CAD技术在机械工程设计中的发展与应用

李浩 刘伟 王森鹏

摘要：在科学技术迅猛发展的时代背景下，多种现代化技术的出现，为我国各个行业可持续目标提供了有力支撑。然而在机械工程设计行业中，CAD技术的出现，一方面能够为相关设计人员打造良好的设计平台，借助计算机系统强大的作用，做好各种绘图设计工作，在极高设计效率下，高质量完成设计任务为我国机械工程行业稳定发展奠定坚实的基础。

关键词：CAD技术;机械工程设计;发展;应用

引言

CAD技术本身就是一种特殊的软件技术，这种技术由来已久，在中国的设计和建筑领域得到广泛应用。近年来，机械设计也加大了CAD技术的应用力度，主要依赖于CAD技术的快速发展。随着科技的不断进步，CAD技术也发生了很大变化。例如，现代CAD技术不仅将空间区域分割为二维形式，而且还在一定程度上创建三维模型。此外，CAD与大多数当前的三维软件兼容，使设计人员能够创建二维图形并临时形成三维模型，以帮助设计人员更全面地分析机械零部件的问题和姿态。

1.CAD技术

针对CAD技术而言，即设计人员合理使用计算机系统，综合使用内部完善的程序，高效实施设计工作的同时，最终形成高质量零部件产品加工图纸，简单来讲，就是一种计算机辅助性的设计手段。通过实际调查发现，在当前我国机械工程行业设计中越来越看重CAD技术[3]。分析该种技术模块功能，主要可以从以下几个方面加以研究：首先，CAPP功能。作为一种工业设计手段，能够综合材料定额以及工艺等几个設计环节，促使设计人员在高效设计结果上，也能够达到标准化机械设计效果;其次，二维绘图功能。在计算机辅助设计技术中，最关键的部分就是二维绘图功能，在之前很长一段时间内，设计人员所开展的绘图工作，完全依靠自身完成，而当前可以整合智能化特点的计算机系统，快速精确完成绘图工作;最后，PDM功能。为了能够确保最终呈现给生产人员可靠的加工代码等，因而通过CAD技术中的PDM功能，实现对各项数据信息妥善管理，保证产品精确性得以提高。

2.CAD技术在机械工程设计中的发展

2.1CAD技术在机械工程设计中的标准化发展

目前来看，我国机械工程设计行业在使用CAD技术时，最常见的软件有AutoCAD、UG以及inventor等。虽然每一个软件都有着各自强大的使用价值，但是两者之间不存在兼容效果，在制约企业内部人员密切沟通的基础上，自然也不能及时分享AVD资源。面对这种情况，机械工程设计行业要想能够更好凸显出CAD技术的应用价值，这就要求在当前乃至未来很长一段周期内，必须加紧研究CAD软件数据模型与交换资源格式标准化，在同一个设计任务中，能够确保各个软件达到深入交流的效果，支撑人员高质量设计任务的完成。

2.2智能化

伴随着中国信息技术的不断进步和发展，今后CAD技术的发展趋向于更加智能化。当前，CAD技术在许多实用设计中的应用可以提高设计的工作效率。今后，随着CAD技术的不断进步和发展，它可以智能地处理设计过程中的所有数据，并帮助设计人员更高效地完成其他设计工作。例如，当前的CAD技术用于零件建模，因为模型建模困难，相关工作无法稳定地进行;今后，我们将对CAD技术进行进一步的智能研究，有效地改善这一问题，使CAD系统稳定运行，工作时间长，为设计工作的发展提供更好的服务。伴随着我国智能技术的不断发展，人工智能技术今后在CAD技术中的应用必将优化其诸多功能，促进工程设计工作的稳定发展，促进我国机械工业的发展。

2.3网络化

当前由于电子商务以及网络技术的持续发展和进步，由此使得人们也逐步来到了网络时代。在这个时代背景下，CAD技术自身的网络化水平同之前相比持续的提升。第一，以互联网为基础的CAD技术能够确保企业二维图纸传输功能同比之前而言更为具有高效性以及快速性。第二点，能够确保制造类企业自身的三维模型借助互联网的力量进行有效的协作以及交流。这种以网络协作模式为基础的模型能够确保企业生产出的产品品质以及质量得到全面保障，并且在这个基础上企业也能够将自身产品研发速度得以提升。最为核心的一点就是企业能够将成本节省下来，从而帮助企业获得尽可能多的效益。而这对于企业接下来的发展以及进步奠定良好的基础。

3.CAD技术在机械工程设计工作中的使用情况

3.1计算机辅助建模

计算机辅助建模作为机械工程设计中不可缺少的部分，设计人员在建模当中，合理应用三维CAD软件，快速形成自身理想的产品立体模型，不管是产品的型号还是大小等，都能够满足企业的生产需求，特别是一些要求细节的设计产品，更能够借助三维CAD软件，将其尺寸按照一定比例加以呈现。从中可以看出，鉴于三维建模强大价值所在，确保设计人员提前站在虚拟环境中，设计出直观性的产品模型，改变过去单纯凭借自身想象模型建设的弊端，减少较大设计误差的出现。基于此，在当前机械工程设计过程中，设计人员能够站在三维建模基础上，事先确定设计方案中不完善的部分，及时做好修改，以免后期直接投入生产制造，制约企业正常生产工作以及损害经济利益行为的出现。

3.2CAD技术在机械工程精准度与质量控制中的应用

CAD最大的优势在于其计算和图形处理能力，能够解决机械零件设计的质量问题。一般来说，零件制造的质量问题往往在于设计过程中缺乏精度，应用CAD技术可以改善这种情况。当前使用CAD技术有效提高了零件制造成功率，CAD技术仍在不断改进，使零件能够与模型数据保持一致，大大提高了机械设计质量。第二，CAD技术的应用将影响设计师的思维，促进设计师思维的改进，以适应产品创新，在设计过程中可以及时发现零件的缺陷。

3.3模具CAD/CAM的集成制造

当前伴随时代的进步以及成长，此时人类社会的科学技术水平以及发展速度同之前相比有了飞跃的进步。由最初的借助机床来展开设计工作到当前借助加工中心以及数据机床来完成设计工作，由最初的设计人员采用人工方式手工进行零件设计到现在凭借CAD软件来将图形以及零件进行设计。站在长远发展的角度上看，制造业未来的发展也是由最初的传统方向逐步的走向集成化方向。在当前制造业领域其中，最为核心的部分就是模具技术。较为具有完整性的软件系统通常包含的功能模块众多，这部分的模块需要基于工程数据库的前提下完成统一的管理，但是需要了解的一点是在工程数据之中最为核心的来源就是CAD实体造型。

结束语

当前伴随科技的进步以及成长，此时同CAD相关的技术也在持续的得以优化和革新，在这个基础上人们对于CAD的技术探索步伐在持续的推进，由于时代的进步从而使得技术也朝向不同方面得以发展。未来以后的发展更加顺畅，由此也对于计算机工业界新技术以及国际CAD工业界技术的发展情况进行全方面的分析以及研究。除此之外在研究的过程中需要了解的一点是，以后伴随制造业的成长和进步其需要借助CAD技术的支撑以及发展。换句话来讲，制造业的发展在很大程度上受到了CAD技术的作用。

参考文献：

[1]安东.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].湖北农机化，2019（24）：71.

[2]马小龙.浅析CAD技术在机械工程设计中的应用[J].冶金与材料，2019，39（06）：94-95.

[3]王军，李密，郝彦军.CAD技术在机械工程设计中的应用[J].中国新技术新产品，2019（21）：113-114.

[4]杨壮，孙华坤.浅析CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].世界有色金属，2018（23）：241+243.

[5]孙莹.浅析CAD技术在机械工程设计中的应用[J].内燃机与配件，2018（19）：212-213.