探究机械工程设计中CAD技术的应用

2018-02-14刘朝俊

建材与装饰 2018年13期

刘朝俊

（兰州航空工业职工大学　甘肃省兰州市　730070）

CAD（ComputerAidedDesign）也叫计算机辅助设计，它的强大计算与绘图能力在机械工程设计中占据着十分重要的地位，并逐渐代替了传统的机械设计方法。CAD技术是集智能化、标准化等优点与一体，以提高工程设计效率与精准性为目标，在众多工业领域得到普遍应用，提高了这些领域技术水平，促进了这些领域的经济发展。

1　CAD技术的特点优势

传统的机械工程设计方法阻碍了机械工程的发展，主要是靠静态分析与近似计算方法，并需要大量的人力、物力结合丰富的实践经验来完成。这必然致使设计过程错误、设计周期长、设计成果质量较低等不良问题的出现，使企业在激烈的竞争中难以维持，不利于机械工程的快速发展。CAD技术作为一项新兴技术，不论是在解放劳动力、提高机械工程的设计效率方面，还是在发挥人员的创新思维、促进机械工程快速发展方面都起到了不可替代的作用。CAD技术在机械工程设计方面的具体应用具体表现在以下几个方面。

1.1　提高机械产品质量

将CAD技术应用与机械产品的设计，从根本上改变了机械产品的质量，打破传统的设计弊端，利用软件系统精确机械产品的实际参数。机械产品与软件系统的融合，提高了产品本身的科技含量。随着科技水平的不断提高，CAD技术在机械产品设计过程中，能够极大的提高模型与产品的统一度，保证机械产品的设计水平，提高机械产品的生产质量。

1.2　降低设计工作强度，提高设计工作质量

CAD技术引入现代面对对象和分布设计的理念，借助于计算机完成智能绘图，有效的避免了传统的设计方法存在的错误、实现设计的参数化、提高绘图质量。在三维模型的建立过程中，设计人员可以调节模型的设计尺寸与结构，最大程度的缩小与实物之间的差距，得到完美设计成果。

1.3　促进CAD技术的集成

在CAD技术的发展过程中，仿真模拟、图形编辑、曲面造型、三维绘图、动态显示及数控加工等共同构成了CAD技术的主要功能。CAD技术系统的集成可以避免传统的设计方法造成设计中的混乱，让设计模型真正地实现现代化、集成化、数字化，提升机械设计工作效率，进而促进机械工程的发展。

2　CAD技术在机械工程设计中的应用

2.1　工程建模

机械设计工程中最核心的部分是三维建模工作，实体模型、表面模型以及线框模型是三维模型中应用最普遍的三种形式，实现设计的参数化、变量化、集成化是CAD技术在工程建模中的目标。CAD技术通过本身所拥有的基本体系，完成机械零件在三维实体中的建模，其基本体系主要包括：圆柱体、立方体、球体及环状体等多种体系。对于复杂的机械零件，基于这些基本体系，将其划分然后制作简单的模型，最后通过三维造型的拼合得到最终零件。通过CAD的建模技术，可以根据具体的零件实物来设计更精确的尺寸，并可以随时调整模型、修改尺寸。

2.2　工程绘图

工程绘图功能是CAD技术最早在机械工程中的应用，同时也是最基本的。传统的绘图方法是纯手工操作，与计算机辅助技术相比在规范性、准确性与美观性等方面都远远不如。CAD技术中本就存在的绘图命令与图形库，通过图形编辑、填充剖面、区分层次等功能实现模型与实物的完美贴近。其绘图功能简单、快捷、准确从而减少大量人员，节约成本，并且利用CAD技术的绘图功能使得打印图纸易于保存。

2.3　工程结构

分析产品自身的性能与结构设计机械工程设计的关键环节，做好这一环节是产品零件质量的保证。在科技快速发展的新形势下，越来越多的设计方法得到应用，CAD技术的优化与完善是适应当下形势的必然要求。如今大部分软件利用软件分析功能，根据分析结果，得出改进方案。不断完善的CAD技术，可以在竞争越来越激烈的机械工程设计行业占据更大的优势。