現代機械設計中應用CAD的分析與研究

王潮忱

摘 要：在CAD技術分析中，其作為一種綜合計算機科學以及工程設計的項目內容，通過技術使用方法的完善，可以實現設計工程的智能化、集成化以及網絡化發展，有效解決產品設計中存在的限制問題。本文結合現代機械設計狀況對CAD應用方法進行分析，總結CAD的相關概念以及技術優勢，明確CAD在現在機械設計中的技術內容。旨在通過技術的分析提高現代機械系統運行的穩定性，推動行業穩步發展。

關鍵詞：機械設計 產品 CAD

中圖分類號：TP20 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（b）-0008-02

伴隨現代機械技術的發展，CAD技術系統運行中結合項目設計指令的輸入、輸出，可以將機械元件中的設計草圖轉化為工作圖，之后完成圖形以及圖像的處理，通過這種技術的轉化及處理，能夠逐漸提高機械設計的整體效率，滿足企業的經濟發展需求。

1 CAD的相關內容

1.1 CAD技術

CAD通常包括計算機輔助設計軟件、計算機輔助設計硬件等系統，其中，較為核心的是計算機輔助軟件系統，該系統能夠決定CAD運行的穩定性。在現代機械設計中，CAD不僅可以實現圖形、數據的處理，而且可以進行有限元的計算，提高產品的質量。

1.2 CAD在現代機械設計中的優勢

（1）零件裝配的直觀性。在現代機械項目設計的過程中，通過CAD技術的運用，可以實現零件裝配過程的查詢，在數據查詢中，能夠及時發現相關零件裝配錯誤現象，系統會自動顯示。而且，在一些機械設備系統運行復雜的狀況下，通過CAD技術的使用，也可以進行零件裝配后的檢查，降低零件裝配中的錯誤概率。（2）零件設計的便捷性。通過對現代機械項目設計狀況的分析，在CAD技術使用的過程中，可以在零件設計時進行環境虛擬、裝配，系統結合零件的位置、大小進行設計，在這種虛擬設計方案構建中，不僅可以提高設計的時效性，而且也可以避免零件設計不合理所造成的損失，滿足零件設計的便捷需求[1]。（3）產品項目的技術性。結合CAD內容，其通過先進技術、先進理念的融合，全面提高現代機械項目設計的水平。在機械產品設計中，可以通過現代技術的運用，優化模型、分析產品設計的影響因素，同時也會在虛擬產品設計中總結限制問題，之后通過問題的解決進行產品的生產，充分保證了現代機械產品的設計質量，推動現代機械設計產業的穩步發展。

2 CAD技術在現代機械設計中的運用

2.1 多維幾何制圖

通過對機械設計技術的分析，在產品生產中通常會涉及到信息數據以及圖形等，其中圖形的信息比重較大，通過CAD技術的使用，可以充分展現其繪圖的優勢性，使解析產品在設計的過程中及時完成圖形、繪圖以及文字的操作等，提高機械設計的效率。

2.2 CAD建模及生成裝配圖

CAD技術當運用在現代機械設計中，可以實現 CAD建模及生成裝配圖。首先，通過CAD軟件系統的運用，對機械產品建模，基本方法如下：

（1）在人機交互方法使用的過程中，通過計算機獲取產品中的集合信息以及非集合信息，之后建立標準化的機械模型。（2）計算機系統運行的過程中，通過內部存儲技術的運用，CAD會提取產品中的特征信息，之后將相關參數輸入到產品信息系統之中，完成三維特征模型的建立，這種方法被封為三維實體特征識別技術。（3）在CAD軟件系統運行中，由于企業具有標準的零件數據庫，可以完善零件的造型設計，之后完成特征建模。（4）在三維實體建模中，當面臨實體過大的問題無法實現建模，針對這種狀況，可以使用二維幾何元素構造零件的剖面圖，之后通過技術交、叉、并等方法，可以完成三維實體模型。其次，在零件建模完成之后，可以通過 CAD軟件技術的使用，進行現代機械設備運行中的數據分析，確定運行位置，之后實現零件的裝配[2]。

2.3 技術集成化的使用

伴隨現代機械設計技術的發展，在機械制造產業運行的過程中，其技術朝著數據化、計算機智能化的方向發展。例如，一些現代機械產品的設計中，通過 CAD/CAE/CAM技術的運用，逐漸取代了人工操作，實現了集成化的機械生產，同時提高機械制造產業的運行效率[3]。

3 CAD技術的發展前景

3.1 圖形交互

在現代機械設計發展中，通過CAD軟件技術的運用，在機械產品生產的過程中，可以實現技術的創新。而且，在智能化的工作背景下，可以提高工作效率。將機械產品生產中，通過CAD技術的使用，設計人員按照智能化圖標菜單的操作指引，就可以完成建模，提高CAD技術使用的效率，同時也推動現代機械產業的穩定發展。

3.2 智能CAD技術

在CAD技術逐漸發展的背景下，CAD/CAM技術的出現，應該將智能化的技術運用作為重點，通過智能化項目需求以及設計理念的分析，展現智能技術使用的價值。因此，在智能 CAD技術發展中，應該結合知識化、信息化的內容，建立知識設計庫，使機械產品設計人員準確掌握項目開發的相關內容，滿足項目設計人員的基本需求。而且，在智能CAD技術發展中，也需要進行技術的不斷創新，通過人工智能技術以及創新方法的融合，實現CAD智能產品的設計，充分滿足CAD技術在機械行業中的使用需求[4]。

3.3 虛擬現實技術

伴隨信息技術的發展，虛擬現實技術在CAD中已經開始使用，其中的設計效果較好，設計人員在操作中可以模擬對象，并在人機工程中進行機械產品設計效果的檢查，檢查的過程方便，可以及時發現產品開發中存在的限制性問題。因此，在虛擬產品建模中，應該結合產品虛擬原理，通過虛擬樣機運行狀況的分析，進行虛擬產品的設計及生產，通過元件的加工、測試以及仿真使用，制造出可操作性、可維護性以及成本低的機械零件。同時，在機械設計CAD技術虛擬化發展中，也應該結合協同技術、網絡技術以及概念設計等內容，進行產品項目的研究及開發，充分展現網絡信息技術的使用價值，為現代機械設計理念的創新及發展提供支持[5]。

4 結語

總而言之，在現代機械技術發展的過程中，通過 CAD技術的使用，可以結合機械項目的生產特點，進行機械生產流程、項目的規劃，并通過數據、圖像等資源的整體，提高 CAD背景下機械技術使用的有效性。伴隨現代機械技術的發展，在 CAD技術使用中，應該通過直觀性、便捷性以及技術性等設計優勢的分析，進行現代機械的設計，充分滿足機械產業的發展需求，推動行業的穩定發展。

參考文獻

[1] 黃淑芳.現代機械設計中三維CAD技術優勢與應用[J].黑龍江科學，2014，5（9）：237-237.

[2] 李汾娟.CAD技術在機械設計中的應用[J].現代機械，2015（5）：81-83.

[3] 李亞莉.CAD技術在機械工程設計中的發展與應用[J].電子世界，2013（10）：103-103.

[4] 鄧小單.論CAD技術在現代機械設計中的應用[J].中國新技術新產品，2013（7）：31-31.

[5] 鄭秀云.機械CAD/CAM技術在生產中的應用研究[J].數字技術與應用，2016（9）：84-84.