机械制造中机械CAD与机械制图的应用研究

舒清亮

（靖远县职业中等专业学,甘肃白银,730699）

0 引言

当前机械制造对制图给予高度重视，因为后者是前者发展的重要语言，也是完成机械加工的重要前提。为此，该行业对机械制图精度有着极高要求。然而对传统手工模式，就很难确保相应的精度，难以避免相应的误差问题。譬如工具、制图人员素养等局限性，都会带来相关的问题。然而借助于计算机来进行CAD设计，不仅有助于制图效率提升，同时还能增强其精准度，为制造提供更高的可操作性。为此，将机械制图与CAD设计进行有机的融合，就能更好的促进机械制造行业的发展。本文首先对这两个方面进行简要概述，并在此基础上，深入剖析了将CAD与机械制图进行结合的主要优势，最后分析了如何更好地将机械CAD与机械制图结合进行应用。

1 机械制图与机械CAD简介

1.1 机械制图

机械制图主要是指绘制设计图中的各个要素，分别是尺寸、结构以及形状等，通过手工进行绘制，依据对应的比例进行绘制设计图，基本载体为图纸。在绘制设计图纸的过程中会用到很多工具，分别为铅笔、尺子以及圆规等。从本质上来看，设计人员通过各种要求进行绘制设计图这个过程就叫做机械制图，工程制造是否可以顺利完工，机械制图是重要依据，同时它也可以说明制造机械情况。

1.2 机械CAD

机械CAD制图即利用电脑辅助设计与绘图，为相关产品开发提供重要支持。对这种辅助技术进行成功运用，不仅能够将从业者的劳动强度进行显著减小，解决大量重复劳动问题，同时还能显著提升工作效率，并能让图纸设计变得更为高效与可重用[1]。一个完整的机械CAD是由很多个模块构成，例如有限元分析、仿真模拟以及三维绘图等，都由工程数据库同意进行管理，具体如图1所示。譬如，借助于CAD技术领域的信息库，就能对相关信息模块进行存储，在需求之时，可以进行调用即可。另外，通过该技术还能让开发者快速的切换草图与工作图，并支持设计结果的自动化生成，在编辑、绘图、设计方面都具有很强的灵活性，相较于手绘工作，其实效性、重用性、精准性都具有更多的优势[2]。

图1 机械CAD软件系统构成

1.3 机械CAD与机械制图关系

在机械制造领域，机械制图和机械CAD两者之间多存在的关系可以在以下两个方面展现出来：第一方面是提升制图效率，通过手工制图这种方式来完成机械制图，不仅需要消耗大量的人力、物力，工作人员还会受到绘制工具、人为因素的干扰，严重影响了绘制精准度[3]。另一方面则是基础理论支撑，主要是一种用于处理平面设计信息的APP，目的是确保相关制图工作可以有效开展。总而言之，手工绘图就是根据CAD软件，在依据对应的思维逻辑确定机械CAD的操作和使用。在机械CAD制图软件的支撑下，可以有效提高机械设计图的准确度[4]。因此，我们必须意识到机械制造中机械CAD与机械制图两者之间存在相互补充、相互促进的关系，具体情况如图2所示。

图2 机械设计制造系统行为模式

因此，我们必须将机械CAD与机械制图两者进行结合，以实现既定的机械设计结果。但是在实际工作中，工作人员并未对此技术进行重视，没有清楚认识到两者技术结合所带来的效果以及作用，也就直接导致机械CAD与机械制图两者结合作用发挥程度未达到理想效果。针对目前所存在的这些问题，为了实现机械制造行业快速发展，工作人员应积极学习相关知识，深入了解机械CAD与机械制图技术[5]。

2 机械制图与机械CAD结合的优势

2.1 显著提升设计人员的工作效率

设计人员通过利用CAD制图软件，可以在较短时间内设计出图样。通过CAD制图软件中各种功能，可以将自己所想要的图形进行插入，因此会节省较多的时间成本。在CAD制图软件中有一系列的辅助功能的绘图工具，这对于设计人员是非常便利的，辅助工具大致有正交、捕捉等。正交功能可以准确绘制出垂直线，具备很强烈的现实意义。通过极轴追踪这个功能，可以在图纸上绘制出不同角度的内容。捕捉功能的主要作用就是捕捉对象，可以迅速定位设计图纸中各个关键点，为之后进行绘图做好准备。CAD制图软件还有很多好用的其他功能，可以很好的解决人工绘制设计图过程中遇到的各种问题，全面提高绘图效率，减少成本。

2.2 使机械制图更加形象化

相较于以往的手工绘制设计图，利用CAD 软件绘制出来的图纸展现出来的效果更好。在绘图软件之中包含着较多的三维立体模型，可以直接将设计人员想要的图形进行展示，对于读图人员也可以更加便捷，清楚地了解图纸的信息[6]。采取CAD制图与机械制图两者结合的方法，设计人员可以在很短时间内找到图纸中所存在的问题，及时解决图纸中不合理的地方。根据CAD制图进行绘制设计如图，可以非常形象的将设计图展现出来，非机械专业的人员也可以很轻易看懂图纸含义，将误差降到最小，全面提升机械加工效率与精准度。

2.3 提高了机械制图准确性

利用计算机进行绘制与手工绘制两者最大的区别就是规范性不同，计算机绘制规范性比较强，因为它是以一系列数据为基础，全面提高机械制图精确度。利用CAD制图软件进行绘制机械图，只需要设计人员在前段输入对应的数据，放置在规定位置，计算机就可以与机械零部件进行很好地结合，为此后开展机械制造工作奠定一个稳定的基础。

3 机械制图与机械CAD结合应用

3.1 将机械制图原理同机械CAD技术相结合

机械制图无疑有着较高的复杂性，如今，CAD技术主要对很多人工绘图方面的知识进行了纳入，设计人员必须要对绘图原理与技巧等进行熟练掌握，而且还需要具备较强的抽象能力，并能对复杂图形进行相应的处理。对于计算机CAD系统，必须要和手工绘图进行有机的融合，才能产生一加一大于二的效果。工作人员在借助机械CAD制图软件完成之后，需要检查图纸是否复合设计要求，工作人员绘制完成后。要仔细分析、计算、校对，保证图纸内容与生产要求相符合。通过CAD技术，设计出高质量的机械图纸，这样就能为后续的高效、高质量生产提供很好支持。为此，将机械制图原理与CAD技术进行融合，作为设计人员，不仅要熟练掌握CAD操作技巧，同时还需要较高的绘图能力，这样才能从根本上提升该行业的制造质量。

3.2 协调二者结合应用模式

目前企业建设者想要实现高效率生产建设其关键组成内容就是机械制图。设计人员在了解机械制图技术与原理之后，要根据实际产品进行生产建设相关操作。这对于设计人员的专业素质要求极高。在机械CAD与机械制图两者结合应用的情况下，为了确保机械产品具备高质量要求，制图工作人员必须根据图纸规定的条件进行制图。在此基础上，机械制图要改变陈旧的制图方式，通过机械CAD软件与机械制图结合方法来满足机械制造发展要求。

3.3 对设计人员自身的要求

对于机械制图而言，离不开人工绘制，所以，设计人员必须要熟练掌握绘图技巧，并能对机械设计原理进行深入掌握。他们要有极强的空间感，而且有着很高的想象力，当然，还需要具有较高的处理与分析能力。若要熟练掌握CAD技术，那么必须要有较高的计算机水平，对有关CAD系统进行熟练运用，而且还能契合计算机绘图，对传统人工绘图模式进行转变，将原先借助于橡皮、铅笔等工具进行绘图的方式，通过计算机操作来进行实现。机械制图工作人员大部分对于机械制图相关理论掌握比较好，但是对于机械CAD软件却没有太多了解，导致在把机械CAD软件与机械制图结合应用的时候，使用较为困难，无法将机械CAD软件与机械制图两者之间的优势最大可能的发挥出来。

对于此种状况，工作人员应该在了解机械制图理论知识的基础上，自主学习机械CAD软件的相关应用知识。工作人员也应意识到随着计算机技术的快速发展，不久以后，机械CAD软件技术将完全代替手工绘制。对于企业，也应选取一些手工绘制技术较高的工作人员进行机械CAD软件培训，提升在机械CAD软件与机械制图相结合的情况下制图质量。实际上，如今成熟的CAD系统提供了类似人工绘图的诸多工具，我们可以对这些工具进行灵活的运用，进而帮助设计人员更为高效、高质量的完成图纸的绘制，同时还能有效提升绘图的精准性。而且，借助于该系统，还能让绘制的图形轻松的进行平面、立体的转换。为此，将机械制图与CAD技术进行有机结合，就必须要严格遵循机械制图原则，并以此为基础完成机械制图的优化与改善。

3.4 提高了绘图的效率与准确性

作为设计人员，在其没有真正进行制图前，就需要充分掌握机械制图目的，并对该领域所涉及到的理念、原则进行深入剖析，然后立足于绘图技巧，有条不紊的完成绘图工作。所以，对设计人员的综合素养要求整体颇高。他们必须要设计出高质量的图纸，而且要做到标准统一性，尤其是要对其精度进行科学控制。将机械制图与CAD技术进行科学的融合，就能帮助设计人员更好把控精准度，同时还能有效提升设计质量，加快设计精度，并能最大限度减少人为误差问题。特别是随着计算机性能的不断提升，CAD系统的运行速度、精准度都在不断提升，所以将CAD与机械制图技术进行有机融合，就能帮助设计人员更好完成制图目标，并能保障设计质量与精度、效率。

3.5 实现了对传统机械制图的优化

通过CAD制图软件帮助下进行绘制设计图，因为CAD制图软件较多功能非常标准，所以可以满足设计图的一系列要求。将CAD制图与机械制图两者结合在一起，一方面节省了绘制时间，进一步提高了绘图效率与经济效益，另一方面丰富和拓宽了手工制图范围，可以绘制出手工所绘制不出的一些设计图。将机械制图与CAD制图进行有机结合，将陈旧制度与现代化技术手段制图进行协调，优化绘图方法。设计人员在绘制设计图时，要依据各种条件，使用正确的绘图方法，选择适合的绘制程序。

4 结语

将机械制图与CAD技术进行有机融合，也能有助于计算机科学与机械绘图理论实现深度融合，从而对机械制造业的自动化、智能化发展提供重要支持。设计人员需要对这两种技术的交点进行科学把握，然后对它们融合后的优势进行更好发挥，从而有效促进机械制造技术的迅速发展。大量经验表明，将这两种技术进行结合运用，对它们结合应用模式进行协调，就能更为显著的实现CAD与制图技术的高效结合，并能发挥出更高的应用效果。