基于CAD技术在机械设计及制造中的应用途径

丁猛

北京住总第一开发建设有限公司 北京朝阳 100029

1 CAD概念

三维CAD技术是在二维CAD技术基础上进行创新和变革。三维CAD技术包含内容众多，包括三维设计、建模、技术操作分析等。它起着非常重要的作用在模式建设的应用中，能够推动相关产业的发展。为了将这项技术的实际作用充分发挥出来，应聘请专业技术人员。技术人员只有综合素质和技术能力符合标准才能够熟练使用三维CAD技术，并且也需要技术人员有着丰富的想象力和思维，通过此项技术不断创新图片，按照人们需求做出符合标准的图形，满足人们需求。在机械设施环节运用三维CAD技术，能够完美的展现出机械设备的图形，让企业可以全方位看到机械设备的特征[1]。若是产品在设计时有问题出现，也可及时解决问题，从而加速了设计方案的使用效率。

2 CAD技术在机械工程设计中的应用优势

2.1 推进机械产品质量提升

CAD技术在使用中对机械工程设计有较好的作用，其中十分明显的一方面就是质量提升。在新时代的机械工程设计中，设计量已经随着工程需求逐渐提升，因此设计难度也越来越高，CAD技术就很好的解决了这个问题。CAD技术可以对大量的数据进行分析，对设计需求有很好的了解，通过综合各方面的内容设计出符合实际需求的产品。另外，技术的信息化已经十分广泛，应用于工业、生活的各个方面，所以，通过利用CAD技术进行机械工程设计，最终产品的也可以具备一定的信息化科技，对信息技术的发展也有一定的帮助。

2.2 优化产品设计时间与质量的双重提升

由于CAD技术是一项计算技术，其功能十分明显，在工作时可以进行大量的计算而得出精确的方案。一些产品的设计以及生产要求比较严格，如果出现一点误差就可能大大降低工作效率，所以，通过CAD技术对这些产品进行计算设计，得到的设计模型和方案一般都会满足实际需求，不会发生偏差较大的情况。除此之外，CAD技术的效率较高，可以在很短的时间内完成对数据的分析，模拟出图纸，减少了许多时间，提高了工作效率。

3 CAD技术在机械设计制造中的具体应用

3.1 CAD技术准确使用图形及符号

在机械设计及制造中，在机械设计手册中有明确的规定，为了起到简化的作用，通常利用规定的图形或符号表达机械部件的特点。以往的传统机械制图中，由于机械工程师水平参差不齐，工程师不能准确的使用图形和符号表达机械部件特点，机械图纸在传阅过程中往往出现歧义[2]。而计算机辅助设计CAD技术的应用，机械工程师可在软件中利用其功能绘制表格、构建图形及插入符号，该软件中明确了功能符号及图形的含义，统一了机械设计的标准，帮助工程师快速选择图形符号，准确了解图形符号的基本含义，保证使用的准确无误，避免不同机械工程师使用符号不规范的问题，避免因图形符号理解有误造成的歧义。

3.2 CAD技术在机械工程设计中的建模应用

传统机械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。

3.3 在机械工程设计绘图中应用

CAD技术最早应用在计算机辅助绘图中，主要是因为传统的手工绘图工作量较大，绘图人员绘图效率不能跟上其他环节工作的进度，一定程度会造成工期的延误，在人工绘图过程中容易受到人为因素的影响，所绘制的图纸存在一定误差。同时所用的图纸容易受到外部因素影响，比如图纸受潮后，所绘制的设计图质量无法保证。借助CAD技术进行辅助绘图，由于该技术中拥有大量的图形库和绘图口令，可以依据绘图要求输入绘图口令进行操作，使所绘制的图准确性得以提升，并且采用该技术进行绘图，工作流程得以简化，使绘图人员的工作量减少，在保证绘图质量的基础上绘图效率有所提升。同时，采用该技术进行绘图，能够避免人为因素和外部因素对绘图质量的影响，使所绘制的图纸美观和清晰度能够有效保障。

4 CAD技术发展趋势

第一，规范化。主要是指在设计三维软件时，应和实际情况结合在一起，不可只看重功能，需要与现实结合在一起，只有如此才能保证CAD技术的规范性和标准性。在实际使用中也要关注STEP体系，有效结合STEP和CAD体系，从而解决参数化模型中存在的问题；第二，智能化。三维CAD技术虽然也获得一些成就，但是我国经济发展快，此技术会变得更加智能化。工作人员使用三维CAD技术时，使用计算机操纵，将实践过程的有关经验记录下来，从而构建完整的数据库，提供计算机的辨认力，从而达到智能化设计的目标；第三，虚拟网络化。三维CAD技术的稳定发展，主要是通过计算机等有关网络工具的发展。随着经济的快速发展，三维CAD技术会逐渐转为网络化状态，对于虚拟空间而言，三维CAD技术有着重要的作用，是由于使用三维CAD技术通过虚拟空间建造机械模型，让人们能够直观立体的掌握设计的缺点，同时为其提供正确的参数，从而为今后机械设计工作提供参考[3]。

5 结语

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；甚至可以通过CAD技术模拟测试环境，可以通过随意翻转全方位查看设计产品的三维模型，更为简便的测试机械工艺设计产品的优劣，节省了大量的时间和人力资源成本，从而提高效益。