷的完善。

1 CAD技術的基本概述

CAD是一款非常受歡迎的繪圖軟件，被廣泛地應用于各個行業領域當中去，深受各個行業的喜愛。CAD技術的廣泛應用，不僅大幅度的提高了各個行業的工作效率，而且還很大程度上提高了設計的質量。目前，CAD應用最為廣泛的領域是機械設計。CAD在被各行各業領域應用的同時，既促進了CAD自身功能的不斷完善又提高了相關設計人員的專業設計水平。由于CAD可以進行編制作用，故CAD擁有較高的自動化程度，從而既可以很大程度縮減人們在設計時所耗費的大量時間又可以操作具有簡便性。

2 優點

2.1 CAD使機械設計更加精準，更有可靠性

三維機械設計既可以賦予顏色、體積、重心等多種信息給設計對象，還可以針對對象的幾何特征進行描述，從而達到對所要設計的對象的幾何特征和物理模擬更加準確、更加全面可靠，進而能夠充分表達設計者頭腦中的想象的實體。

2.2 用CAD進行裝配零件的過程中可以更加便于觀察和檢測

在生產一個產品之前需要先把各個零件裝配起來。而當我們在利用CAD進行零件裝配的過程中，我們可以直接利用CAD的資源查找器，CAD的資源查找器可以很快給予顯示，從而可以很大程度節省我們的時間和精力。若在利用CAD進行零件裝配的過程中發現有不當之處，CAD的資源查找器就會立刻進行檢查，發現問題后立即對每個零件進行適當的調整，從而保證設計的合理性。同時我們在機械設計中可以利用CAD進行運動仿真，從而使我們能夠看到機器運動的全過程。CAD除了能夠觀察之外，還可以對產品進行相關的檢測，從而降低機械設計過程中因忽略某些因素而導致設計失敗的幾率。

2.3 CAD可以使機械設計師在設計過程中節省更多的時間，從而將更多的精力和時間放到產品設計當中

當我們在進行機械產品設計的過程中，我們可以利用CAD三維設計中的布爾運算等功能對我們頭腦中所想象機械產品的外形輪廓進行設計，從而使我們在設計過程中節省更多的時間，讓我們將更多的精力和時間放到產品設計當中。除此之外，三維CAD系統具備高度轉型的設計能力，可以通過快速重構的形式來獲得一種新型的機械產品。[2]

2.4 符合人的設計過程的思維方式

CAD三維實體模型能夠直接建立反映產品真實幾何形狀。機械設計師在設計時可以將更多的時間和精力去構想頭腦中所要設計的機械產品的空間結構以及尺寸要素等。同時通過CAD三維實體模型，可以將頭腦中的實體的立體圖在CAD的三維空間里可以直接觀察，從而可以和他人進行交流探討，相互學習。

3 缺點

（1）CAD基本是用來出工程圖標注之類的，進行三維建模，使得設計不是特別直觀。

（2）CAD其本身不適合作三維建模，因為用它作的三維圖（立體圖）形，不能進行修改其形位尺寸，如要修改它得重頭來過。

（3）CAD智能化不高，比如CAD畫了一條線不能修改長度了，修改其形位尺寸完全是靜態的，不能建立系列零件的零件表及配置，不能使相似零件可得多種尺寸的零件，如法蘭、軸承等，畫出一個不能得到系列性的法蘭、軸承等。

（4）不能進行應力分析、運動模擬……軟件自身的功能不僅被其他智能化軟件所包含，而且還被超越如solidworks包含了CAD的功能，因為solidworks內含工程圖功能，可以代替CAD。solidworks還可以做鈑金，3D建模，有限元分析等一些工業設計的技術功能。

4 結束語

在當代，計算機電子科學技術得到了巨大的發展，各種機械產品正逐步向智能化邁進，AutoCAD廣泛應用于工程圖樣的繪制以及機械設計領域當中。利用CAD可以繪制各種建筑專業的施工圖，在我國當代的發展起到了重要的推動作用。雖然我國各個領域都在不同程度上采用了CAD技術，但與發達國家還有一定的差距，先進的技術是發展生力的強大動力，我們應該與時俱進，加大對CAD技術的學習應用和發展。

參考文獻

[1]廖奇.CAD技術在現代機械設計中應用分析[J].軍民兩用技術與產品，2016（20）.

[2]李浩.基于CAD在機械設計中應用的探索性研究[J].建筑工程技術與設計，2016（34）.

作者簡介：李孟克（1996-），男，漢族，學士，研究方向為機械設計制造及其自動化。

黨建國（1993-），男，漢族，學士，研究方向為機械設計制造及其自動化。

孫旺（1997-），男，漢族，學士，研究方向為機械設計制造及其自動化。

范浩東（1997-），男，漢族，學士，研究方向為機械設計制造及其自動化。