CAD在機械工藝設計中的運用

薛海紅

摘要：目前，我國的科技發展十分迅速，隨著我國經濟的不斷發展，科學技術也在不斷地進步，CAD技術應用于各個領域中會給社會帶來了一定的影響，該文主要闡述CAD技術在機械工程設計中的發展，研究了CAD技術在機械工程設計中的應用，并且對CAD技術進行詳細的講解，從而使人們能夠對它有更好的認識。

關鍵詞：CAD技術;機械工藝;三維建模

Autodesk軟件公司是美國一家科技公司，研發出先進的CAD技術，被廣泛的應用在各行各業中，隨著科學技術的不斷發展，CAD技術越來越成熟，對機械工業設計行業提供便利，特別受機械工程師的喜愛。CAD繪圖制圖軟件在機械工藝設計中發揮重要作用，因為CAD技術不但能提供三維，還可以進行二維可視化設計，并且能夠通過計算機屏幕呈現出設計成果，將工藝設計變得生動形象，使得機械T藝設計成果更加立體和直觀，有效提高機械工藝設計的工作效率，提升企業的經濟效益和社會效益。

一、CAD技術概述

CAD技術即依靠電腦高效對圖案進行計算處理，并且展開設計的技術。此項技術能夠讓人們在較為理想化的情形下預先研究分析部分工程項目或者產品，實現最優化工程項目與產品設計的目的。機械工藝設計中引入CAD技術能夠極大地提升產品質量，推進技術創新。實際操作流程中，在電腦中安裝CAD軟件來實現對機械工藝產品進行研究分析，模擬產品的真實情形，從而對其進行優化，獲得最理想的產品。

二、CAD技術在機械設計中的應用

（一）機械設計、輔助繪圖

在機械設計中使用的三維CAD技術具有強大的設計功能，能夠在一定程度上對機械進行全新的設計，形成一種全新的設計體系，同樣在特定的裝配環境中設計新零件，不僅方便快捷，而且能夠有效地保證零件裝配的整齊性。這樣在一定程度上提高了設計人員的工作效率，并且能夠提高設計的標準化程度。在傳統的機械設計過程中，工作人員的工作量很大，并且還需要手工完成，這樣不僅不能有效保證信息的準確性，而且也不能保證設計的美觀性。利用CAD技術具有的豐富美觀性和功能完備的繪圖命令，可以很容易地繪制高質量的機械工程圖，不僅有效減輕了工作人員的工作量，還能夠提高機械制圖的質量和效率。

（二）建模部分應用

機械工藝設計中，CAD技術的具體應用范圍就是機械建模，是機械工藝設計當中的核心內容。最常見的三維建模形式包括3種：有線框模型、表面模型以及實體模型。展開三維設計工作時，最為關鍵的是參數化與變量化的設計。可是傳統的二維建模系統根本無法實現參數化設計。CAD技術基礎體系架構非常豐富，將此種技術作為基礎，做到零件模型的構建。比如，系統當中包括非常多的基本體系類型，囊括立方體、圓柱體、球體等。有些設計工藝比較簡單的零件，能夠分解為多個小塊的基本體，通過三維實體造型以及布爾運算，形成零件模型。有些零件模型比較復雜，實施起來難度大。因此，要采用正確的方法，來繪制圖像的二維幾何輪廓，依靠三維造型，獲得零件模型。從而充分發揮出CAD技術的建模作用，按照產品的需要，做到模型構建，讓模型與產品的尺寸保持相同。CAD建模有助于機械工藝設計者充分發揮出創造力，設計人員可以利用三維空間，通過簡單的操作，修改控制部件，或者對設計工作重新執行。若零件的某個部分產生更改與變化時，其它的部分也會受到影響，出現變化。等到完成軟件計算以及建模后，利用CAD軟件來實現對有關零件的裝配，同時在裝配過程中找到零件可能出現的問題，從而提出更加科學的改進措施。所以，將CAD技術作為載體，讓零件設計變得更加靈活真實，在實際工藝生產當中，廣泛應用CAD技術，從而降低建模過程中產生的失誤，讓零部件設計更加準確，降低設計周期，提高設計效率。

（三）與生產連接的智能化應用

上文提到，CAD三維技術的出現進一步拉近了制造業領域中設計師與生產制造的距離，這是因為CAD技術軟件不僅可以滿足設計師的工作需要，還可以借助CAD軟件中設計出的成品圖樣或模型進行產品機床生產、產品方案包裝設計、產品功能審核等一系列生產制造過程，三維立體模型的可視化以及其中的各項設計數據、模型數據能夠滿足制造領域的多項需求，CAD三維建模技術及軟件的出現極大的簡化了制造業從設計到檢測、再到生產的復雜流程，降低了產品在制造流程中停留在每個環節的時間，提高了產品的科學合理程度，實現了對整個制造行業領域的提速。

（四）在數據內部結構改變中的運用

CAD技術擁有良好的封裝性特征，技術人員可通過對該功能的運用，完成對數據內部結構的改變工作，確保可通過對CAD軟件數據抽象技術以及封裝性技術的運用，在保持原有數據程序不變的基礎上，對數據內部結構進行調整，確保相應程序可以得到有效保護。在進行數據內部結構調整時，要對數據代碼一致性進行保證，并要在此前提下做好捆綁對象數據結構處理工作，確保其可以成為真正的整體，能夠做好對象實施細節隱藏工作，以在CAD技術抽象性以及封裝性應用程序的輔助之下，科學展開數據訪問，確保數據程序在使用過程中，不用過多分散精力去關注其他內部結構，以為工藝設計工作提供更大的助力。

三、結語

總而言之，機械工藝設計過程中使用CAD技術可以使計算機畫圖更智能、更科學，并且可以更好地適應目前機械化設計與加工的要求，提高機械加工的準確程度與精確程度，零件的設計也更加精細。在科技水平不斷提高的背景下使機械工藝設計更加優秀，并將更先進的技術應用其中，促進機械工藝設計的進一步發展。

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