CAD技术在机械电气工程设计中的应用探究

侯振环　张栋梁

摘要：CAD作为计算机设计辅助技术，将其合理应用到机械电气工程设计中，能够保证所设计产品的尺寸、规格等符合标准，优化传统的设计流程。本文首先简单介绍了CAD技术与机械电气工程设计相关概念，对CAD技术在机械电气工程设计中的发展现状进行分析，分析了其在机械工艺设计领域的优势，并提出在机械电气工程设计中如何有效应用CAD技术，希望为机械工程行业的可持续发展提供参考。

关键词：CAD技术;机械电气工程设计;应用

引言

与传统纯手工一笔一划的制图方式不同，CAD技术通过电脑软件中丰富的数据库可以轻松获取各类机械设计的基础元件，整改设计过程只需要将这些基础元件通过线条组合起来，即可实现机械工艺设计，而且因为是电脑软件制图，可以随时修改标注CAD图纸，对于设计错误的部分可以随意修改而不会造成资源和时间的浪费，节省了大量的时间和人力资源成本，从而提高效益。

1CAD技术与机械电气工程设计概述

1.1CAD技术基本定义

计算机辅助设计英文简称为CAD。CAD技术指的是借助计算机工具辅助设计者完成相关设计的技术。计算机技术的不断成熟为CAD技术的发展提供了发展空间，使其使用范围不断扩大，比如在建筑结构设计、机械电气工程设计中得以应用，将该技术的优势发挥出来。

1.2CAD技术与机械电气工程设计的关系

由于传统的机械设计在图形绘制处理、计算准确性等方面存在一定缺陷，无法满足机械工程对设计精确度、图形处理等方面的高要求。在机械电气工程设计中应用CAD技术，能够促使机械设计的质量、效率得到很大程度改善和提升，因此机械电气工程设计要求的提高，为CAD技术的应用提供有利机遇[1]。

2CAD技术在机械电气工程设计中发展现状分析

CAD技术作为一种现代化设计方法，在机械电气工程设计应用中不断更新和升级，以满足当前机械电气工程设计的需求。同时，在当前智能化、信息化的发展趋势下，CDA技术在机械电气工程设计中也会顺应时代发展的步伐前进，具体体现在以下方面：

首先，在CAD技术不断更新的过程中，相关的CAD技术软件也随之产生，这些软件凭借自身的特点来吸引不同层面的用户，由于不同软件在应用中缺乏一定的标准，造成各个软件之间出现不兼容情况，对机械电气工程设计操作人员来说，在使用不同软件时，无法做到信息交流和资源共享，影响CAD技术在机械电气工程设计行业的深入开发和更新。为了解决各个软件之间不兼容问题，要求CAD软件数据模型、资源交换格式等具有一定的标准化，便于机械电气工程设计人员工作效率的提高，促使机械电气工程设计水平的提升。

其次，在当前智能化、网络化发展的大环境下，为CAD技术升级创造有利环境，比如在机械产品模型设计环节中应用该技术，可以通过参数、特征造型等来分析产品设计的可行性，能够使设计者从传统设计方法中解脱出来，将更多时间和精力用在产品性能创新方面。

最后，在网络条件的支撑下，在机械电气工程设计中应用CAD技术，能够实现产品二维图纸的快速传输，并建立具有动态性的三维模型，在达到机械产品设计要求的基础上，使企业的运营成本有所降低[2]。

3CAD技术在机械工艺设计中的使用优势

3.1提升产品质量

与传统的设计方式不同，CAD技术可以使得机械工艺设计的过程更加快速，往往速度会提升数十倍;可以随时修改设计内容，而不是如传统设计一样，一旦出现问题需要整体换新，重新绘制设计图纸，这样节约了大量的时间，使得设计更加得心应手;可以更方便的设计出三位图像，并进行全方位的观察效果，通过CAD技术设计出来的机械产品，可以随意放大不失真，也可以进行随意的翻转，仔细查看各个方位的设计效果，而传统方式技能通过复杂的步骤不断体现出产品的三维立体图形与各个视图，设计过程中更容易出现错误，难度也更大，耗费时间也更多，通过CAD设计出三位立体图纸后，可以通过对产品的全方位观察，更有利于发现产品中存在的各类问题，方便进一步修改和优化，甚至可以通过观察，激发新的设计思路，设计出更优秀的机械产品。

3.2提高设计效率

通过CAD技术可以避免传统手工制图的不足之处，例如，在进行三维立体模型的设计时，传统模式只能通过三视图抽象的体现出设计效果，无法直观的查看设计产品的效果图像，而通过CAD技术设计的机械产品，可以轻易绘制出三维立体的图像，通过鼠标的控制，将图形进行全方位旋转查看，可以对产品的组成部分进行拆解重装，对于设计不合理的部分随时进行修改，节省了大量的工作时间，相较于传统设计模式，其效率提升了几十倍[3]。机械产品往往是由许多小型的零部件组成，通过CAD技术可以有效快速的绘制出各零部件组合的样图，对于组合之处可以放大进行详细的查看，方便及时发现问题，避免设计的产品在实際应用后，再因之前未发现的设计问题而故障频发。

4CAD技术在机械电气工程设计中的应用

4.1CAD技术在机械电气工程设计中的建模应用

传统机械电气工程设计很大程度上的短板就是建模方面，CAD技术弥补了这一段版，同时这也是其存在的核心价值。在建模过程中，需要综合各方面的信息和数据来达成目标，其中主要有三类，分别为线框模型、表面模型以及实体模型。CAD技术在许多方面多多少少都有使用，但大多数情况下应用在二维、三维的建模上。三维建模应用了较多的几何、代数的相关数学知识，根据要求模拟出模型，再引入参数进行变量运算。

4.2CAD技术的智能化

在许多机械电气工程设计中，一些部件的结构、尺寸等都有严格的要求，对于不同环境工作的部件也要有一些特定的大小。零部件的工作需要技术人员对其有深入的掌握，相关的力学分析以及结构特点都是要精确了解的部分，而现阶段CAD技术已经基本可以达到这类标准，对部件可以有良好的分析。所以，在很多时候技术人员不需要对零部件大量了解，可以通过CAD技术完成这方面内容[4]。

4.3CAD技术在机械电气工程设计中绘图的作用

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技术最早进入机械电气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。

结论

在现代发展中，机械电气工程设计的要求越来越高，CAD技术的使用具有重要的意义，不断完善CAD技术，增加其在建模、绘图以及提升设计智能化等方面的作用是必要的举措。

参考文献

陈冰.CAD技术在机械电气工程设计中的发展与应用研究[J].科技经济市场，2017（4）：17-18.

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（2）：48.

赵航.CAD技术在机械电气工程设计中的发展与应用[J].科技展望，2017（25）：155.

朱浩宏.CAD技术在机械电气工程设计中的应用分析[J].企业文化（下旬刊），2018（10）：230.