AutoCAD技術在機械工藝設計中的應用探究

摘 要：隨著計算機輔助技術的發展，CAD被廣泛應用于建筑設計、設施設備、機械工程的工藝設計等方面，解決了設計方案的高復雜度、高重復度的問題，使信息資源的利用率和設計方案的質量得以大幅度提升。針對CAD在機械工藝設計領域的作用，本文將對CAD技術在機械工藝設計中的應用情況進行探究。

關鍵詞：CAD；機械工藝；計算機輔助系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.046

0 引言

CAD技術是由美國Autodesk軟件公司研發出來的，由于其操作的便捷性和強大的圖形處理功能而受到廣泛追捧，該公司面向機械設計推出的一系列CAD繪圖軟件，極大提高了機械工藝設計的效率。

1 AutoCAD技術的簡介

AutoCAD，即計算機輔助設計（Computer Aided Design），簡稱CAD，指利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作[1]。

一般來說，機械設計人員要計算、分析和比較多種方案，最終選擇出最佳的方案來；各種形式的設計信息，都是可以存放在計算機里的，并且能夠快速地檢索出設計員所需要的信息，這些設計信息包括文字的、圖形的、數字的；機械設計師只需要作出設計草圖，接下來根據草圖設計出工作圖的繁重工作就可以交給計算機來完成；然后，機械設計師根據計算機自動設計出來的工作圖，快速地設計出方案，并及時判斷和修改方案；用CAD技術進行與圖形數據有關的加工工作，例如：圖形的編輯和裁剪、平移和旋轉、放大和縮小等。

通常來講，CAD的基礎是具有圖形功能的交互計算機系統，其主要設備有：計算機主機，掃描儀，繪圖儀，磁帶機，打印機，圖形輸入板，圖形顯示終端和圖形支撐系統、計算機操作系統、程序設計語言等軟件，計算機輔助系統主要利用圖形變換、交互技術、實體和曲面造型等技術，實現程序的可視化功能，并創建、管理、編輯、導入、導出、打印2D和3D圖形和圖形文件。

2 CAD 技術在機械工藝設計中的應用探究

2.1 CAD 技術在機械工藝設計中的應用情況

（1）二維平面圖樣的開發和設計。計算機輔助系統最先涉及到機械工藝設計的領域便是開發、設計二維平面圖樣。機械設計人員通過CAD圖形數據加工功能，操作計算機完成機械工藝設計平面圖樣的開發，通過計算機輔助系統還可自動化管理圖樣信息和設計信息，節省了設計人員的時間和精力，提高了工作效率。

（2）三維建模和三維仿真測試 。三維建模和仿真測試是目前 CAD 技術在機械工藝設計中最主要的應用，圖形處理技術的進步，以二維圖樣為基礎的 CAD 技術已經很難滿足現代機械工藝的設計需求，因此 Autdesk 公司推出了三維可視化建模，通過三維建模和仿真測試，工程師可以將二維圖形轉換為三維可視化模型，也可以直接繪制三維模型。

從機械工藝設計中的應用來看，基本上已經實現了與機械工藝產品的生產的有效整合，通過 CAD 系列軟件提供的插件，工程師、設計師等可以方便地通過 CAD 設計出來的圖樣將其轉換為工業生產模型圖樣，進行各種模型制作和打樣和生產工作，極大簡化了設計到生產的處理的復雜性和難度，提高了設計人員的工作效率。

2.2 機械工藝設計應用CAD的優勢

（1） 提升工作效率。在機械工藝設計中運用計算機輔助系統設計的模型，機械設計員可根據實際的需要，與實際的數據相比較后，在修改圖形時，無需改動的部位則還是按照原型投入使用，運用CAD技術進行機械工藝的設計，可以從根本上加快產品設計的速度。運用 CAD技術進行機械工藝設計改動的過程中，還能有效降低設計產品改裝的暗度，工程師只需要在原產品的基礎上進行簡單的操作，就可獲得一個全新的方案。

（2）提升產品技術含量。隨著技術的發展，企業對機械產品設計的要求也越來越高，而產品設計的技術含量已經成為了衡量產品性能最關鍵的指標和因素，隨著CAD技術在機械工藝設計中的廣泛應用，不僅提升了機械產品設計的技術含量，同時這項技術的應用也為新產品的設計提供了可靠的技術保證。

（3）實現機械工藝設計的變量化和數據化。變量化和數據化是影響機械工藝設計質量的關鍵因素，傳統上圖紙設計工作，以圖紙、直尺、筆等為工具進行繪圖，若出現局部改動，整個設計圖紙都要從頭來過，再重新進行機械零部件的設計和繪畫，事實上，最終的設計圖紙是在多次循環往復之后才得到的，這種傳統的繪圖方法不單單增加工程師的工作量，還降低了工作效率。隨著科學技術的進步，CAD技術的應用，機械工藝設計人員可以利用 計算機輔助系統設計相關機械工藝，繪制相關圖紙。設計員只要將相關數據輸入到計算機，CAD技術就會根據輸入的相關數據，然后自動生成所需要的產品的基本模型，若設計員需要對方案進行或大或小的變動，只需變動部分數據即可，而不需要像傳統方法那樣，全部從頭來過。這樣的設計方法，不僅從根本上降低了機械設計的方案設計難度，同時，也有效提升地提升了產品設計的工作效率，還提高了產品模型的精度和質量。

3 結束語

隨著計算機輔助系統在機械工藝設計中的應用，改變了傳統的繪圖手法，節省了大量的時間和精力，實現了機械工藝設計的數據化和變量化、計算機信息化和智能化，提升了產品的技術含量和精度，提高了工作效率和工作質量，本文通過分析CAD技術的功能和作用，以及CAD技術在機械工藝設計中的應用作用的探究，對CAD技術在機械工藝設計有十分重要的促進作用。

參考文獻：

[1]搜狗百科.http：//baike.sogou.com/v64512469.htm？fromTitle=

CAD.[OL].2017（12）.

[2]蔡葛明，雍照章，王華.CAD技術在機械工藝設計中的應用研究[J].機械工程師，2016（01）：218-220.

[3]張為民.電火花線切割CAD/CAM集成系統關鍵技術研究[D].浙江大學，2004.

作者簡介：郭婷（1983-），女，陜西銅川人，碩士研究生，講師， 研究方向：數控技術專業教學及研究。