CAD技术在机械设计中的应用初探

李万清

（湖南有色地质工程测试研究中心，湖南 长沙 410000）

CAD技术在机械设计中的应用初探

李万清

（湖南有色地质工程测试研究中心，湖南 长沙 410000）

CAD技术在机械设计中起到重要的作用，随着机械设计内容不断扩展和深化，在后续应用过程中要掌握基本系统的组成和发展，提前对技术进行分析，按照机械设计要求进行落实。本文以 CAD技术的特点和优势作为基础，对其在机械设计中的具体应用进行分析。

CAD技术；机械设计；应用效果

近些年来我国技术领域取得了突出的进步，对机械制造行业提出了更高的要求，考虑到技术创新以及制造业的发展需求，在实施过程中需要合理应用计算机技术、新的制造方式和新材料等。设计人员在设计过程中要积极扩展新的领域，对应用成果进行分析。CAD技术属于重要组成部分，对计算机设计和工程机械等有重要的影响，需要创新设计理念，使其起到带动社会经济发展的作用。

1 CAD技术概述

CAD是 Computer Aided Design的 简 称， 也 是 当前应用广泛的一种利用计算机进行处理的一种形式，设计师要掌握工程以及产品的特点，以优化设计作为基础，结合技术特点和应用要求，做好分析和指导工作。

1.1 CAD技术功能

CAD技术具备计算和分析的功能，能实现对产品的优化设计，依据可靠性、限制性和动态分析的原则，及时进行科学的计算，满足设计要求。此外 CAD技术具备图形处理能力的功能，可以直接对图形技术进行掌握，包括：三维几何图形、图形仿真设计以及输出和输入功能等。考虑到数据管理以及交换功能要求，要及时更新数据库，结合不同CAD系统区间进行合理化设计。此外CAD技术在其他功能区间也有一定的要求，可以适当进行文档制作，以编辑以及文字处理功能作为基础，要掌握软件系统功能和网络化工作，突出设计要点和具体要求，按照比例进行。

1.2 CAD技术的优势

1.2.1 周期短

机械设计过程中对CAD技术软件有严格的要求，该软件直接应用到装配环境中，在位置选择以及形态设计过程中，能保证设计出的系统功能符合要求。以基本体能以及位置设计作为基础，采用 CAD技术能提升设计效率和生产进度。如果应用CAD技术进行创新设计，能保留原有机械中的基本体，在很大程度上提升机械设计的速度。

1.2.2 CAD技术符合装配环境要求

CAD设计阶段，要对不同类型的零部件进行调整，以装配关系为主，CAD技术的应用和资源查找器存在一定的联系，在设计阶段如果存在装配不符合设计要求的现象，则需要适当对零件进行调整，必要时进行隐藏。隐藏后可以清晰的看到机械内部装配的构造，根据构件类型以及装配形式要求，如果装配后还能继续运行，则说明演示效果明显，但是如果演示达不到理想的效果，则会出现机械产品不能正常使用或者报废等现象。

1.2.3 提升产品质量

在机械设计过程中采用 CAD技术进行设计，使其和现代化技术设计完美结合在一起，能保证机械设计具有新的发展方向。CAD技术采用领先的设计方式，比较直观，容易入手。考虑到数控加工技术的流程要求，采用制图软件对其进行处理后，能取得理想的效果，进而提升其应用质量。

2 CAD技术在机械设计中的具体应用

CAD技术在机械设计中起到重要的作用，针对性能以及指标的变化，需要适当对各项指标进行调整，以零件和装配图的生成比例作为基础，结合绘图方式以及模具集成化制造要求，需要摆脱传统设计的束缚，引进先进的设计理念，不断促进机械制造行业的发展。

2.1 零件和装配图的生成

CAD三维设计形式有不同的形式，包括线框模型、表面模型以及实体模型等，根据三维实体模型的设计要求，对系统案例进行调整后，按照不同形体结构进行评价，其优势比较明显。对于部分简单的零件结构进行分析后，可以将其分成若干个基本体，要提前对基本体造型进行掌握，而后做好交底设计工作。考虑到三维实体模型的设计要求，对复杂的零件构造进行了解后，能得出几何元素，可在二维几何元素中对零件轮廓进行定义，在三维实体造型中通过拉伸或旋转的方式进行创新设计。

2.2 多种几何绘图

机械设计中对不同种类的信息有严格的要求，以图形和数据作为基础，由于绘图的工作量比较大，占据70%左右，随着 CAD技术的不断发展，CAD技术的各种绘图软件功能不断强大，根据软件功能以及设计模式要求，要对交互式绘图、图形编辑以及标准尺寸等进行掌握，做好区分设计工作，结合图形交换比例进行落实。

2.3 模具集成制造

CAD技术在模具制造阶段起到重要的作用，具体应用流程如图1。

图1 CAD技术在模具制造中的应用流程

CAD技术不断成熟和发展，在制造阶段需要掌握技术特点，模具制造技术包括：快速成型、模具 CAM和 CAD等，针对技术形式的具体要求，在应用阶段要做好图形编辑、三维绘图和曲面设计等，和原有模具集成化相比，采用CAD技术能实现对技术的合理化应用。在制造产品以及质量选择过程中，要掌握机械化水平和要点，从制造的角度入手，做好评价工作，使其适应机械制造的具体要求，进而满足设计要求。

2.4 机械CAE中的应用

机械施工本身具有变形容易以及受力结构复杂的特点，考虑到力学特性以及分布要求，要做好选择和评估工作，充分利用CAE模式解决机械设计存在的问题。在实施阶段要根据步骤要求进行，如图2。

图2 CAE建模步骤

如何将 CAD技术应用到实践中是摆在设计人员面前的重要难题，要结合机械化指标的要求，从多个功能和角度入手，提前进行调查和研究。考虑到CAD技术以及模式要求，在后续分析阶段，要分析其性能，以创造良好的条件作为基础，解决集合参数设计不当的现象。

此外可以统一的对数据进行调整，保证设计方案的一致性。在三维 CAD产品设计阶段，要建立完善的数据图，将其作为基础，对整体设计和部件进行分类调整。从长远观念入手，三维 CAD技术取代了原有二维绘图方式，考虑到计算机性能以及技术发展趋势，要做好网络通讯的普及化、智能化以及多媒体技术的实用性分析工作，掌握 CAD技术的发展趋势，做好 CAD规划工作，满足其应用要求。

3 结语

CAD技术形式比较特殊，在后续应用阶段，为了克服传统设计存在的工作量大以及设计效率低的现象，需要保证设计变得准确和简单。CAD技术广泛应用到机械行业中，为我国机械设计水平的提升奠定了基础，整体优势明显。相关工作人员必须提前对机械设计模式进行分析，结合设计流程和具体要求进行应用，保证整体设计的有效性，进而提升机械设计优势，促进机械行业发展。

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1671-0711（2017）07（下）-0175-02