CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

谷野

摘要：傳統(tǒng)的機(jī)械工程設(shè)計(jì)圖形處理能力較弱，計(jì)算精確度不夠，而機(jī)械工程設(shè)計(jì)的工作量較大，工作流程較復(fù)雜，這些因素導(dǎo)致所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，設(shè)計(jì)人員工作效率低下，不能確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，間接性增加了企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD技術(shù)，能夠解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，因此有效應(yīng)用該技術(shù)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：CAD技術(shù);機(jī)械工程設(shè)計(jì);精確度

機(jī)械工程設(shè)計(jì)工作會(huì)因?yàn)槎喾N因素的影響出現(xiàn)設(shè)計(jì)效率低下或者是設(shè)計(jì)質(zhì)量不合格等問(wèn)題，這對(duì)于機(jī)械工程的具體實(shí)施有顯著的影響，所以強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)踐中的不利因素控制有突出的現(xiàn)實(shí)意義。就當(dāng)前的機(jī)械工程設(shè)計(jì)實(shí)例分析來(lái)看，CAD技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以有效地解決不少問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效率的提升和質(zhì)量的提高，所以，為了進(jìn)一步提升機(jī)械工程設(shè)計(jì)的整體效果，推廣CAD技術(shù)的具體應(yīng)用，做相關(guān)的分析與討論有突出的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

一、CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

（一）縮短設(shè)計(jì)時(shí)間

CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，極大地保證了設(shè)計(jì)的科學(xué)性，同時(shí)運(yùn)用CAD技術(shù)展開(kāi)相關(guān)設(shè)計(jì)工作時(shí)，在很大程度上提高了實(shí)際的設(shè)計(jì)水平，減少了零件之間相互不匹配問(wèn)題。與傳統(tǒng)人工計(jì)算模式相比較而言，CAD技術(shù)的運(yùn)用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)模式的不足，在保證設(shè)計(jì)時(shí)間減少的同時(shí)，減少了人為因素造成的缺陷，這也是CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的最大優(yōu)勢(shì)。除了上述優(yōu)勢(shì)外，運(yùn)用CAD技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案三維立體預(yù)覽。通過(guò)當(dāng)前設(shè)計(jì)方式，有助于對(duì)于方案進(jìn)行直觀審核。除了立體預(yù)覽之外，通過(guò)發(fā)揮CAD技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，做到對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)零件進(jìn)行安裝模擬，有效的保證了設(shè)計(jì)的可實(shí)施性，最大程度上避免設(shè)計(jì)產(chǎn)品出現(xiàn)無(wú)法實(shí)施的問(wèn)題而導(dǎo)致重新設(shè)計(jì)制作。

（二）促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量的提高

隨著科學(xué)技術(shù)不斷的快速發(fā)展，CAD技術(shù)隨之得到了不斷完善，同時(shí)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到有效的運(yùn)用，并發(fā)揮其關(guān)鍵的作用。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者運(yùn)用CAD技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行有效的處理，使得機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量得到了提升，從而滿(mǎn)足了市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量產(chǎn)品的需求。與傳統(tǒng)意義上的機(jī)械設(shè)計(jì)理念相比較而言，CAD技術(shù)設(shè)計(jì)理念更加優(yōu)化，致使在該技術(shù)支持下的產(chǎn)品質(zhì)量更高。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，要想實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升，應(yīng)當(dāng)側(cè)重于CAD技術(shù)精準(zhǔn)高質(zhì)設(shè)計(jì)，只有保證當(dāng)前設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，才能夠保證實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)結(jié)果的最優(yōu)化。

（三）促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的多元化

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，運(yùn)用智能計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，其取得的設(shè)計(jì)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)于傳統(tǒng)人工設(shè)計(jì)效果，并且設(shè)計(jì)結(jié)果相對(duì)更為精準(zhǔn)化。同時(shí)，運(yùn)用CAD技術(shù)進(jìn)行機(jī)械工程設(shè)計(jì)工作，克服了傳統(tǒng)人工設(shè)計(jì)的弊端，實(shí)現(xiàn)了其無(wú)法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者運(yùn)用CAD技術(shù)開(kāi)辟了設(shè)計(jì)的新模式，開(kāi)拓了設(shè)計(jì)的新思路，致使設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)了之前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，促進(jìn)了機(jī)械工程設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的多元化。

二、以。技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）在機(jī)械工程設(shè)計(jì)建模中的應(yīng)用

隨著CAD技術(shù)的不斷升級(jí)和更新，其在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用更加深入，在計(jì)算機(jī)輔助建模中運(yùn)用該技術(shù)，以保障機(jī)械工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。在具體應(yīng)用CAD技術(shù)進(jìn)行建模的過(guò)程中，需要滿(mǎn)足以下方面的要求：首先，由于參數(shù)是建模的基礎(chǔ)，只有確定具體參數(shù)與三維CAD要求相符合，才能保證所建模型具有一定的準(zhǔn)確性。其次，在借助三維CAD軟件進(jìn)行建模時(shí)，設(shè)計(jì)者可以通過(guò)個(gè)人構(gòu)想將三維模型構(gòu)建出來(lái)，確保所構(gòu)建的模型在尺寸、結(jié)構(gòu)等方面的精確度，間接性提高模型設(shè)計(jì)的水平。同時(shí)，可以借助三維CAD軟件檢測(cè)原始設(shè)計(jì)中存在的缺陷，這樣便于及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，促使設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。

（二）在機(jī)械工程設(shè)計(jì)繪圖中應(yīng)用

CAD技術(shù)最早應(yīng)用在計(jì)算機(jī)輔助繪圖中，主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的手工繪圖工作量較大，繪圖人員繪圖效率不能跟上其他環(huán)節(jié)工作的進(jìn)度，一定程度會(huì)造成工期的延誤，在人工繪圖過(guò)程中容易受到人為因素的影響，所繪制的圖紙存在一定誤差。同時(shí)所用的圖紙容易受到外部因素影響，比如圖紙受潮后，所繪制的設(shè)計(jì)圖質(zhì)量無(wú)法保證。

借助CAD技術(shù)進(jìn)行輔助繪圖，由于該技術(shù)中擁有大量的圖形庫(kù)和繪圖口令，可以依據(jù)繪圖要求輸入繪圖口令進(jìn)行操作，使所繪制的圖準(zhǔn)確性得以提升，并且采用該技術(shù)進(jìn)行繪圖，工作流程得以簡(jiǎn)化，使繪圖人員的工作量減少，在保證繪圖質(zhì)量的基礎(chǔ)上繪圖效率有所提升。同時(shí)，采用該技術(shù)進(jìn)行繪圖，能夠避免人為因素和外部因素對(duì)繪圖質(zhì)量的影響，使所繪制的圖紙美觀和清晰度能夠有效保障。

（三）利用CAD技術(shù)完成對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可行性分析

從目前的資料統(tǒng)計(jì)來(lái)看，利用CAD技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)分析和力學(xué)分析。從現(xiàn)實(shí)分析來(lái)看，零部件的結(jié)構(gòu)問(wèn)題或者是受力問(wèn)題，即使微小也會(huì)對(duì)零件的具體應(yīng)用產(chǎn)生影響，所以在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，利用CAD技術(shù)對(duì)具體的零部件結(jié)構(gòu)和受力進(jìn)行檢測(cè)分析，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)優(yōu)化，這樣，零部件的設(shè)計(jì)整體效果會(huì)進(jìn)一步提升。

（四）（沙幼]技術(shù)的智能化

目前CAD技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的智能化，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化與工程分析方面。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行零部件設(shè)計(jì)時(shí)，要想實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)水平的提升，必須注重零部件動(dòng)力分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其中當(dāng)前這項(xiàng)技術(shù)在動(dòng)力學(xué)分析與有限元分析的基礎(chǔ)上，成功的做到了無(wú)障礙對(duì)接ansys等有限元分析軟件。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)設(shè)計(jì)人員完成三維模型設(shè)計(jì)后，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的需要，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到有限元分析軟件中，通過(guò)軟件對(duì)其零部件模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

三、結(jié)束語(yǔ)

在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD技術(shù)，能夠讓所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品充滿(mǎn)新穎度，設(shè)計(jì)、繪圖等流程有所簡(jiǎn)化，一定程度上讓設(shè)計(jì)人員的雙手得以解放，在保證設(shè)計(jì)符合質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)工作效率的提升，可為整個(gè)機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展注入新的生命力。

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