機械設計制造中CAD技術的應用探析

陳明亮

（漯河技師學院，河南 漯河 462000）

在對CAD技術進行定義時，可以將其看作是一種用于數據綜合處理的計算機應用技術，CAD技術的應用領域十分廣泛，包括建筑設計、機械設計制造、汽車生產等多領域。在實踐中，通過將CAD技術應用到機械設計制造環節當中，不僅可以減少傳統模式造成的資源浪費，降低成品的生產成本，而且能夠機械的精密度，進而提升行業的市場競爭能力，促進行業經濟的可持續發展。

一、CAD技術的應用優勢

（一）可以縮減設計時間

在傳統的機械設計與制造中，機械工程未加入 CAD 技術，專業設計人員沒有電腦設計模板，僅憑借自身的動手能力及勘測數據動手繪畫圖紙，最后進行施工。在這種方式下，往往容易出現設計時間長、設計偏差、資源消耗大等現象，給企業帶來一些不必要的損失。而加入了 CAD 技術可以在時間方面有所節省，有更大的時間和空間留給檢驗審核設計，并且 CAD技術有保存和無限修改的功能，不會導致類似圖紙下修改后的混淆、產生偏差的現象。此外這一技術各個系統間可以相互聯系，具有整體性的功能，有利于及時發現局部的問題，提高設計的準確性，使設計可以盡其所用。

（二）加快構件加工進度

在自動化技術體系不斷完善的背景下，大部分機械產品制造行業都進入到了自動化生產階段，這也在很大程度上加快了構件的生產速度。與此同時，前期設計參數的合規性也將直接影響到機械零件后續的施工質量和施工進度。CAD技術的應用，可以將二維數據信息轉換成三維應用模型，提高了數據信息的直觀性，這樣可以加快技術人員發現參數問題的速度，可以在模型上直接進行修改，縮減了構件生產參數調整的時間成本。另外，設計方案可靠性的增加，也減少了機械制造過程中進行參數修改的幾率，從而在確保機械產品生產質量的基礎上，加快構件的加工速度。

（三）提高機械零件產品的質量

在科學技術體系不斷完善的背景下，CAD技術也一直處于持續優化的狀態，無論是在設計精準度，還是在建模速度方面，都比最初的CAD技術有了實質性的提升。CAD技術利用并行工程，將設計到生產的過程匯集在一個系統里，所有人員都可同時進行同一產品的設計制造工作，利用不同的功能如有限元分析、虛擬設計、優化設計等板塊協同并行工作，提高機械設計團隊工作的效率，并對模型進行關聯，保障模型數據的統一性及準確性，為機械零件的設計制造質量奠定基礎。

二、機械設計制造中CAD技術的具體應用

（一）應用于機械零件設計

在機械設計制造過程中，首要任務便是做好機械零件設計工作，相比于傳統CAD技術，目前的CAD技術在應用中可以組建三維立體模型，將二維數據信息錄入到CAD軟件當中，保存機械零件的二維圖形，隨后對機械零件內容進行建模處理，使其可以成為穩定的應用模型，在模型中明確標記零件的參數指標，包括大小、厚度、直徑等。對于部分體積較大的機械零件，在對其三維建模設計時，需要對其進行比例縮放，選擇恰當地比例尺進行處理，需要在模型中進行標注，避免按照等比例進行處理后，出現相應的應用問題。另外，CAD技術的應用還可以通過直觀展示，快速發現零件存在的問題，從而提高機械零件設計的合理性。

（二）應用于零件生產過程

在上文中已經提到，現階段，機械設計制造已經進入到了自動化生產階段，這也在很大程度上加快了零件結構的生產速度，與此同時，為了提高零件生產質量，需要將生產設備的參數精度控制在限差以內。這也意味著在方案中設計的參數需要滿足限差要求，同時還可以細化各項參數指標，為流水線上各參數指標的調整奠定基礎。在實際應用過程中，CAD技術能夠將允許誤差控制在非常小的范圍，同時可以利用比例尺調整，對于零件的細節部分進行處理，使方案內容具備更高的可操作性。需要注意的是，利用CAD技術進行比例尺調整時，還需要做好數據備注工作，從而起到提升零件生產質量的作用。

（三）應用于零件參數調整

在生產過程中，有時需要進行零件相關參數的調整工作，傳統的處理方法需要對圖紙內容進行重新繪制，重復性工作較多，不僅增加了時間、成本投入，而且還容易增加設計內容的容錯率，降低該結構的應用質量。CAD技術的應用，可以在生成的模型圖上進行直接修改，完成修改內容之后，軟件可以重新生成零件應用模型，對比之前預留的模型底板，查看其參數改變情況，同時對于修改后零件的可行性進行分析，在確定其可操作性之后，可以直接將參數輸入到流水線機械設備中，隨后進入到生產階段。這也大幅度壓縮了時間間隔，提高了機械零件生產過程的可靠性。

（四）應用于機械零件質量驗收

除了上述應用內容外，CAD技術在零件質量驗收中也有著非常好地應用效果。現階段，機械零件的生產基本上都是在流水線中完成，每一個操作環節負責處理一部分內容，最后匯總得到最恰當地結構模型。受到機械設備精準度、參數輸入準確性等因素影響，有時會出現一些材料生產質量問題，對此可以借助CAD技術來分析成品的相關參數，對比零件之間的偏差情況，如果偏差情況在限差數值以內，那么產品生產滿足質量驗收要求，反之則需要查找問題原因所在，及時做出調整，從而降低零件質量問題帶來的負面影響。

結束語

綜上所述，在機械設計制造的過程中，零件參數的準確性和精準度直接決定了成品生產質量，在市場競爭日益激烈的背景下，成品質量和成品生產成本直接影響到企業在市場中的競爭能力。通過將CAD技術應用到機械設計制造過程中，一方面，可以優化零件設計參數，提高設計方案的可操作性；另一方面，能夠降低零件生產過程中問題的發生幾率，加快機械零件的制造速度。CAD技術為機械設計制造行業的可持續發展夯實了基礎。