CAD 技术在机械制造中的应用

王晚英

（咸宁职业教育（集团）学校，湖北 咸宁 437100）

1 CAD 技术概述

CAD 技术是计算机辅助设计的简称，通常指利用计算机及CAD 图形设备帮助设计人员完成设计工作。在工程设计工作中，需要通过计算机对不同的方案进行大量的计算分析比较，从而确定最优方案。但是在实际的设计过程中，CAD 所设计的很多内容因为工程量比较大，信息文字等方面都是非常繁杂的，如果通过人工操作完成，需要耗费大量的人力、物力，而且很有可能因为相关工作人员的主观判断而造成失误，增加工程设计所需时间，影响后期工程其他环节工作的开展。不仅如此，人力应用增多，还会在很大程度上增加成本投入，对于相关工程的成本控制也是非常不利的[1]。

2 CAD 技术应用现状

CAD 技术自发展应用以来，因为自身具有的优越性，已经被广泛应用在工程设计的很多领域，如机械、电子，航天、化工、建筑等领域，都会通过CAD 技术完成相应的设计工作，这很大程度上降低了相关工作人员的劳动强度，使设计工作的周期得到了有效缩减，为后期不同工程施工争取了更多时间。随着人工智能多媒体、虚拟现实、信息技术的进一步发展，CAD 技术也朝着集成化、智能化、协同化的方向发展，在未来，CAD 技术一定可以为我国各行业的设计工作提供更优质的服务。但是当前，我国机械制造行业对于CAD 技术的应用仍然是浮于表面的，很多机械制造设计过程中并没有充分发挥CAD 技术的应用优势，致使最终设计工作的工作效率和工作质量仍然难以得到保障。因此，我国机械制造行业对于CAD 技术的应用仍然有很长的路要走[2]。

3 CAD 技术在机械制造中应用的必要性

机械制造行业对于各类设备的设计制作是非常关键的，因为设计的合理性、科学性会影响后期制造产品的质量。但是当前机械制造行业的相关机械设备越发精准化和复杂化，机械设计工作开展过程中设计图纸的难度大大增加，这也使机械制造行业的设计工作开展起来相对比较困难。但是应用CAD 技术之后，机械制造行业的设计工作有了翻天覆地的变化，相关工作人员的工作量大大减少，而且工作质量和效率都得到了很大程度的提升。下文就具体探讨机械制造行业应用CAD 技术之后设计工作所发生的变化。

3.1 减轻设计工作的负担

传统的机械设计工作中，从草图到最终的机械设备完整设计图，要经过漫长的发展时期，因为设计工程需要从每个零件入手，设计好每个零件的尺寸长度等多方面的数据，要保证整个机械生产过程中的灵敏性和精准度，这样最终的机械设备才能更好更持久地服务于相关的行业。在实际的设计工作中，需要采集各类数据且用文字等方式来记录市场需求，然后开展具有针对性的设计工作，保证相关设计工作的科学性和合理性。应用CAD 技术之后，可以储存所有设计过程中需应用到的数据和相关文字信息，以便随时调取，帮助开展后续的设计工作。不仅如此，从草图到最终的完整设计图，都可以通过应用CAD 技术来完成图片的编辑处理，从而保证最终设计图的科学性和合理性。最重要的是，CAD 技术的应用可以帮助人们了解机械设备设计中的每一个细节，使后续工作能进行及时的修改，很大程度上缩短了设计返工的相关工作时间[3]。

3.2 设计零件更加方便

机械制造行业中很多机械设备的零件设计是相对比较复杂的，如果利用传统的设计方法来进行相关设计，从设计图到最终实物实现需要很长的周期，而且修改也是相对比较困难的。然而，应用CAD 技术设计小零件，对于后期整个机械设备的设计具有积极影响。比如，应用CAD 技术中的三维CAD 系统软件就可以帮助设计师在装配环境中完成零件的设计，也可以利用相邻软件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷，避免了因为单独设计而导致的装配失败。不仅如此，整个零件设计装备可以通过动画演示来完成，帮助工作人员了解零件设计中存在的问题，从而及时地进行科学调整。

3.3 装配零件更加直观

机械制造业中所生产的各类机械设备精密较高，各个零件之间的相互作用是保证机械设备精密度的关键，装配过程对于机械设备的运行也有很大的影响，因此在装配过程中装配质量对于后期相应设备的工作效率和工作质量也非常关键。CAD 技术的应用还可以帮助工作人员了解设计过程中各类零件的装配问题，因为各类连接的装备可以通过CAD 技术呈现在三维CAD 系统软件，使相关人员可以直观地看到设备内部的装配结构，而且可以进行完整的运动演示，从而检测相应的机械设备质量是否达标，能否投入生产[4-5]。

3.4 提高机械产品的技术含量和质量

机械产品的技术含量和质量直接决定机械产品在市场中的市场竞争力，其只有拥有相对较高的技术含量和质量，才能更好地在市场竞争中获得相应的地位。在制造行业中应用CAD 技术进行机械产品设计工作，可以很大程度上保证相应设计的科学性和合理性，因为很多机械产品应用CAD 技术进行设计时，可以优化很多设计方法，如有限元受力分析等，很大程度上保证了产品的设计质量。另外，室内设计应用CAD 技术，也可以保证相应产品的一致性，使相应设备可以长久地保持运行，为相关行业的发展提供技术支持。

4 CAD 技术在机械制造中应用的发展趋势

在机械制造中应用CAD 技术，可以为机械设计工作带来便利，而且随着相应技术的不断进步和发展，机械制造应用CAD 技术已经成为必然。笔者认为CAD 技术在机械制造中的应用将朝着规范化、智能化、集成化方向发展。

4.1 规范化

随着CAD 技术在各类工程设计中的广泛应用，这一技术已经成为我国当前时代发展中非常重要的一项技术，而且随着相应技术手段的不断发展，CAD 技术实现了不断的优化升级。为了使CAD 技术应用管理工作科学地进行，当前的CAD 软件数据模型也越来越标准化，相应的资源和数据交换格式实现了规范化和统一化。CAD 技术逐步实现了产业化和规模化，为后续这一技术的推广应用奠定了良好的基础。在很多工程设计工作中，规范化管理CAD 技术能使得工程设计工作合理开展，工作效率和工作质量也得到了一定程度的提升。因此，未来CAD 技术中所涉及的各类资源以及数据模型等可以为工程设计工作的开展提供更有力的保障[6]。

4.2 智能化

随着我国信息技术的不断进步和发展，CAD 技术未来的发展将趋向智能化。目前在很多实际的工程设计中，应用CAD 技术可以提高工程设计的工作效率。未来，随着CAD 技术的不断进步和发展，其可以将设计过程中的所有数据进行智能处理，帮助设计人员更高效地完成其他设计工作。比如，当前CAD 技术运用在零件模型建立的过程中，因为模型加工存在较大难度，相关工作不能稳定开展；而未来将对CAD 技术进行进一步的智能化研究，从而有效改善这一问题，使CAD 系统可以稳定运行，持久工作，为设计工作的开展提供更优质的服务。随着我国当前智能化技术的不断发展，未来将人工智能技术应用在CAD 技术中一定可以更好地优化其中的很多功能，推动设计工作的稳定开展，促进我国机械制造行业的发展。

4.3 集成化

CAD 技术的构成要素相对比较复杂，数据库与计算机软件、计算机硬件以及图形学等多类技术之间相辅相成，能帮助CAD 技术完成相应的工作，从而保证设计工作可以更高效率地开展。因此，要保障未来CAD 技术的稳步发展，就要注重CAD 技术中所涉及的各类技术系统的集成发展。当前，我国制造行业对于CAD 技术的应用比较广，因此对于CAD 集成化系统的研究也很重要。未来，随着我国相应技术手段的不断进步和发展，CAD 技术的发展一定可以实现集成化，为机械制造设计工作的开展提供更有力的保障。

5 结束语

随着全球经济一体化的不断发展，各个行业都面临着来自国际市场的挑战。相较于其他行业，我国机械制造行业的市场竞争力相对较弱，主要是因为我国相应的机械设备技术含量和质量都相对较低。机械制造设计作为把控机械设备技术含量和质量的重要环节，需要更好地保证工作效率和工作质量。CAD 技术的应用，在很大程度上帮助人们完成机械制造设计工作的不断优化。虽然我国当前CAD技术的应用取得了很大的进步，但是与国际先进水平相比仍然有很大差距。因此，一定要努力促进我国当前CAD 技术的发展与应用，从而保证机械行业的精细、精确、精准，使CAD 技术可以拥有更强的市场竞争力，为我国机械制造行业发展提供技术支持。