浅析在机械工程设计中如何强化CAD技术的高效运用

摘 要：新时期发展背景下，我国社会经济多元化发展，机械工程也蓬勃发展，而且规模也越来越大。机械工程设计作为机械工程环节中的一個重要部分，发挥着很重要的作用。科学技术的不断发展，CDA技术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

一、 CAD技术在机械工程设计中的应用

（一）CAD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技术主要有三种三维建模分别是线框模型、表面模型、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，更好地满足当前社会发展的需要。

（二）CAD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得十分迅速，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。

二、 使用CAD技术在机械工程设计领域中的优势

（一）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，不能更好地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地进行下去。

（二）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。

（三）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地实施下去。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。

（四）CAD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。

三、 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技术可以更好地发展下去。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：太原理工大学，2013.

作者简介：刁望聚，男，河北保定人，研究方向：机械工程。