機械工程設計中CAD技術的運用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了機械工程設計中CAD技術的運用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：當前，科學技術迅速發展，在機械工程設計領域中，傳統的設計方法已經無法滿足時代的要求，取而代之的是cad技術。主要對機械工程設計中CAD技術的應用進行了詳細探討，以期為機械工程設計提供有效借鑒與參考。

關鍵詞：機械工程；設計；CAD技術；應用

隨著時代的進步，CAD技術也取得了巨大的發展成效，該技術憑借自身智能化、集成化以及標準化的優點，被廣泛的運用在機械工程設計行業當中，不但大大的提高了產品的技術含量以及質量，還促進了機械工程行業的穩步發展。為此，加大對CAD技術的研究力度，促其優化完善，才能使其為機械工程設計做出更大的貢獻。

1機械工程設計中CAD技術的發展

在不斷更新的計算機技術推動下，CAD技術的各項功能得了顯著地拓展以及增強，內容也得到了不斷豐富。在機械工程設計領域內，CAD技術軟件具備有數量相當可觀的用戶群體，這些用戶群體對CAD技術的要求越來越高，決定了今后CAD技術勢必向智能化、集成化以及標準化的方向發展才能符合時代的要求。

1.1CAD技術智能化

猶如編程方法取得的巨大進步，CAD技術智能化也促使機械工程設計取得了巨大的進步，使得其設計方法不再局限于傳統的設計當中。為了幫助設計人員進一步培養發散性思維，在對產品模型進行設計采用特征造型方式以及參數設計的時候，不必對其內在的聯系過于拘泥。在一部分的3D、CAD軟件當中，用戶群可以直接欣賞到自己設計的成品，這種方式不但有利于創造性思維的培養，還可以在第一時間及時發現設計成品中存在的問題。

1.2CAD技術標準化

現今，很多CAD技術軟件受到了廣大用戶的青睞，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在這些軟件中存在一個弊端，很多數據模型無法與其它同類型的軟件相互兼容，這給行業內部技術的發展造成了極大的阻礙。為此，必須要加強對CAD技術數據模型以及交換資源進行標準化，這也是機械工程行業得以順利發展的重要前提。雖然現在的CAD技術標準化還需要進一步提高，但是經過行業內技術人員的不懈努力后，使用不同的軟件進行交流很快可以實現。

1.3CAD技術集成化

隨著數控加工技術以及現代設計方式的高速發展，傳統的計算機輔助已經無法滿足新時代信息化的要求。從市場角度分析，迫切需要CAD技術能夠在工程分析、工藝分析設計以及產品制造過程當中擁有一個良好的技術接口，也就是通常所說的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。當前，已經有少數的CAD軟件具備了這些集成的功能。設計人員在設計的過程當中，可以直接導入運用該技術的設計模型來對結構力學的性能進行分析，同時與數控機床相結合，做出更深層次的分析和設計，最后進行制造與生產。CAD技術集成化借助計算機高速準確的運算功能，從過往繁瑣的運算方法解脫出來，在很大程度上提高了工作效率，縮短了設計時間。

1.4CAD技術的網絡化

近年，互聯網技術的飛速發展，CAD技術的網絡化變得尤為關鍵和重要。使用互聯網的CAD的產品，其在對二維圖紙進行傳輸的時候，更加簡單便捷，更能符合企業的規定與要求。同時，不管在任何時候都能通過互聯網對企業的動態三維模型進行交流。這種網絡互相協作的模式，不但能夠幫助企業節約成本，還能夠進一步提高企業研發產品速率，并保證產品的最終質量。

1.5CAD技術的虛擬化

當前，CAD技術已經充分運用到了一種新型的技術，例如虛擬現實技術，并且該技術將會應用得越來越廣泛。所謂的虛擬技術就是在一個虛擬的環境當中建筑設計人員創造新產品，同時通過模擬操作的方式，對產品的結構、舒適度以及質量等各方面進行檢驗。在開展機械工程項目之前，通過使用虛擬技術可以很好的解決各種存在的問題，防止各種不必要浪費現象的發生，進而達到減少工程建設成本費用的目的。正是憑借這種優勢，虛擬化成為了未來CAD技術的主要發展趨勢。

2機械工程設計中CAD技術的具體應用

在機械工程中，應用CAD技術具有很大的優勢，不但與設計人員的設計理想更加貼切，符合他們的設計意識，還能大大的縮短產品設計的周期，進一步提高產品的技術含量以及質量，從根本上來提高工作效率。一般來說，CAD技術在機械工程設計應用主要表現在以下幾個方面：

2.1計算機輔助建模

計算機輔助建模不單是CAD技術的重要內容，也是機械工程設計的核心設計部分。在創建模型的時候使用CAD軟件，可以滿足設計人員所需要的立體效果。更重要的是，為了促使效果更加逼真，所設計出來的模型與實體并沒有太大差別，僅僅是在電腦上按照一定的比例呈現出來。使用特征造型以及參數設計的方法，設計人員可以在虛擬的環境下，對產品的模型進行更為直觀的設計。在傳統的設計方法中，由于抽象思維的局限，設計人員很難把產品的模型構建出來，導致設計結果與實際需要存在較大的誤差，最終設計的質量和效率均不甚理想，導致不必要浪費。而現在的三維CAD軟件的使用很好的彌補了以上存在的不足，設計人員僅僅需要把已經建立好的模型裝配在一起，針對不合理之處加以改正就可以，大大的提高了產品設計的時效性以及質量。

2.2計算機輔助繪圖

對于計算機工程設計來說，繪圖顯得尤為關鍵和重要。CAD技術軟件最初應用在機械工程設計的功能就是繪圖功能。傳統的方法主要是依靠手工來完成，這種方式不但導致工作效率低，繪圖的質量也不甚理想，外形也不夠美觀。但使用CAD技術軟件后，不但可以有效的提高工作效率，確保繪圖質量，而且還可以打印出來進行保存，讓人一目了然。

2.3分析工程以及優化結構

產品要想得到優化設計，就必須要分析其力學性能以及優化結構。有限元分析以及動力性能分析等現代機械工程設計的發展，進一步推動了工程分析功能以及結構的進一步拓展。目前，很多CAD軟件已經退出了與ANSYS有限元分析軟件的接口。用戶在使用的過程當中，可以把CAD技術軟件建立的產品模型直接導入到有限元分析軟件中，在負載的情況下，進一步對產品的模型進行工程分析，進而對產品的結構進行優化。在較為復雜的機械設計中，類似的分析方法存在很多優勢，值得在接卸工程設計中廣泛使用。

3提高CAD設計人員的技術能力

對于設計人員來說，要想促使CAD技術能夠得到廣泛的應用，就必須要確保設計人員熟悉使用該技術。首先要充分了解該技術的具體操作，掌握其優勢以及不足，在實際過程中，充分利用CAD技術軟件的設計優勢，進一步對產品結構進行優化以及升級，從根本上來提高產品的技術含量以及科技含量。CAD技術軟件的發展與應用，給機械工程設計帶來了巨大的轉變，促使機械工程的設計方式從單調的設計方法中解脫出來，給機械工程設計注入了新鮮活力。同時設計周期的縮短以及與時俱進的創意，更是促使機械工程設計發展邁入了新臺階。隨著計算機技術高速發展，CAD技術將會得到優化以及完善，在機械工程設計中也將會得到更深入的應用。但與外國相對應技術比較而言，我國CAD技術依然存在很多不足，需要加大對該技術的研究力度，進一步鞏固我國機械工程發展的基礎，促使我國機械工程行業未來發展之路更加長遠以及穩定。

參考文獻：

[1]徐忠.我國CAD技術在工程設計中的應用和發展[J].西昌學院學報（自然科學版）,2014,23（01）.

[2]彭嵩.CAD技術應用狀況與發展趨勢淺析[J].礦山機械,2014,21（02）.

[3]郭聚東,宋懷慶.制造技術對CAD技術的影響[J].煤礦機械，2014,25（05）.

[4]牟欣.CAD技術在機械工程設計中的發展與應用[J].電子世界,2014,11（10）.

[5]李亞莉.CAD技術在機械工程設計中的發展與應用[J].河南科技,2013，17（06）.

[6]黃繼明.CAD技術在機械產品設計中的應用現狀及對策[J].機械研究與應用,2013,31（06）.

作者:韋應珠 單位:江西財經職業學院