强化CAD技术在机械工程设计中的有效应用探讨

张佳笛

【摘 要】机械工程设计领域随着我国经济多元化的发展蒸蒸日上，CAD技术随着科学技术的不断发展在机械工程中的应用范围也越来越广，不仅提升了机械工程工作效率，给设计人员也带来了很大方便。为此，为了能够进一步提升机械工程设计效率，就要不断优化CAD技术在机械工程设计中的应用。

【关键词】CAD技术;机械;工程设计;应用;

随着经济的不断发展，我国的CAD技术在机械工程设计领域中占了非常大的地位，给我国的机械工程设计人员带来了很大的帮助。从调查的情况来看，CAD技术的优点不仅仅可以提升机械产品的质量，减少机械工程设计人员的工作量，还可以提高设计质量，促使我国的机械工程得到更好的发展。但随着CAD技术在机械工程中占得领域越来越广，部分缺点也慢慢显现出来。基于此，该文主要对CAD技术在机械工程设计中的应用进行了深度的研究。

1CAD技术在机械工程设计中的应用

1.1CAD技术在机械工程设计中建模的应用

建模作为机械工程设计中的核心内容，其承担着机械产品质量是否达标的重要责任。就目前的发展形势来看，CAD技术主要有3种三维建模分别是：一是线框模型，二是表面模型，三是实体模型。CAD技术其实就是指在设计的过程中，利用计算机作为辅助工具，帮助机械工程设计人员进行设计的一切实用技术的总和。CAD技术领域非常广，其主要应用在二、三维的几何形体建模、绘图上。在三维的设计的过程中，其主要是实现参数化，进行变量化设计，但是传统的二维设计不仅仅不能实现参数化，而且还满足不了当前正在发展的机械工程。由于CAD技术拥有一些基本的体系，可以帮助CAD技术自身完成建模等工作，还可以减少机械工程设计人员的工作量，最为重要的一点就是可以使机械产品质量得以保证，更好的满足当前社会发展的需要。

1.2CAD技术的智能化

CAD技术的智能化主要表现在机械工程设计中帮助设计人员对工程进行分析和对结构进行优化。随着经济的不断发展，我国的机械工程发展的十分迅速，由此也对机械工程设计人员提出了更高的要求，比如说：必须要掌握零部件力学性的分析和机构优化这是作为机械工程设计人员最基本应该掌握的相关内容。就目前的发展形势来看，CAD技术已经实现ANSYS等有限元分析软件的无障碍对接，可以正常的运行下去。因此机械工程设计人员在设计的过程中可以利用CAD技术出来的三维零件模型导入进有限元软件分析中，通过机械工程分析出的原理后，再次进行合理有效的力学性分析和对结构优化的工作，从而验证所设计的工程模型是否能满足机械工程的要求，工程模型质量是否合格。若在验证的过程中发现零部件的质量不合格，可以在模型大量生产之前对模型进行合适有效的修改，以便能够达到相关要求，不至于造成成本的损失。

1.3CAD技术在机械工程设计中绘图的应用

CAD技术在机械工程中最基础的应用就是绘图制作，该技术不仅能够改变传统的绘图方式，还可以更好的满足机械工程对绘图的要求。据调查发现，CAD技术最早进入机械工程设计工作就是进行绘图制作。随着经济的不断发展，CAD绘图软件的主要功能包括交互式绘图、图形编辑、文字填充剖面、区分层次和实现图像与文字之间的转换。CAD技术的绘图功能最大的优点就在于，可以非常轻松的绘制出更适合机械工程的设计图，这无疑是给机械绘图设计人员减轻了工作量，提高了工作效率，促使机械工程可以更好的发展下去。

2使用CAD技术在机械工程设计领域中的优势

2.1缩短工程设计时间、提高设计质量

由于传统的绘制软件，不能实现设计的参数化，不能更好的适应发展迅速的机械工程。而CAD技术刚好弥补了这一缺陷，实现了设计的参数化和对机械结构的优化。该技术可以通过模型的尺寸、模型的结构变化和形状，选择合适有效的图形进行绘制。由此可以看出CAD技术在机械工程设计中不仅仅可以减轻了设计人员的工作量，还可以提高设计质量，使机械工程设计工作更好的进行下去。与此同时，CAD技术还可以根据零部件的形状和位置进行自我调整，这样不仅仅可以使零部件发挥出其本身最大的作用，还可以减低因零部件之间不匹配而带来的麻烦。

2.2机械产品质量得以保证

在这个信息化技术的社会中，部分的机械工程为了可以获得更大的经济效益，从而选择了一种极为先进和目前最受欢迎的CAD技术。从近几年的发展情况来看，CAD技术的应用可以从根本上改变机械零部件设计的质量，利用科学先进的技术有效保障了零部件设计的水平，从而提高零部件的设计质量，弥补了传统的设计技术不能够有效的保证机械产品质量这一大缺点，使设计出来的机械产品更符合当前的机械工程发展的要求。由于机械零部件本身就是与信息技术有所联系，若再提高零部件的质量，一定能使机械零部件中的科学含量提升到另一高度。

2.3促成CAD/CAM技术集成

在CAD的强力带动之下，我国的机械制造业的生产设备从传统的普通机床逐渐走向先进的数控机床。在CAD技术的支持下，设计出的机械零部件更能够满足当前机械工程发展的需要。CAD/CAM系统主要是由三维绘图、图形编辑、数控加工、图片与模型之间的转换以及有限元分析组合而来的。CSD/CAM系统的集成的主要作用就在于，可以避免传统做法中工作人员根据CAD设计的零部件进行数控加工从而导致CAD/CAM中的零件数据不一样，使设计工作不能够更好的实施下去。机械工程设计人员如果把CAM和CAD设计有效的结合在一起，就可以真正让模型实现数字化、信息化，最为重要的一点就是可以使设计出的零部件和生产应用进行无缝对接，使机械零部件能够发挥出其本身最大的作用。

2.4CAD技术在建筑表现图上的优势

由于CAD制作出的建筑效果图，是三维效果可以看到建筑材料的质感、每个画面都可以真实再现，就像身临其境一样，再加上真实的花草树木更是可以以假乱真，这就是CAD技术在建筑设计中最大的优点之一。与此同时，CAD制作出的效果图的第二大优点就在于，只要建筑的三维模型搭建完成，就可以从多个角度进行观察，还可以生成多张的效果图不需要建筑工程设计人员重新做起，这是传统手绘效果图无法比拟的。由此可见，CAD技术给建筑工程带来了很大的帮助。

2.5精度提高

众所周知，建筑设计的精度一般標注到毫米、对数据的精确度要求非常之高。就目前的发展形势来看，我国的建筑工程施工人员在施工的过程中，总是掌握不到数据的精确度，使建筑工程的质量得不到保证。然而，随着经济的不断发展，CAD技术可以更好的应用在建筑工程中去，刚好解决了这一大问题。众所周知，该技术可以在日影分析、室内声场分析等多方面计算精度，以此来达到建筑工要求的精度，当然CAD计算速度也是手工计算无法比拟的。

3结语

CAD技术给设计人员带来了很大的帮助，但是负面因素也不容小觑。因此设计人员在设计的过程中，除了要承认CAD技术的好处，也要正视它的局限性，善用它的长处，只有这样才可以使CAD技术可以更好的发展下去。随着计算机的功能不断完善、信息处理的智能化，我国的工程设计人员只要清楚认识到CAD技术的发展前景，必然会为我国带来更来的经济效益。

参考文献：

[1]晋民杰.矿井提升机的设计理论及CAD系统研究[D].太原理工大学，2010.

[2]李树海.基于SolidWorks的桥式起重机CAD系统研究[D].武汉理工大学，2007.

[3]徐啸峰.CACD和NC编程关键技术研究及其基于WEB的实现[D].南京航空航天大学，2002.

（作者身份证：13018219850525351X）