浅谈CAD技术与计算机辅助设计的应用

杨孟杰 王 伟

沈阳中航黎明门窗幕墙工程有限公司

浅谈CAD技术与计算机辅助设计的应用

杨孟杰 王 伟

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机械计算机辅助设计CAD开发技术是推动机械工业发展的科技手段，是计算机软件应用创造商业价值的充分体现，是一个国家工业发达程度的一个标志。该文详细论述了CAD软件设计开发的技术方法和应用理念。用通俗易懂的方式阐述CAD技术特性，最大限度的在机械设计中发挥CAD技术的应用功能，制造出高精端的产品服务于社会。

CAD技术；计算机辅助设计

引言：

CAD是我们目前使用最多的一种计算机辅助设计软件，广泛用于建筑、机械等各个领域，它改变了传统的手工绘图的方法和模式，并且大大提高了工作质量和设计效率。

1、CAD软件概述

CAD技术是英文Computer Aided Design的简称，是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，主要应用于高精度机械设计中。机械设计过程中通常用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，来决定最优良的方案。各种设计信息，包括数字信息、文字信息、以及图形信息，都可以储存到计算机的内存里或者硬盘里，在使用CAD软件的时候可以自动提取并且应用。机械设计人员通常从设计草图开始，用该软件把草图变为工作图的繁琐工作都可以直接交给计算机辅助设计软件CAD来完成。计算机自动产生的设计结果，可以最快速生出图形，使机械设计人员及时对该设计迅速作出判断并且对不正确的方案进行及时的修改。利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。

2、计算机辅助技术存在的问题

一是数据处理的需求量很大，一般来说，普通的计算机能够针对于一些比较寻常的数据进行处理，实现相关图形的优化，对于数据量的储存来说，进一步能够实现相关的整合，但是，详细的模式是不能够仅仅靠这些完成的，超过三百多微机同时处理才能够完成。所以，这样的低效率模式肯定会被淘汰，因为它的性质就不能够带来良好的效率出现。

二是在设计对象上，水平有着很大的欠缺，在针对于开发普通的CAD时，还存在不同的弱势问题，因此是需要进行产品的专项设计的，进一步能够对资源形成整合利用，加强优化的模式，能够形成一定的数据，对之后的设计能够起到一定的引导意义，机辅助设计技术同人工的设计其实换汤不换药，人为因素的成分还是比较大的，所以需要进一步实现水平上的额递进，使得设计出现多样化情况，不能够过于死板，要进一步提升全面的水平和能力。

三是对于产品的设计来说，其中的集成性是比较弱的，因此很多的产品某个领域中能够进一步用计算机来实现完成，但是以往的传统却并没有如此突破，对于信息检索的难度进一步增加，多以，设计信息需要进一步完成和优化，实现需求的完整性，但是这种过程就比较繁琐，降低了老产品和新产品之间的继承性。

3、计算机辅助设计在机械设计中应用优势和不足

一是设计周期缩短。采用以往设计方式，对复杂几何结构零件需要很长时间，而若采用计算机软件进行三维设计，就可用些简单几何体组建复杂几何机构，大大降低难度，还可对零件进行重组，设计出更加优秀的产品。

二是使得零件的设计和修改更加方便。进行零件设计时若出现一些不匹配，采用以往方式，修改会很麻烦，但在计算机辅助下，可把零件放在装配环境中试验，可方便的看出零件设计的每个步骤，修改起来也容易找出问题所在，为零件修改提供便利。

三是有利于观察零件的装配。在机械设计中，我们知道采用不同的装配关系可以出现不同的效果。另外，计算机辅助的使用还可以使得设计的质量得到提升，计算机辅助设计中有许多先进技术的应用，这就使得设计更加的完善，从而使得设计的质量得到很大的提高。

4、计算机辅助设计技术在机械设计中应用案例

（一）在绘图中的应用

CAD技术在机械设计绘图中的应用是较为基础的应用。设计人员利用CAD技术可将一些应用率比较高的符合、图形存放到专门的图形库中，进行图形绘制时直接调用即可，尤其绘制一些复杂程度较高的图形，调用现存的图形，可大大提高绘图效率及质量。同时，机械设计过程中应用的零件模型非常之多，由标准与非标准之分，设计人员利用CAD技术事先将一些应用率比较高的模型进行编辑，而后可将其编入对应的零件库中，进行实际设计时直接调用，可缩短机械设计工作时间。另外，传统机械设计时绘图操作一般是设计人员手绘，绘图效率及质量可想而知，而利用CAD技术配合使用专门的绘图软件，绘图准确性及绘图效率得到较大提高。

（二）在三维造型中的应用

三维造型在机械设计中具有较高应用率，尤其实体造型设计更为常见，其可真实反映设计产品的实际情况，是机械设计的重点与难点，应引起设计人员的高度重视。同时，设计人员可根据设计图纸及实际情况，对实体造型进行论证与分析，及时发现实体造型设计存在的不合理之处，针对性的加以改进，为后期生产质量更高的机械产品提供精确参考。另外，实体设计遇到的问题可利用相关文档进行说明解释等，使整个机械设计变得轻松而又高效。

（三）在二次开发中的应用

当今社会对机械设计要求越来越高，因此，为设计出更多满足社会生产的产品，需进一步强化CAD技术功能，这就需要根据实际情况进行二次开发。目前VBA、AutoLisp是应用较为普遍的工具，尤其VBA使用方便，操作简单。不过这两种工具兼容性较差，即，一旦选择一种二次开发工具中间不能更换，这一点在进行二次开发时应注意，根据机械设计具体要求选择合适的开发工具。总之，将CAD技术应用到二次开发中一方面可满足客户特殊机械设计要求，另一方面可提高机械制造企业的竞争力，因此，机械制造企业有必要根据自身实力将CAD技术应用到二次开发中，以更好的满足客户要求。

结语：

机械计算机辅助设计CAD软件技术分析涉及计算机硬件描述语言、系统级模拟、自动逻辑综合、逻辑模拟、微程序设计自动化、自动逻辑划分、自动布局布线和工程数据库系统。随着计算机性能的提高，CAD三维技术不断的被开发和应用，我国的CAD三维技术在高精机械设计领域正向着集成、技能、和标准化方向发展。

［1］马军.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨［J］.煤炭技术，2011（05）.

［2］史召峰，朱家诚.机械设计中基于VB的计算机辅助设计应用［J］.电脑知识与技术，2010（13）.