郭永靜

中國神華神東煤炭集團(tuán)

試述機(jī)械工程設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的應(yīng)用

郭永靜

中國神華神東煤炭集團(tuán)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)械制造業(yè)也越來越多的應(yīng)用高精尖的科學(xué)技術(shù)。CAD技術(shù)的出現(xiàn)對于機(jī)械設(shè)計(jì)具有重要作用。本文首先介紹CAD技術(shù)的相關(guān)概念；其次講述當(dāng)前CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢，再次分析CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，最后提出完善CAD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)對策。

CAD；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用

導(dǎo)言

科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提升，改變了人們傳統(tǒng)的思維模式和做事方式，只有更好的應(yīng)用接受新鮮事物，才能夠更好的適應(yīng)社會變化，在激烈的社會競爭中立于不敗之地。計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，對于機(jī)械設(shè)計(jì)具有重要意義。CAD技術(shù)的出現(xiàn)，為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了全新的發(fā)展方向，同時也是科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的重要標(biāo)志。將CAD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，能夠充分發(fā)揮CAD技術(shù)的優(yōu)勢，制造出更加科學(xué)緊密的機(jī)械儀器，大幅度提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。

1 CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢

1.1 推進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量提升

CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有利于大大提升機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用先進(jìn)的CAD技術(shù)使機(jī)械零部件設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際需要，提高機(jī)械零件設(shè)計(jì)的水平，大大提升機(jī)械零部件的精密度，突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中對機(jī)械工程的理念，優(yōu)化產(chǎn)品模擬設(shè)計(jì)。與此同時，由于機(jī)械工程設(shè)計(jì)本身與信息技術(shù)發(fā)展息息相關(guān)，運(yùn)用CAD技術(shù)能夠加強(qiáng)機(jī)械零部件的科技含量，使之在應(yīng)用時能夠與信息技術(shù)更好的相互融合?，F(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)需要高水平的機(jī)械工程設(shè)計(jì)以及高質(zhì)量的機(jī)械零部件，CAD技術(shù)的應(yīng)用推廣大大的滿足了現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)對機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的高要求。另外，CAD技術(shù)的應(yīng)用將機(jī)械工程設(shè)計(jì)理念運(yùn)用三維構(gòu)圖手段，構(gòu)建出立體圖像，以形象化形式呈現(xiàn)增強(qiáng)設(shè)計(jì)效果，促進(jìn)機(jī)械工程設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量的雙重改進(jìn)。

1.2 優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)時間與質(zhì)量的雙重提升

CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用能夠優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)對質(zhì)量和速度的雙重要求。CAD技術(shù)對傳統(tǒng)繪圖中存在的誤差具有規(guī)避作用，能夠極大程度的貼近實(shí)際需要的產(chǎn)品規(guī)格型號，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，減少誤差的產(chǎn)生。另外，CAD技術(shù)對修正設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)也具有一定作用。CAD技術(shù)運(yùn)用三維構(gòu)圖手段將機(jī)械工程設(shè)計(jì)形成立體圖像，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行零部件的尺寸調(diào)整以及結(jié)構(gòu)調(diào)整，運(yùn)用這一手段將大大縮短設(shè)計(jì)時間，提高設(shè)計(jì)的周期性，提高機(jī)械工程設(shè)計(jì)的產(chǎn)出效率，縮短工程設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的周期，故此，CAD技術(shù)能夠促進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量與生產(chǎn)速度的雙重優(yōu)化，促進(jìn)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化效率及生產(chǎn)效率，推進(jìn)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化發(fā)展。

1.3 促成CAD技術(shù)集成

CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的不斷推進(jìn)，能夠極大的促進(jìn)CAD技術(shù)的成熟發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)隨之從傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂鞋F(xiàn)代特征的信息化機(jī)床設(shè)備，在現(xiàn)代信息化機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用下，一個零件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)以及應(yīng)用都更加的標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品更能符合實(shí)際情況，并形成一套行之有效的技術(shù)集成。實(shí)現(xiàn)機(jī)械零部件與實(shí)際情況需求的完美對接。

2 CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)過程中繪圖部分的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)過程中最重要的部分就是繪圖部分，繪圖部分是CAD技術(shù)主要應(yīng)用在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，同時也是CAD技術(shù)應(yīng)用于最基礎(chǔ)的機(jī)械工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的體現(xiàn)。在繪制設(shè)計(jì)圖時利用CAD技術(shù)改變傳統(tǒng)的繪圖方法，通過CAD技術(shù)豐富的繪圖功能能夠滿足繪制設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行繪制設(shè)計(jì)圖時的各種構(gòu)想以及需求，為繪圖提供有效的技術(shù)支持與現(xiàn)實(shí)手段，提高繪圖的標(biāo)準(zhǔn)化與清晰化，促進(jìn)技術(shù)人員創(chuàng)新。在數(shù)字化的手段下，CAD技術(shù)將傳統(tǒng)繪圖中復(fù)雜的設(shè)計(jì)圖變得清晰﹑易懂﹑好操作。極大的減輕了機(jī)械工程設(shè)計(jì)中繪圖人員的工作量，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量及設(shè)計(jì)效率，提升繪圖的工作效果。

2.2 CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)過程中建模部分的應(yīng)用

建模是機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的關(guān)鍵部分，其優(yōu)良決定設(shè)計(jì)產(chǎn)品的基本尺寸及規(guī)格是否符合實(shí)際需求，同時建模也是CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要操作對象。CAD技術(shù)應(yīng)用于建模部分主要體現(xiàn)在三維建模方面，其內(nèi)容主要包括構(gòu)建線框模型，繪制表面模型，以及模擬實(shí)體模型，其基本著眼點(diǎn)是將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袇?shù)可依，變量可循的數(shù)字化設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中，利用CAD技術(shù)的三維立體圖形構(gòu)建和基本體系的應(yīng)用模擬產(chǎn)生零部件的基本模型，以使技術(shù)人員能夠根據(jù)零件的實(shí)際需求建立起相對應(yīng)的尺寸模型，同時也可以根據(jù)實(shí)際需求，利用三維立體圖形進(jìn)行修改，大大減少傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中對建模的重復(fù)修改。以此為技術(shù)支持，有效的為技術(shù)人員提供設(shè)計(jì)理念支持，將創(chuàng)新思維轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際圖形，提高機(jī)械工程設(shè)計(jì)建模部分的實(shí)際應(yīng)用性以及便捷性，提升設(shè)計(jì)效率。

2.3 CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的智能化應(yīng)用

CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的智能化應(yīng)用主要體現(xiàn)在工程分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩部分，在進(jìn)行機(jī)械零部件設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需對零部件展開力學(xué)性分析，同時考慮零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。在有限元分析技術(shù)以及動力學(xué)分析技術(shù)的支持下，CAD技術(shù)在工程分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面取得了進(jìn)一步的提升，工程設(shè)計(jì)人員運(yùn)用三維立體圖構(gòu)建虛擬模型，而相關(guān)技術(shù)人員將模型的相關(guān)零件模型數(shù)據(jù)運(yùn)用有限元軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并對其產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化改革，分析其設(shè)計(jì)的可行性及優(yōu)化方案，為復(fù)雜零件的生產(chǎn)以及優(yōu)化提供了有利的技術(shù)支持及行之有效的檢驗(yàn)方法，促進(jìn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的科學(xué)性以及實(shí)用性。

結(jié)束語

機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展是確保中國實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛的重要基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，離不開生產(chǎn)力的不斷提升，這與機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展水平緊密相關(guān)。當(dāng)前CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還處于嘗試階段，在今后的機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該致力于為機(jī)械設(shè)計(jì)提供更好的途徑和工具，只有這樣才能夠讓CAD技術(shù)的優(yōu)勢充分應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)方面，才能夠從整體上確保機(jī)械設(shè)計(jì)提升到一個全新的高度。為了能夠確保機(jī)械設(shè)計(jì)不斷向前發(fā)展，未來應(yīng)該充分發(fā)揮CAD技術(shù)對于機(jī)械設(shè)計(jì)的輔助作用。

[1]董云飛.淺談CAD技術(shù)在工程涉及中的應(yīng)用[J].山西建筑，2015 (07)：33-35.