CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的发展分析

CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的发展分析

作者：宋雪峰

来源：《科学与信息化》2018年第24期

摘 要 目前CAD技术得到质的飞跃，与此同时，在机械设计中得到重视。CAD技术在一定程度上将会对整个制造业产生一定的影响。中国经济的不断发展，对CAD技术提出了更高的要求，因此只有减小我国与发达国家CAD技术研究和应用之间的距离，才能在一定程度上提升我国国际市场的竞争力。

关键词 CAD；机械设计应用；机械制造技术；发展分析 前言

如今CAD已经被纳入高校设计类学科中，且是必修学科。主要教学目的是为帮助学生进行设计工作。传统的设计教学需要对计算机类不同的方案进行具体问题集体分析，从而决定最优方案。而CAD可直接将草图变成工作图，且由计算机就能进行设计结果分析。因此，现今的CAD受到各个领域的设计人士喜爱。机械设计对其工作原理，运动方式等多种传递方式需进行具体分析计算，才能确保机械制造得以正常运转，其计算过程需十分系统化，且仔细。由此可见，CAD基于机械设计而言，能最优化地做出设计方案，且保证正确率。 1 机械设计中CAD技术的优势 1.1 提高设计精度

传统的机械设计，是通过手绘各个零件的各项功能尺寸，然后进行总的装配图汇总，将所绘的各个零件包容其中，其缺点就是设计效率慢，单个机械零件尺寸可以保证，在进行装配时可能会出现实际的装配问题，难以通过二维图进行有效识别，可能造成设计问题。CAD的引入，可以通过三维的模型建立来进行相关的认识，通过三维零件的绘制，三维零件的装配，可以有效地观察装配中的配合问题和干涉问题，对尺寸不合适的零件可以进行实时修改，使其达到很好的装配效果。在进行三维建模装配无误后，可以进行二维平面图的绘制或生成，进行尺寸标注，方便加工。通过这一流程可以大大缩减设计时间，提高设计精度，并且CAD设计的另一优势在于可以进行运动分析，进一步提高设计精度[1]。 1.2 缩短了设计周期

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CAD的引入，使得机械设计的效率不断提高，通过计算机的高效性，使机械设计的总体周期缩短，节约了时间成本，提高了竞争力。另外，采用CAD技术可以测试机械设计产品性能，而且可以通过系统数据库信息修正产品设计数据，在提高质量的基础上提高了设计速度。 1.3 提高机械产品的科技含量

目前机械设计的竞争环境越来越激烈，传统的设计方式在这高速发展的时代背景下逐渐被淘汰，CAD的引入，大大提高了设计的质量与速度，同时计算机多样化的操作方式，生动化的表达方式，使得机械设计“活”了起来，提高了科技含量[2]。 2 CAD在机械设计、制造过程中的应用

在机械设计、制造过程中，CAD技术具有十分重要的作用，工作人员可以通过对该项技术进行合理应用的方式，在提高机械制造整体质量的基础上，为后续的装配与修改工作提供便利。在对机械进行设计和制造时，工作人员可以在CAD技术的辅助下，实现对机械产品所对应设计模式加以优化的目标，通过强化机械设计工作先进、科学程度的方式，保证机械制造质量能够得到应有的提高。通过调查能够发现，现阶段，大多数企业在针对机械构建开展相应的制造或是加工工作时，都会将集成技术、数控技术和CAD技术作为首选，实践结果表明，这样做可以保证机械制造所具有一致性能够得到某种程度上的提高。在对机械进行设计时应用CAD技术，其优势还体现在能够对机械产品所对应规格进行更为严谨、连续的描述，在后续制造与生产的过程中，工作人员自然能够对机械产品的细节具有更加准确的掌握，这对机械产品整体质量的提高十分有利[3]。

除此之外，在机械制造过程中对CAD技术加以应用，还能够为后续针对机械产品所开展的配装以及修改工作提供便利。在对机械产品所应用构件进行设计时，设计人员可以根据装配条件对三维CAD加以应用，保证设计工作具备应用的针对性和准确性。对相邻位置的构件而言，设计人员还可以视情况对构件形状与部位进行更改，这样做可以花费较少的时间和精力，完成对新构件进行设计的工作，设计效率自然能够得到显著提高，当让，应用CAD技术设计出的部件，在匹配程度方面也具有明显的优势，在对机械部件进行安装的过程中，能够有效避免由于安装问题的存在，对安装成功率产生影响的情况发生。工作人员还可以将查找系统安装在CAD系统中，每完成对机械产品进行设计的工作后，查找系统就可以对所发出指令进行显示，工作人员可以对设计的全过程进行仔细观看，及时发现存在的问题并完成修改[4]。 3 CAD机械设计发展趋势

在CAD技术中融入了虚拟现实技术并得到初步的尝试，在一个虚拟的现实中进行机械设计叫作虚拟现实设计，可以有效检查设计对象的舒适度以及方便程度。当虚拟技术得到实现，可以使得机械设计产品在投入生产时就可以发现可能存在的问题，有利于对问题进行解决，在一定程度上节省了成本，所以虚拟制造和虚拟工厂等将会变为CAD技术在电子商务时代发展的趋势。此种改进可以致使虚拟过程对模拟产品进行加工与测试，以此对产品的外形和性能进

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行简单的评价与评估。CAD技术的不断更新是智能CAD技术发展的必经之路。CAD技术体现在知识的使用和信息技术上，促使CAD系统能准确地折射出设计师所需要的信息，并准确理解设计师的用途，达到自动排查，除去错误信息的目的[5]。 4 结束语

随着科技的不断发展，越来越多的行业需要计算机来辅助设计，提高设计水平和设计精度。本文以机械设计为例，进行CAD的相关讨论。首先进行CAD的优点、应用现状的分析，了解CAD在机械行业的实际应用。在相关了解的基础上进一步进行CAD的发展预测和规划，时代在不断发展，CAD同样需要进一步的提升，在未来，CAD的应用将更加广泛，智能化、标准化和网络化也将成为主流。 参考文献

[1] 李秋娟，张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备，2010，（03）：140-141.

[2] 李善华.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].丝路视野，2017，（09）：152.

[3] 王蕊.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].房地产导刊，2015，（32）：445.

[4] 王亮.CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展探讨[J].神州，2017，（26）：109.

[5] 于飞.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].才智，2013，（34）：140-141.