劉鳳霞

摘 要：隨著計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及當(dāng)今時代機械工程的廣泛應(yīng)用，機械工程在其設(shè)計過程中逐漸和CAD技術(shù)相互結(jié)合并在實際應(yīng)用過程中展開了具體而持久的研究，同時CAD技術(shù)的精準程度和便利性極大地提升了機械工程設(shè)計的精度和設(shè)計工程師的設(shè)計效率，促進了機械工程設(shè)計的發(fā)展。本文以CAD技術(shù)的使用對機械工程設(shè)計效率影響為主線，開展對CAD技術(shù)發(fā)展過程以及其在機械設(shè)計方面應(yīng)用的介紹，通過對CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的實際運用現(xiàn)狀的描寫，使得CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計領(lǐng)域得以更好的運用。

關(guān)鍵詞：機械工程設(shè)計;CAD技術(shù);實際應(yīng)用

作為計算機輔助設(shè)計技術(shù)而存在的CAD 技術(shù)，其使用者大多是設(shè)計工程師，通過對計算機相關(guān)軟件的利用，如CAD等相關(guān)的設(shè)計輔助軟件的使用，來對設(shè)計工程師所要設(shè)計的東西進行計算和比較分析，而利用這些輔助設(shè)計軟件制作出想要設(shè)計的效果，并通過復(fù)制修改和對比，結(jié)合實際進行多方位的考慮，形成幾個不同的設(shè)計圖，從而在多個設(shè)計圖中選出更好的工程設(shè)計方案。利用CAD技術(shù)進行工程設(shè)計的繪圖，是CAD軟件和技術(shù)在工程設(shè)計領(lǐng)域的主要應(yīng)用方向。

1.CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1提升了機械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量

隨著現(xiàn)代電腦配置和機械工程設(shè)計圖紙要求的不斷提高，CAD軟件技術(shù)在發(fā)展的過程中逐漸的升級與優(yōu)化，相較于以前手工繪圖來說，利用CAD技術(shù)進行設(shè)計更為高效。而隨著CAD軟件技術(shù)在機械工程設(shè)計領(lǐng)域不斷深入，利用CAD軟件技術(shù)進行設(shè)計生產(chǎn)出來的機械零件產(chǎn)品質(zhì)量相較于以前來說有著較大的提高。想要得到高質(zhì)量的機械設(shè)備和產(chǎn)品，同樣需要高質(zhì)量和高精度的機械零件。利用CAD 軟件技術(shù)進行高精度的機械工程設(shè)計，得到精度更高的設(shè)計圖紙，對于降低設(shè)計結(jié)構(gòu)的偏差有著極大的意義。降低設(shè)計結(jié)構(gòu)的偏差，有利于生產(chǎn)出更高質(zhì)量的機械零件，從而制造出更高精度的工程機械產(chǎn)品，對于提升機械產(chǎn)品的質(zhì)量有著較為深遠的意義。

1.2 促進了機械產(chǎn)品的設(shè)計理念和更新速度

隨著機械工程對圖紙精度的要求越來越高，依靠人工進行制作相關(guān)的設(shè)計圖紙的局限性越來越大，而利用計算機輔助相關(guān)設(shè)計和生產(chǎn)，能夠使得機械產(chǎn)品設(shè)計變得更為精準和科學(xué)。CAD 技術(shù)在工程設(shè)計方面的使用極大提高了機械工程的設(shè)計效率，突破了以前的繪圖限制，促進了機械產(chǎn)品的設(shè)計理念和更新速度。

1.3 CAD技術(shù)縮短了設(shè)計時間

CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計領(lǐng)域的運用使得工程設(shè)計圖紙具有科學(xué)合理性，而高精度的工程設(shè)計圖紙也保證了機械零件的精度，確保了機械零件間的匹配問題，在避免了問題的同時也大大縮短了設(shè)計時間。

2.CAD技術(shù)在機械設(shè)計行業(yè)中的應(yīng)用

2.1繪圖流程的使用

繪圖處理技術(shù)是現(xiàn)代機械工程設(shè)計領(lǐng)域中十分重要的技術(shù)手段，CAD繪圖處理技術(shù)是現(xiàn)代機械工程設(shè)計和相關(guān)制造行業(yè)中最為常用的一種繪圖處理技術(shù)。隨著CAD繪圖處理技術(shù)的不斷發(fā)展，其已經(jīng)具備了非常強大的機械工程設(shè)計繪圖處理功能，機械工程設(shè)計師可以充分利用其在機械工程設(shè)計領(lǐng)域中強大的繪圖處理功能來實現(xiàn)傳統(tǒng)機械設(shè)計的手工繪畫無法實現(xiàn)的機械設(shè)計理念和技術(shù)要求。機械工程的設(shè)計和制造人員在進行機械工程設(shè)計繪圖時，可以通過對CAD技術(shù)的充分利用來輔助繪圖設(shè)計，而這種功能能幫助機械工程設(shè)計師設(shè)計出意料之外的藝術(shù)作品。計算機輔助設(shè)計軟件中的CAD輔助技術(shù)主要是指利用計算機上的CAD軟件進行輔助繪圖，通過對軟件以及插件的使用，最終將機械產(chǎn)品所需要的輔助零件的尺寸及其繪圖規(guī)格和尺寸準確直接地顯示在繪制的圖紙上。用CAD技術(shù)輔助繪制機械工程的相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計圖基本上沒有可能出現(xiàn)機械產(chǎn)品零件的尺寸不符合規(guī)范的異常情況。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，CAD的技術(shù)也在不斷的發(fā)展，利用CAD 技術(shù)繪制機械工程相關(guān)的設(shè)計圖紙也會更加精確，繪制過程也更加簡單。而CAD技術(shù)的不斷優(yōu)化極大地促進了現(xiàn)代機械設(shè)計行業(yè)的發(fā)展和進步，促使著現(xiàn)代機械工程設(shè)計的優(yōu)化更新。

2.2機械建模的運用

一般來說，機械設(shè)計工程師都會在產(chǎn)品制造前對新設(shè)計的各種機械產(chǎn)品零部件進行機械線建模，并在機械線開始生產(chǎn)的過程中通過利用機械線建模的方法來分析和檢查新設(shè)計出的機械產(chǎn)品的實際生產(chǎn)情況，并對生產(chǎn)出的機械產(chǎn)品外觀、尺寸和物化性質(zhì)等進行嚴格的檢查，以確保新設(shè)計生產(chǎn)出的機械產(chǎn)品的能夠充分滿足用戶對零件的要求和實際的使用需求。CAD技術(shù)中機械線框的三維造型和機械設(shè)計的最終實體造型是機械工程設(shè)計中兩種重要的造型方法，這兩種造型主要是利于設(shè)計者對設(shè)計出的產(chǎn)品進行觀察以及對設(shè)計出的機械產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進行推斷。在機械工程相關(guān)產(chǎn)品的實際生產(chǎn)中，需要通過建模來生成理想的機械工程產(chǎn)品的模型，以便于得到精確、科學(xué)的數(shù)據(jù)來對設(shè)計出的機械工程產(chǎn)品的相關(guān)理化性質(zhì)進行研究。一般情況下，如果機械制造業(yè)在設(shè)計生產(chǎn)過程中沒有準確地對機械工程模型的相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集分析和設(shè)計修改，容易出現(xiàn)較多的問題，從而影響了機械工程下一階段的工作的開展。例如，抗壓能力不足，理化性質(zhì)差，韌性不足等較為常見的諸多問題。為了充分利用現(xiàn)有機械工程相關(guān)的設(shè)計模型，機械設(shè)計工程師和相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在設(shè)計生產(chǎn)的過程中盡量避免出現(xiàn)錯誤的設(shè)計參數(shù)而導(dǎo)致機械設(shè)計不滿足要求的情況。

通過對先進的CAD建模技術(shù)的使用，機械工程設(shè)計師所設(shè)計的部件可以在CAD軟件中來進行建模，而通過在CAD軟件中創(chuàng)建機械工程的設(shè)計模型，可以在較大程度上避免因機械工程師所設(shè)計的機械產(chǎn)品與實際的情況完全不符或者存在著部分差異所造成的機械設(shè)計重構(gòu)問題，在提高機械工程設(shè)計師的設(shè)計質(zhì)量和工作效率的同時，還極大地減少了機械設(shè)計所需要的時間，提升了設(shè)計效率。

2.3對于機械設(shè)計結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

通過對CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計方面的利用，不僅可以很方便地實現(xiàn)機械工程相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計的繪圖和建模，還可以在生產(chǎn)過程中對機械設(shè)計的零件進行機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和機械力學(xué)的分析，使得機械工程設(shè)計相關(guān)的產(chǎn)品能夠更好地滿足實際的需要，促使機械設(shè)計結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化升級。CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計領(lǐng)域的運用主要是利用CAD技術(shù)完成建模后，對設(shè)計中建立的機械設(shè)計模型零件進行機械力學(xué)的分析和試驗，根據(jù)分析和試驗的結(jié)果對設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，從而有效保證機械設(shè)計工程師所設(shè)計的機械產(chǎn)品的最終性能和質(zhì)量，在提高機械工程設(shè)計師設(shè)計有效性的同時，還提高了其工作效率。CAD技術(shù)在現(xiàn)代機械工程設(shè)計領(lǐng)域中的另一個重要的優(yōu)勢就是通過對CAD相關(guān)軟件和插件的利用，可以檢測和繪制分析每一個設(shè)計者的整個設(shè)計過程圖紙，通過對整個設(shè)計圖紙制作過程中穩(wěn)定性和缺陷的分析，結(jié)合實際情況及要求對整個的設(shè)計過程圖紙的可行性進行評價。CAD技術(shù)的使用有利于對設(shè)計人員的工程設(shè)計圖紙進行分析，然后通過對其進行建模、評價和優(yōu)化，從而保證了機械工程在制造過程中的可行性，這一作用能夠有效地保障機械工程設(shè)計過程中不至于出現(xiàn)各種錯誤，以此來提升設(shè)計效率與質(zhì)量。

結(jié)語

隨著CAD 技術(shù)相關(guān)軟件和插件的優(yōu)化升級，其在機械設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也在不斷地擴大，已經(jīng)在當(dāng)代自動化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)體系中成為不可或缺的重要組成部分。機械工程設(shè)計領(lǐng)域?qū)τ贑AD 技術(shù)的運用，有效地提高了機械產(chǎn)品設(shè)計制造效率，并在極大程度上減小了實際生產(chǎn)的誤差，在提高產(chǎn)品精度的同時，提升了機械零件的生產(chǎn)質(zhì)量，而機械零件質(zhì)量的提升，有助于機械產(chǎn)品質(zhì)量的提升，進而使得機械工程設(shè)計核心競爭力得到有效提升。

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（作者單位：山東唐明環(huán)?？萍加邢薰?，山東 泰安 271200）