现代机械设计中应用CAD的分析与研究

王潮忱

摘 要：在CAD技术分析中，其作为一种综合计算机科学以及工程设计的项目内容，通过技术使用方法的完善，可以实现设计工程的智能化、集成化以及网络化发展，有效解决产品设计中存在的限制问题。本文结合现代机械设计状况对CAD应用方法进行分析，总结CAD的相关概念以及技术优势，明确CAD在现在机械设计中的技术内容。旨在通过技术的分析提高现代机械系统运行的稳定性，推动行业稳步发展。

关键词：机械设计 产品 CAD

中图分类号：TP20 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）03（b）-0008-02

伴随现代机械技术的发展，CAD技术系统运行中结合项目设计指令的输入、输出，可以将机械元件中的设计草图转化为工作图，之后完成图形以及图像的处理，通过这种技术的转化及处理，能够逐渐提高机械设计的整体效率，满足企业的经济发展需求。

1 CAD的相关内容

1.1 CAD技术

CAD通常包括计算机辅助设计软件、计算机辅助设计硬件等系统，其中，较为核心的是计算机辅助软件系统，该系统能够决定CAD运行的稳定性。在现代机械设计中，CAD不仅可以实现图形、数据的处理，而且可以进行有限元的計算，提高产品的质量。

1.2 CAD在现代机械设计中的优势

（1）零件装配的直观性。在现代机械项目设计的过程中，通过CAD技术的运用，可以实现零件装配过程的查询，在数据查询中，能够及时发现相关零件装配错误现象，系统会自动显示。而且，在一些机械设备系统运行复杂的状况下，通过CAD技术的使用，也可以进行零件装配后的检查，降低零件装配中的错误概率。（2）零件设计的便捷性。通过对现代机械项目设计状况的分析，在CAD技术使用的过程中，可以在零件设计时进行环境虚拟、装配，系统结合零件的位置、大小进行设计，在这种虚拟设计方案构建中，不仅可以提高设计的时效性，而且也可以避免零件设计不合理所造成的损失，满足零件设计的便捷需求[1]。（3）产品项目的技术性。结合CAD内容，其通过先进技术、先进理念的融合，全面提高现代机械项目设计的水平。在机械产品设计中，可以通过现代技术的运用，优化模型、分析产品设计的影响因素，同时也会在虚拟产品设计中总结限制问题，之后通过问题的解决进行产品的生产，充分保证了现代机械产品的设计质量，推动现代机械设计产业的稳步发展。

2 CAD技术在现代机械设计中的运用

2.1 多维几何制图

通过对机械设计技术的分析，在产品生产中通常会涉及到信息数据以及图形等，其中图形的信息比重较大，通过CAD技术的使用，可以充分展现其绘图的优势性，使解析产品在设计的过程中及时完成图形、绘图以及文字的操作等，提高机械设计的效率。

2.2 CAD建模及生成装配图

CAD技术当运用在现代机械设计中，可以实现 CAD建模及生成装配图。首先，通过CAD软件系统的运用，对机械产品建模，基本方法如下：

（1）在人机交互方法使用的过程中，通过计算机获取产品中的集合信息以及非集合信息，之后建立标准化的机械模型。（2）计算机系统运行的过程中，通过内部存储技术的运用，CAD会提取产品中的特征信息，之后将相关参数输入到产品信息系统之中，完成三维特征模型的建立，这种方法被封为三维实体特征识别技术。（3）在CAD软件系统运行中，由于企业具有标准的零件数据库，可以完善零件的造型设计，之后完成特征建模。（4）在三维实体建模中，当面临实体过大的问题无法实现建模，针对这种状况，可以使用二维几何元素构造零件的剖面图，之后通过技术交、叉、并等方法，可以完成三维实体模型。其次，在零件建模完成之后，可以通过 CAD软件技术的使用，进行现代机械设备运行中的数据分析，确定运行位置，之后实现零件的装配[2]。

2.3 技术集成化的使用

伴随现代机械设计技术的发展，在机械制造产业运行的过程中，其技术朝着数据化、计算机智能化的方向发展。例如，一些现代机械产品的设计中，通过 CAD/CAE/CAM技术的运用，逐渐取代了人工操作，实现了集成化的机械生产，同时提高机械制造产业的运行效率[3]。

3 CAD技术的发展前景

3.1 图形交互

在现代机械设计发展中，通过CAD软件技术的运用，在机械产品生产的过程中，可以实现技术的创新。而且，在智能化的工作背景下，可以提高工作效率。将机械产品生产中，通过CAD技术的使用，设计人员按照智能化图标菜单的操作指引，就可以完成建模，提高CAD技术使用的效率，同时也推动现代机械产业的稳定发展。

3.2 智能CAD技术

在CAD技术逐渐发展的背景下，CAD/CAM技术的出现，应该将智能化的技术运用作为重点，通过智能化项目需求以及设计理念的分析，展现智能技术使用的价值。因此，在智能 CAD技术发展中，应该结合知识化、信息化的内容，建立知识设计库，使机械产品设计人员准确掌握项目开发的相关内容，满足项目设计人员的基本需求。而且，在智能CAD技术发展中，也需要进行技术的不断创新，通过人工智能技术以及创新方法的融合，实现CAD智能产品的设计，充分满足CAD技术在机械行业中的使用需求[4]。

3.3 虚拟现实技术

伴随信息技术的发展，虚拟现实技术在CAD中已经开始使用，其中的设计效果较好，设计人员在操作中可以模拟对象，并在人机工程中进行机械产品设计效果的检查，检查的过程方便，可以及时发现产品开发中存在的限制性问题。因此，在虚拟产品建模中，应该结合产品虚拟原理，通过虚拟样机运行状况的分析，进行虚拟产品的设计及生产，通过元件的加工、测试以及仿真使用，制造出可操作性、可维护性以及成本低的机械零件。同时，在机械设计CAD技术虚拟化发展中，也应该结合协同技术、网络技术以及概念设计等内容，进行产品项目的研究及开发，充分展现网络信息技术的使用价值，为现代机械设计理念的创新及发展提供支持[5]。

4 结语

总而言之，在现代机械技术发展的过程中，通过 CAD技术的使用，可以结合机械项目的生产特点，进行机械生产流程、项目的规划，并通过数据、图像等资源的整体，提高 CAD背景下机械技术使用的有效性。伴随现代机械技术的发展，在 CAD技术使用中，应该通过直观性、便捷性以及技术性等设计优势的分析，进行现代机械的设计，充分满足机械产业的发展需求，推动行业的稳定发展。

参考文献

[1] 黄淑芳.现代机械设计中三维CAD技术优势与应用[J].黑龙江科学，2014，5（9）：237-237.

[2] 李汾娟.CAD技术在机械设计中的应用[J].现代机械，2015（5）：81-83.

[3] 李亚莉.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].电子世界，2013（10）：103-103.

[4] 邓小单.论CAD技术在现代机械设计中的应用[J].中国新技术新产品，2013（7）：31-31.

[5] 郑秀云.机械CAD/CAM技术在生产中的应用研究[J].数字技术与应用，2016（9）：84-84.