探究機械工程設計中CAD技術的應用

劉朝俊

（蘭州航空工業職工大學　甘肅省蘭州市　730070）

CAD（ComputerAidedDesign）也叫計算機輔助設計，它的強大計算與繪圖能力在機械工程設計中占據著十分重要的地位，并逐漸代替了傳統的機械設計方法。CAD技術是集智能化、標準化等優點與一體，以提高工程設計效率與精準性為目標，在眾多工業領域得到普遍應用，提高了這些領域技術水平，促進了這些領域的經濟發展。

1　CAD技術的特點優勢

傳統的機械工程設計方法阻礙了機械工程的發展，主要是靠靜態分析與近似計算方法，并需要大量的人力、物力結合豐富的實踐經驗來完成。這必然致使設計過程錯誤、設計周期長、設計成果質量較低等不良問題的出現，使企業在激烈的競爭中難以維持，不利于機械工程的快速發展。CAD技術作為一項新興技術，不論是在解放勞動力、提高機械工程的設計效率方面，還是在發揮人員的創新思維、促進機械工程快速發展方面都起到了不可替代的作用。CAD技術在機械工程設計方面的具體應用具體表現在以下幾個方面。

1.1　提高機械產品質量

將CAD技術應用與機械產品的設計，從根本上改變了機械產品的質量，打破傳統的設計弊端，利用軟件系統精確機械產品的實際參數。機械產品與軟件系統的融合，提高了產品本身的科技含量。隨著科技水平的不斷提高，CAD技術在機械產品設計過程中，能夠極大的提高模型與產品的統一度，保證機械產品的設計水平，提高機械產品的生產質量。

1.2　降低設計工作強度，提高設計工作質量

CAD技術引入現代面對對象和分布設計的理念，借助于計算機完成智能繪圖，有效的避免了傳統的設計方法存在的錯誤、實現設計的參數化、提高繪圖質量。在三維模型的建立過程中，設計人員可以調節模型的設計尺寸與結構，最大程度的縮小與實物之間的差距，得到完美設計成果。

1.3　促進CAD技術的集成

在CAD技術的發展過程中，仿真模擬、圖形編輯、曲面造型、三維繪圖、動態顯示及數控加工等共同構成了CAD技術的主要功能。CAD技術系統的集成可以避免傳統的設計方法造成設計中的混亂，讓設計模型真正地實現現代化、集成化、數字化，提升機械設計工作效率，進而促進機械工程的發展。

2　CAD技術在機械工程設計中的應用

2.1　工程建模

機械設計工程中最核心的部分是三維建模工作，實體模型、表面模型以及線框模型是三維模型中應用最普遍的三種形式，實現設計的參數化、變量化、集成化是CAD技術在工程建模中的目標。CAD技術通過本身所擁有的基本體系，完成機械零件在三維實體中的建模，其基本體系主要包括：圓柱體、立方體、球體及環狀體等多種體系。對于復雜的機械零件，基于這些基本體系，將其劃分然后制作簡單的模型，最后通過三維造型的拼合得到最終零件。通過CAD的建模技術，可以根據具體的零件實物來設計更精確的尺寸，并可以隨時調整模型、修改尺寸。

2.2　工程繪圖

工程繪圖功能是CAD技術最早在機械工程中的應用，同時也是最基本的。傳統的繪圖方法是純手工操作，與計算機輔助技術相比在規范性、準確性與美觀性等方面都遠遠不如。CAD技術中本就存在的繪圖命令與圖形庫，通過圖形編輯、填充剖面、區分層次等功能實現模型與實物的完美貼近。其繪圖功能簡單、快捷、準確從而減少大量人員，節約成本，并且利用CAD技術的繪圖功能使得打印圖紙易于保存。

2.3　工程結構

分析產品自身的性能與結構設計機械工程設計的關鍵環節，做好這一環節是產品零件質量的保證。在科技快速發展的新形勢下，越來越多的設計方法得到應用，CAD技術的優化與完善是適應當下形勢的必然要求。如今大部分軟件利用軟件分析功能，根據分析結果，得出改進方案。不斷完善的CAD技術，可以在競爭越來越激烈的機械工程設計行業占據更大的優勢。

3　結束語

總而言之，CAD技術在機械工程設計中起著不可替代的作用，CAD技術的普遍使用不僅提高了機械工程設計效率，還提高了整個機械工程的總體水平。在如今信息化、智能化、數字化水平越來越高的環境中，CAD技術適應時代發展要求，促進傳統設計方法的改革，在其發展過程中應不斷對其進行完善，使其應用與更多行業。

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