探討CAD在機械設計中的應用及機械制造技術的應用

張曉麟

摘 要：隨著計算機技術不斷運用，機械設計繪圖過程中由傳統的手工繪圖轉變為計算機繪圖。機械設計采用計算機繪圖需使用相應的繪圖軟件，并且機械設計圖紙要求高，一般繪圖軟件無法滿足使用要求。而采用CAD繪圖軟件時有著繪圖精度高，可使用平面繪圖和立體繪圖功能，因此完全滿足機械設計繪圖要求。基于此，本文分析CAD在機械設計中的應用及機械制造技術的應用，同時闡述了CAD在機械設計繪圖中的優勢和繪圖技巧，以期能夠幫助機械設計提高繪制質量。

關鍵詞：CAD;機械設計;應用;機械制造;技術

前言

隨著我國的工業化的發展水平，對機械設計的要求也越來越高，在這樣的情況下，機械設計的質量問題就受到使用界的廣泛關注。在這樣的前提下，我們在保證質量中，就要在機械設計的材料選擇運用中著手，把握好材料質量，使材料在機械設計中發揮應有的效能。CAD作為一種設計繪圖軟件，該設計軟件的使用可幫助設計人員提高工作效率。特別是設計機械制造圖紙中，該種圖紙要求高精度，一般設計軟件無法滿足要求。機械制造設計人員可選擇CAD技術，并且使用CAD技術提高設計質量，以此來保證機械設計的順利完成。因此，在機械設備設計中，就要將CAD運用到機械制造技術中，制造出的機械設備在市場中更能受到歡迎，以此來增加其競爭力。

一、CAD在機械設計以及機械制造技術中的應用

（一）CAD繪圖的技巧與基本方法

設計人員在使用CAD軟件進行繪圖過程中，需打開CAD軟件，并且在軟件中建立一個新的文件，文件建立完成后是對文件格式設置，格式設置使用dwg，還需使用limits對所要繪制的圖進行區域的限制，限制區域大小時可根據設計圖紙的要求進行調整。在CAD軟件中有工具欄選項，該項選擇有許多工具命令，可以選擇不同的命令來實現繪圖，一般情況下繪制圖紙時，盡量使用快捷鍵對圖紙繪制和修改，該種方法可有效提高繪制圖紙的工作效率。在設計的圖紙中，如果出現相同的多個圖形時，可使用軟件的陣列這一選項，選擇該命令后，繪制的圖形如果需要相同的圖形時，可以將前期繪制的圖形設置在選定對位置。如果選擇的相同圖形使用時有大小不一致情況，可選擇軟件中的縮放命令對圖形的大小進行調節。使用CAD來繪制圖形時，如果在繪制的圖形中需使用文字的插入，可以采用軟件中文字編輯功能，將文字編入圖形中，并且根據圖形的需要對編入的文字角度和位置調整。還有一個方面是在設計圖紙中，經常會使用修改功能，而在CAD軟件，該項功能同樣有。當設計人員需對設計的圖紙進行修改時，可以選擇打斷命令，該種命令選擇后可將圖像分成不同的部位，設計人員根據修改需要對相應的部位修改。在機械設計和機械制造技術過程中使用CAD軟件，需設計人員掌握相應的快捷功能選擇鍵，根據設計人員的操作需求，快速操作設計的圖紙，以此來提高設計人員的工作效率[1]。

（二）機械的設計中使用CAD

機械作為組成物體成品的重要部分，例如空調壓縮機的機械設計，空調在我國應用比較普遍，對空調生產之前首先需完成空調的設計工作。壓縮機作為空調的重要組成部分，在機械領域設計時主要使用的設計軟件為CAD，使用CAD軟件主要是對壓縮機配件的設計、零部件的設計和詳細配置裝置圖的設計?？照{壓縮機設計中使用CAD技術不僅僅是運用在機械的設計，對于空調的原理圖也可以采用CAD軟件進行設計。既可以使用二維的平面設計方法，還可采用立體圖的方法對其進行設計。比如在空調壓縮機的設計中需要使用立體圖來表達空調壓縮氣體的裝置，該種設計時可利用CAD技術中的立體圖設計功能。

（三）從載荷類型的機械材料的選擇和運用分析

在對材料有著載荷要求的機械零部件設計時，首先要考慮的是材料的硬度，在這樣的設計時，要保證機械在組裝或者在運行過程中發生抑制失效的現象，這就要求在材料選擇時要考慮載荷較強。在對這樣材料的選擇中，要采用估算的方法來評估材料的載荷能力，這個估算的能力很重要，CAD的應用能將機械設計立體化，直觀的分析出機械設計零部件的質量問題。在把握好估算材料載荷能力以后，才是對材料性價比的選擇。在這里要強調的是材料浪費的問題，對材料的估算不到位，或者是高估算，就會造成對材料的浪費。這時的CAD的應用會根據設計圖紙的比例計算出材料的使用情況，也可以說在一定載荷內，不需要更高的材料強度來滿足，因此CAD有助于，把握好材料性能，滿足好材料的性價比。

二、機械設計和制造中使用CAD技術的優勢

（一）提高工作效率

在機械設計和制造時，一些機械的設計需對新增零件進行設計，機械設計中對增加的零部件設計可使用CAD技術中的支持功能和擴展功能，完成對新增的零部件設計。CAD技術使用在機械設計上，可根據設計的需要在模板的原有零件上改裝新的零件，也可以使用單獨的方法增加新設計的零件，以上設計功能的使用，方便在機械設計中的修改。同時CAD軟件還可以保證零件與零件之間的親密耦合，該種功能使用可以有效避免單獨設計的零件出現裝配錯誤。最后是使用的CAD技術可以在設計的機械中使用數學模型來幫助零件的制作，采用這個設計功能，能有效減少設計的時間，提高設計的工作效率[2]。

（二）CAD繪圖的精度高

在機械制造和設計中對機械制圖繪制，要求有較高的精度，但是在傳統的機械制圖時采用手工繪圖方法誤差較大。而繪圖軟件CAD技術使用在機械繪圖過程中，其繪圖的精準度高，是手工繪圖所不能夠比擬的。特別是在電氣工程中對燈照度的分析上，如果采用手工繪圖其要求精確度是無法滿足，但是采用CAD技術繪制該種圖紙時，由于CAD繪制的精度高，因此完全可以滿足該類繪圖設計的要求。

（三）減少機械制造的難度

在傳統的機械生產過程中，生產人員首先要學會的是熟悉二維圖紙，如果不了解設計圖，安裝可能會出現問題，甚至要求設計師指導現場加工設置，在一定程度上增加了企業成本，面對這些種情況，可以使用CAD技術設計出CAD圖紙，工人可以準確掌握機器產品的安裝流程和方法，對水平不高的工人來說是一件好事，并且利用CAD技術能幫助工作人員根據不同角度的施工圖紙進行施工，有利于提高一線施工人員的工作效率。

結束語

由上可知，在科學技術不斷發展的背景下，機械制造領域中的自動化設備受到廣泛的歡迎，尤其是CAD繪圖技術，不僅增加機械零部件的精準度，還提高了工作的效率，有利于機械制造業的可持續發展[3]。

參考文獻：

[1]王燕楠.機械設計中CAD技術的運用[J].西部探礦工程，2020，32（12）：147-148+153.

[2]岳曉博.CAD在機械設計中的應用及機械制造技術的應用研究[J].內燃機與配件，2020（21）：193-194.

[3]歐仕榮.數字化技術在農業機械設計與制造中的應用[J].現代農業研究，2020，26（11）：63-64.