关于CAD技术在机械工艺设计中的应用研究

摘 要：随着我国经济的不断发展，制造业迎来空前的发展机会，传统手工工艺设计已经无法满足制造业的需求，CAD技术应运而生，标志着机械工艺设计领域进入新的发展时期。CAD技术的应用缩短了机械工艺设计所需要的时间，提高了单位时间内的设计质量，凭借这些应用效果CAD技术在工艺设计中占据优势地位，并逐渐从二维设计向三维设计发展。本文从CAD技术出发，分析CAD技术在机械工艺设计中的优势，探讨CAD技术在机械工艺设计中的应用，为CAD技术及机械工艺设计的发展提供借鉴。

关键词：CAD技术；机械工艺设计；技术应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.111

0 引言

Autodesk 软件公司是美国一家科技公司，研发出先进的CAD 技术，被广泛的应用在各行各业中，随着科学技术的不断发展，CAD 技术越来越成熟，对机械工业设计行业提供便利，特别受机械工程师的喜爱。CAD 绘图制图软件在机械工艺设计中发挥重要作用，因为CAD 技术不但能提供三维，还可以进行二维可视化设计，并且能够通过计算机屏幕呈现出设计成果，将工艺设计变得生动形象，使得机械工艺设计成果更加立体和直观，有效提高机械工艺设计的工作效率，提升企业的经济效益和社会效益。

1 CAD技术

CAD技术是一种运用线框模型、表面模型、实体模型三类基础模型库帮助机械工艺设计人员减轻工作压力、提高设计工作效率的技术，是设计领域主要应用的技术软件之一。CAD技术的出现和应用完全改变了机械工艺设计领域的工作方式，帮助整个领域从手工作业时期进化至机械作业，依赖于庞大的模型数据库，设计人员只需要遵循设计理念，对设计图形进行拆解和组装，就能够迅速完成CAD制图，对于机械零件设计、流程图设计具有重要意义。随着计算机技术、仿真技術等高新科技技术的发展，CAD技术开始从二维设计向三维设计转变，为设计人员提供更加优质的设计操作环境，对提高设计质量和效率做出巨大贡献。

2 CAD技术在机械工艺设计中的优势

2.1 实现机械设计的数据化

CAD技术能够有效提高机械设计工作效率、提高设计成品质量的基础在于对机械设计的数据化，通过建立基础设计模型的数据库，在设计师的指令下对基础模型进行修改和组装即可形成设计师希望的设计成果，设计师进行修改时无需进行重新绘制和报废处理，只需要修改几个数据即可完成，因此对机械设计和基础模型的数据化是支持CAD技术提高设计成品质量、提高机械设计工作效率的最重要环节。

2.2 提高设计成品质量和效率

CAD技术的优势还体现在能够有效提升机械工艺设计成品质量和效率方面，设计师使用CAD技术软件工作的过程中，通过基础模型的组合、CAD软件可视化功能、CAD软件虚拟运行功能可以帮助设计师及时发现设计成品中技术、工艺、尺寸和功能上的冲突与不合理，在设计阶段就解决这些不足之处，避免在设计审核和产品生产环境出现问题，避免返工现象的发生几率，可以有效提高机械工艺设计产品的质量和效率。

3 CAD技术在机械工艺设计中的应用

3.1 二维平面图部分的应用

对二维平面图的绘制和设计是CAD技术最基础部分的应用，这依赖于CAD技术软件强大的线框图形处理功能。设计师通过计算机可以轻松绘制基础的长方形、正方形、圆形、椭圆形，只需要设计好边长、直径等数据即可，还可以对绘制完毕的基础图形进行移动、复制甚至是镜像处理，在处理有相同部分的二维图形时非常省时。且CAD技术支持对绘制图形的标准化和精确化处理，例如在机械零件平面设计图上标注各边长、直径、角度等数据，无需设计师输入数据，只需要采用标注功能即可自动根据比例生成数据，节省了大量的绘制时间。

3.2 三维建模部分的应用

随着计算机技术、仿真技术、模拟技术等高新科技的发展，CAD技术开始向三维方向进军，近些年更新的CAD软件版本已经可以支持三维模型建立、绘制、二维转化等功能。设计师可以选择直接绘制三维模型，也可以选择将二维平面图形进行转化，CAD软件支持三维模型的可视化和输出，较传统二维设计而言，三维建模和三维模型的模拟运行能够帮助设计师更加直观的了解机械模型的优劣，对设计冲突和不合理之处一目了然；且三维建模功能的实现，拉近了机械工艺设计领域与生产制造的距离，不仅提高了设计师的工作效率，更提高了整个制造业的工作效率，成为推动机械制造发展的重要技术基础之一。

3.3 与生产连接的智能化应用

上文提到，CAD三维技术的出现进一步拉近了制造业领域中设计师与生产制造的距离，这是因为CAD技术软件不仅可以满足设计师的工作需要，还可以借助CAD软件中设计出的成品图样或模型进行产品机床生产、产品方案包装设计、产品功能审核等一系列生产制造过程，三维立体模型的可视化以及其中的各项设计数据、模型数据能够满足制造领域的多项需求，CAD三维建模技术及软件的出现极大的简化了制造业从设计到检测、再到生产的复杂流程，降低了产品在制造流程中停留在每个环节的时间，提高了产品的科学合理程度，实现了对整个制造行业领域的提速。

4 结束语

CAD技术为机械工艺设计开辟了新的领域，可以被称为革命性的技术，为机械工艺设计实现自动化、智能化、信息化提供了可能；CAD技术通过不断的发展，牢牢占据着我国机械工艺设计领域的优势地位，未来仍旧可能是最可靠的技术手段之一；如何借助CAD技术提高设计质量或开发CAD技术的新应用可能成为影响机械工艺设计领域发展的决定性因素，因此我国应当大力发展CAD技术专业人才，为推动我国CAD技术和机械工艺设计领域发展奠定基础。

参考文献：

[1]吴迪.CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J].山东工业技术，2017（02）：48.

[2]陈席光，李铸宇.基于CAD技术的机械工艺设计研究[J].黑龙江科技信息，2017（13）：4.

[3]刘亚楠.机械工艺设计中改进的CAD技术应用探讨[J].山东工业技术，2016（12）：32.

作者简介：徐承意（1978-），男，河南新县人，本科，讲师，研究方向：模具设计。