計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用分析

何賽

摘要：機械設(shè)計工作本身所涉及的內(nèi)容就較多，在機械設(shè)計過程中，其大多數(shù)步驟都依賴于計算機，無論是對數(shù)據(jù)的計算，還是對圖形的編輯，都需要依賴計算機中所包含的軟件來開展相關(guān)工作。除此之外，在應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)進行機械設(shè)計工作的過程中，我們還可以按照設(shè)計方案模擬出相應(yīng)的模型，以此來對產(chǎn)品進行實際分析。這樣就能及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中所存在的不足，并且對其進行及時改正和完善，從而有效地保障機械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：計算機輔助設(shè)計；機械設(shè)計；CAD；逆向工程

1 逆向工程中的計算機輔助設(shè)計

逆向工程就是要吸收先進的科學技術(shù)，技術(shù)是科學應(yīng)用的關(guān)鍵，研發(fā)人員的作用就顯得很重要，研發(fā)的成本也是非常大，在研發(fā)的過程中需要的是研發(fā)的工作人員的較高的素養(yǎng)，還需要國家或企業(yè)對研發(fā)的支持力度。逆向工程就是指深入產(chǎn)品所處的環(huán)境對產(chǎn)品有一個足夠的了解，然后對原產(chǎn)品進行技術(shù)上的創(chuàng)新和突破的一系列過程。它不僅僅針對實際的物體進行，在創(chuàng)新改造的過程中還需要構(gòu)建具體的模型，并將最終的產(chǎn)品呈現(xiàn)出來。機械設(shè)計的應(yīng)用就可以很好的結(jié)合CAD使用，將實際的物體轉(zhuǎn)化為對應(yīng)模型，通過計算機軟件來重新的對其進行設(shè)計。

2 CAD在機械設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1與人的思維相吻合

機械的設(shè)計通常都是先由機械工程師在大腦里對需要設(shè)計的物體有一個大概的整體構(gòu)思然后將設(shè)計師腦海里的這種立體的構(gòu)思圖樣，運用立體幾何的方式再給它呈現(xiàn)出來，這樣的圖形體現(xiàn)才有利于更好的對設(shè)計進行構(gòu)思，也會節(jié)省了設(shè)計師設(shè)計的時間。能夠激發(fā)設(shè)計師思維的靈活性和敏捷性。設(shè)計的過程也是連續(xù)的一個整體，使得作品一氣呵成。CAD技術(shù)在機械設(shè)計的應(yīng)用幫助了設(shè)計師更好的表現(xiàn)自己構(gòu)思和設(shè)計產(chǎn)品，同時也使得人們更直觀的去了解這種設(shè)計圖形，設(shè)計師設(shè)計也更容易去開發(fā)思維，通過和設(shè)計者之間的交流溝通來達到作品設(shè)計的高效率和高水平。

2.2提高其工作效率

CAD技術(shù)能夠很好的將機械設(shè)計中的復(fù)雜構(gòu)思和設(shè)計通過簡單的三維立體的圖形給展現(xiàn)出來了，應(yīng)用計算機軟件將復(fù)雜化的運算變得更加的容易，截交線與相貫線可以通過軟件自動生成，操作也變得更加的便捷和簡單化，使得研發(fā)過程變得更加簡單也大大的提高研發(fā)的效率。CAD的應(yīng)用過程中對傳統(tǒng)的機械設(shè)計沖擊相當?shù)拇?，必須在原有的技術(shù)層面上大力的創(chuàng)新，要對原有的不能夠相契合的相關(guān)設(shè)備和硬件設(shè)施進行改造和更換，這種創(chuàng)新不僅要適宜新的發(fā)展趨勢也還需要傳統(tǒng)的技術(shù)因素做支撐和參考，以便實現(xiàn)新的技術(shù)和零件的開發(fā)和應(yīng)用。

2.3便于修改

CAD的優(yōu)勢在于在使用的過程中可以在原有環(huán)境下實現(xiàn)新的設(shè)計，也能夠從其他零件的位置上設(shè)計出新的零件，所以使用起來非常的方便。新零件和舊零件在使用過程中會不會互相的影響也十分關(guān)鍵，要保證新舊零件使用過程中相契合。比如，在對一個箱體和箱蓋的安裝的工作時，箱體和箱蓋之間必須要想契合能夠配套，箱蓋的設(shè)計就必須要根據(jù)箱體的要求來完成，完成外形設(shè)計的時候就要在查找器中找到相匹配的零件，整個的設(shè)計流程都是一個連續(xù)完整和透明的。如果在設(shè)計的過程發(fā)現(xiàn)有錯誤需要進行修改的情況，也同樣是利用這一方法，比較簡單也很方便。

2.4提高其產(chǎn)品質(zhì)量

機械化的產(chǎn)品也隨著技術(shù)的進步慢慢的進行創(chuàng)新。現(xiàn)在的機械產(chǎn)品也慢慢的和電子產(chǎn)品相融合。配合CAD和CIMS技術(shù)，設(shè)計的技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的改變。CAD技術(shù)的注入，可以很好的對產(chǎn)品質(zhì)量情況進行分析，保證設(shè)計過程中產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)。很多大型的機械企業(yè)也將數(shù)控技術(shù)不斷的改善，同時運用CAD技術(shù)，雙劍合璧，既保證了產(chǎn)品的加工過程又保證了產(chǎn)品的品質(zhì)。三維立體機械設(shè)計技術(shù)，能夠精確的對產(chǎn)品外形和位置進行細致的表現(xiàn)，可以提供更多更客觀的信息資源，更加全面的將外形形態(tài)表現(xiàn)出來。

2.5縮短設(shè)計周期

運用CAD技術(shù)的機械設(shè)計最大的優(yōu)點就是設(shè)計的周期縮短，以往的機械設(shè)計都是靠人工來完成的，需要大量的時間來操作，對一些相對復(fù)雜和難度很大的機械結(jié)構(gòu)，還會給設(shè)計師帶來很多的技術(shù)困擾。運用了CAD技術(shù)后，可以很方便的進行三維立體設(shè)計，將復(fù)雜的零件結(jié)構(gòu)用簡單的零件組合來體現(xiàn)出來，降低了設(shè)計的難度，也提高了設(shè)計效率，節(jié)約了時間成本。同時，設(shè)計師還可以根據(jù)這些簡單零件的重新組裝，在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上進行改良和改變，設(shè)計出更優(yōu)秀的新產(chǎn)品。

2.6方便對零件裝配的觀察

設(shè)計師在對機械設(shè)計時，首先是要對機械設(shè)計相當?shù)牧私?，配置的裝配對設(shè)計的結(jié)果起很大的作用，CAD可以對整個的裝配進行清晰的演示，同時可以一次進行多個裝配同時演示。有的演示不符合裝配的操作標準，顯示器會采取自動顯示和自動剔除的處理方式?？梢院芎玫亩嘣O(shè)計師發(fā)現(xiàn)并改正在設(shè)計過程中存在的問題和不足。除此之外，運用CAD還能夠演示零件的運動功能，使得設(shè)計師可以更加清晰的找出不合理因素并予以解決。這種對機械設(shè)計的演示方案極大程度上改善了企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的成功率和合格率，也節(jié)省了不少研發(fā)經(jīng)費。

3 CAD在機械設(shè)計中的應(yīng)用

3.1圖形以及符號的使用

機械設(shè)計離不開很多的圖形和符號的使用。那么有了CAD技術(shù)后，設(shè)計師就可以在設(shè)計的開始前將所要使用的圖形和符號編制一起。這樣方便在設(shè)計過程中能夠隨時的調(diào)取圖形和符號，可以提高設(shè)計的效率，也大大的方便了設(shè)計師的操作。在進行機械設(shè)計的過程中可能還會碰到零件的標準化和不標準化的問題。這時候為了方便設(shè)計師完成設(shè)計可以將標準化的零件編入到零件庫，可以使得設(shè)計師靈活便捷的使用。

3.2繪圖

機械設(shè)計過程中有一項重要的工作就是要完成繪圖工作，以往所有的繪圖都將由設(shè)計師自己手工完成，手工繪制圖紙不僅麻煩還容易出錯，耗費大量的人力和時間成本。應(yīng)用CAD技術(shù)，所有的繪圖工作由人工之改為用計算機來解決，繪圖的時間明顯的縮短了，計算機繪圖操作起來也很方便，使得整個繪圖過程變得相對簡單，提高了繪圖的效率。同時計算機的繪圖和傳統(tǒng)的繪圖相比，更為準確，質(zhì)量也更高。

3.3三維造型

機械設(shè)計中的實體造型設(shè)計，主要運用的就是通過計算機軟件處理的，這樣處理會使得實體造型更加客觀的呈現(xiàn)，設(shè)計師自己也能夠更加方便的完成這一設(shè)計過程，在設(shè)計時設(shè)計師首先要做的就是對需要進行設(shè)計的產(chǎn)品進行熟悉和了解，還需要對設(shè)計品進行整體分析。分析過后設(shè)計師就開始用到CAD技術(shù)，CAD技術(shù)的機械設(shè)計，使得設(shè)計工作變得簡單快捷了，也使得設(shè)計的過程更加的透明，工作效率就得到很大提高，即便在設(shè)計中存在一些問題也能夠通過文檔對所出現(xiàn)的問題進行備注。這些在機械設(shè)計中都得以更好的利用。所以CAD技術(shù)對機械設(shè)計非常的有用。

3.4電力開關(guān)控制柜

CAD技術(shù)也是一項在不斷進步和發(fā)展的高新技術(shù)，在其他很多行業(yè)都有所涉及，現(xiàn)在的很多電力開關(guān)柜也運用了CAD技術(shù)，CAD技術(shù)提高了原來的設(shè)計水平，使得電力開關(guān)控制技術(shù)得到更快的提高和發(fā)展，技術(shù)的更新淘汰速度明顯加快，新的產(chǎn)品會更加的符合市場需求。

4 總結(jié)

在進行機械設(shè)計的過程中，應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)有著較為顯著的優(yōu)勢，不僅能夠提高工作效率，還能夠降低設(shè)計失誤率，提高產(chǎn)品精度，在最大程度上保障機械設(shè)計的工作質(zhì)量。因此，在機械設(shè)計過程中，相關(guān)人員一定要加強對計算機輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻

[1]傅方波.計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用解析[J].科技傳播，2014.

[2]馬軍.計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用探討[J].煤炭技術(shù)，2016.

（作者單位：阜新德爾汽車部件股份有限公司）