CAD技术在机械工艺设计中的应用研究

CAD技术在机械工艺设计中的应用研究

周东平

舟山技师学院 316011

【摘要】中国机械工业的发展必须提高自主创新能力，以领先的科技为基础，推动机械制造产业的持续开拓创新。CAD技术在中国机械工程中的广泛运用，无疑是中国机械工业发展切实可行的中坚与科技动力 改变传统中国机械设计领域的许多不利因素，并促进了机械设计品质与效益的双重突破。正基于此，本篇文章将对有关CAD技术在机械工艺设计中的运用展开剖析。

【关键词】CAD 技术； 机械工艺设计； 技术应用

前言

Autodesk软件技术有限公司是一家高新技术企业，曾开发出世界领先的CAD软件技术，被广泛的运用于设计行业中，随着科技的日益发达，CAD软件技术也日趋完善，对机械设计行业带来了方便，尤其受到机械行业工程师的青睐。CAD等绘图与制图软件在机械工艺产品设计中起到了很大作用， CAD技术不仅可以进行三维空间，而且还能够实现二维的可视化工程设计，同时还可以通过计算机屏幕显示工程设计结果，使机械工艺流程的设计过程更加生动形象，使机械工艺流程设计结果更为立体和直观，从而有效提升了机械工艺流程设计的效率，从而提高了公司的经济效益和社会效益。

1. CAD技术的基本概述

从CAD技术自身角度出发，其设涉及的基本模块主要有三个，第一是线框建模;第二是表面建模;第三种是实体建模。在这三个模式的共同影响下，可以促使机械设计工作者更好的进行设计本职工作，从而降低工作压力，达到机械设计工作技术水平的提高。同时通过将CAD技术运用于机器工艺设计工作中，还能够把传统的机械工程设计方法加以改变，从而使整个产品设计工作从以往的手工产品设计朝着机械设计的趋势转变，在庞大模型数据库的共同影响下，机械产品设计工作者只有遵循工业设计标准，并进行对设计图纸的进行规划与装配工作，便可以很快的完成CAD绘图，对改善机械零件设计过程与设计图流程，有着很大的成效^[1]。

2.CAD 技术在机械设计中的优势

2.1有效缩短设备生产设计周期

采用CAD技术能够更好地将机械设计中的所有零部件集合起来，也就可以同时进行对各种机械技术参数的测量与设计，所以也就可以更简单方便地建立了一种机器整体的基本体结构。在电子产品的更新换代与设计时，人们往往还能够使用老电子产品中过去的数据信息，并加以合理调配以便于更加迅速地设计出新电子产品，而且通过这也就能够降低了不必要的支出成本。而在机械设计中，还能够更加合理地利用CAD技术，由于这样降低设计工作者的工作劳动强度，也就能够很好地提高了产品设计的工作效率和整个机械制造流程的速度，从而使用CAD技术就能够非常有效地缩短了机器的生产与设计的时间周期^[2]。

2.2 CAD 技术的发展前景好

随着中国社会主义市场经济的蓬勃发展，中国的机械性发展水平也在逐步完善起来， 那么我国机械的产品设计技术水平在未来前进趋势也是相关从业人员一定要关注的问题，由于CAD制图技术在我国许多领域设计产业当中应用十分普遍，它不但可以把先进的产品设计理念与方式加以融会贯通， 还可以大大提高工程设计的质量与水平。所以，从CAD技术的快速发展中是可以看到的。而一旦将CAD技术工作熟练地的使用到了整个机械设计中，则就可以促进了整个产品设计的进展，为整个机械制造产业在未来的发展中，提供了前进的方向。也正是由于应用了CAD技术工作所设计出的机械产品，总是可以使其在功能性和构造特性上都获得了最佳的优化，所以CAD技术工作也将不仅仅为了单纯的重复性工作。而且因为运用CAD技术深入分析了整个机械产品的构造特性， 因此更加方便于机械工程人员对机械产品中的不同结构运动、静态构造，以及在造型上的优化工作。而毫无疑问地，正因为CAD技术而产生的大数据计算、屏幕显示功能和宣传资料制作等的使用功能，都将会在未来市场中占有着十分关键的地位。

3.CAD 技术在机械工艺设计中的应用

3.1 二维平面图部分的应用

对二维平面图的描绘与设计是对CAD软件技术中最基本部分的运用，这主要依靠于CAD技术与软件系统中强大的线框图形处理工具功能。设计者们利用计算机，就能够简单地绘制基本的长方形、正方形、圆形、椭圆形等图像，也就是只需选取最好的边长、孔径等基础数值即可，不需要设计师直接记录数据，而只需通过标注功能就可以自行按照百分比得到数值，从而节约了大量的绘制时间。

3.2三维建模部分的应用

随着电脑、仿真技术、虚拟现实技术等高新科技的发展，CAD技术也开始向三维方面发展，通过三维建模的仿真操作方式可以帮助设计者较为直接的认识机械模型的特点，同时对于产品设计冲突与不合理问题也可以一览无余;三维建模功能的实现，大大缩短了传统机器工艺设计领域与现代机器制造产业间的距离，不但大大提高了传统机械设计师的生产工作效率，同时更大大提高了整个工业的生产效益， 并构成了促进我国现代机械制造发展的关键科技基础之一

^[3]。

3.3与生产连接的智能化应用

上文所说，CAD三维软件技术的问世进一步缩短了在工业领域中设计者与产品制作之间的距离，这得益于CAD技术软件产品不但能够适应设计者的实际工作需求，还能够利用在CAD技术软件产品中设计出来的成品图案以及模具，完成产品机床加工制造、商品方案包装设计、产品功能审核以及各种产品制作流程， 而三维立体模型的可视化技术以及其中的所有设计数据、仿真数据都能够解决整个生产制造服务领域的所有需求，而CAD等三维建模技术和应用工具的出现，极大的缩短了整个制造业中从产品设计到试制、再到生产制造流程中的复杂过程，从而大大减少了产品在整个生产制造过程中滞留于各个环节上的时间，也大大提高了产品制作的科学和合理程度，并从而达到了对整个产品制作服务领域的全面提速。

4.三维 CAD 技术在机械设计中的发展趋势

三维CAD技术因为刚步入机械设计领域，所以人们对它的了解还非常肤浅，在许多机器设计里，人类主要还是采用了传统的二维方式进行控制。不过，随着人们对三维CAD技术认识的提高，在更多的机器制造环节中也开始引入了三维CAD技术并加以管理。另外，能够建立集成化和协作化的设计工作环境，它还将为现代机械工程技术的发展提供了一种全新平台。而随着时下的技术发展，数据模型、几何数据、工程数据模型也将为现代CAD等软件的开发提供了方向，并且各种资料模式也会逐渐向规范化、标准化等方向发展。在现代工程机械设计领域中，将遇到的一个关键性难题就是如何将经过参数化特征建模的信息传输，并在工程设计实际中加以利用、突破。而若技术可以有所突破，那么在STEP标准体系的基础上， 就可以将创新科技与人工智能技术更有机地糅合到了一起，就这样使设计软件实现了一次质的突破，就这样使得传统机器产品设计技术在未来的设计中，应用得更为简单和科学。到那时，简单明了的建模工具或者简单的建筑或机械设计工具都将能够使用三维CAD软件实现批量作业，而并且随着三维CAD的不断改进，对于一些比较复杂的建筑工艺制作工具来说，也将会产生很多更创新的设计方案^[4]。

5.小结

总而言之，CAD的出现，为当前机械工艺设计工作发展带来了崭新的方向，并被中国制造领域称为个性型技能，为当前机械工艺及产品设计自动化和智能化水平提高，创造了必要条件。而怎样才能将CAD技能成功的运用于机械工艺设计工作中，从而带动产品设计效率的提高，已成为了决定机械工艺设计领域今后发展方向的关键因素。所以，当前企业必须全面培训CAD技能专业人才，也唯有如此，才能给当前企业CAD技能以及机械工艺设计领域的稳定发展，打下了良好基础。

【参考文献】

[1]董妍. CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J]. 中国新技术新产品, 2019(3):2.

[2]宋换文. CAD技术在机械工艺设计中的应用[J]. 湖北农机化, 2020(19):2.

[3]黄耀雄. CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J]. 电子乐园, 2019(13):1.

[4]徐承意. 关于CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J]. 山东工业技术, 2018(24):1.