简述CAD技术在机械设计中的应用吴振才

简述 CAD 技术在机械设计中的应用吴振才
发布时间：2021-12-30T09:01:33.293Z 来源：基层建设2021年第28期作者：吴振才
[导读] 随着 CAD 技术的快速发展，在机械设计方面予以强大的技术帮助，
江门市新会区日宝电塑制品有限公司 529100
摘要：随着 CAD 技术的快速发展，在机械设计方面予以强大的技术帮助，在机械制造业中 CAD 技术的运用已经变成目前发展社会的核心。

在机械设计中，对 CAD 技术的应用在一定程度上处理了传统机械设计中的部分不足，从而让机械设计的质量获得了一定的技术保证。

本文主要探究了 CAD 技术在机械设计中的应用，以供参考。

关键词： CAD 技术；机械设计；应用
引言：
现阶段 CAD 技术已经由最初只能进行数值计算以及图形处理功能的 CAD 系统，逐渐的演变成了具有智能系统的 CAD 系统，成为了一种与人工技能相结合的系统。

CAD 技术是先进制造技术的重要组成部分，是计算机技术在工程设计、机械制造等领域中最有影响的一项新应用技术。

CAD 系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻的变化，必然产生巨大的社会经济效益。

一、三维 CAD 技术概述
CAD 意为计算机辅助设计，该项技术是采用计算机的图形处理功能以及数值计算功能来帮助相关技术人员进行分析和设计的。

该项技术的功能随着计算机的不断发展，也越来越丰富了，并成功用于各种行业，如在建筑行业中，利用 CAD 进行规划设计等工作。

CAD 由最初的系统发展成如今的智能 CAD 系统，是信息时代革新的结果，也是设计行业的福音。

初级 CAD 系统具有简单的辅助设计功能，但在某些方面还是有所欠缺，满足不了人们对 CAD 高性能的追求。

而目前的智能 CAD 则是结合的了人工智能技术，能够迅速响应市场变化，动态掌握市场变化，有利于 CAD 技术向更广阔的空间发展。

智能 CAD 技术能够解决特殊问题，满足个性化发展要求，对设计行业来说更具有针对性。

同时，随着技术的向前推进，三维 CAD 系统也逐渐走向市场。

三维 CAD 系统是从人类的思维中出发，建设三维
模型，能够有效的实现全部集合参数和设计构图，通过三维模型进行分析研究，最终建立完整而有效的数据库。

技术更深层次发展，三维 CAD 则会向着更加开放、集成、智能化以及规范化的方向完善，这对 CAD 软件行业和系统设计提出了更高的要求。

二、CAD 技术在机械设计中的优点
1、零件设计更加方便
采用三维 CAD 技术，能够在装配环境设计新零件，也能够参照附近的零件位置大小、形状完成新零件的设计，这样不仅提高了速度，还更方便，减少了单独设计导致整体失败的几率。

资料查找器中有一个零件回放，能够将整个流程视频呈现，更直观易懂。

2、装配零件更加直观
在装配过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系，若装配不正确即予以显示，另外，零件还可以隐藏，在隐藏了外部零件的时候，可清楚地看到内部的装配结构。

整个机器装配模型完成后还能进行运动演示，对于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，及时对设计进行更改，避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。

3、缩短了机械设计周期
采用三维 CAD 技术，机械设计时间缩短了近 1/3，大幅度地提高了设计和生产效率。

在用三维 CAD 系统进行新机械的开发设计时，只需对其中部分零部件进行重新设计和制造，而大部分零部件的设计都将继承以往的信息，使机械设计的效率提高了 3-5 倍。

同时，三维 CAD 系统具有高度变型设计能力，能够通过快速重构，得到一种全新的机械产品。

三、CAD 技术在机械设计中的应用
1、在计算机绘图中的应用
绘图是产品设计的首要环节，通过计算机绘图在绘制精确性、人工成本、图纸修改等方面可以最大限度发挥设计师的潜能。

传统的手工绘图，其设计精度会有误差，设计人员的工作效率低，修改和调整的工作量大，设计的周期相对较长。

由于绘制的准确性会严重影响产品的设计质量，和传统人工手工绘制相比，计算机辅助设计可通过系统软件的常用套件以及工作平台，大大提升产品设计的效率，降低了产品设计的工作量，最大限度降低误差概率，缩短产品设计的整个周期，提高了设计的整体质量。

以汽车结构设计中涉及的车轴、车轮、
关键装配部件等，以上部件在产品设计人员设计知识库中随时储备，一旦需要即可调取，最大限度提升了设计人员等设计效率，降低了重复工作带来造成的成本浪费和设计失误概率。

2、在机械设计建模中的应用
建模是机械设计过程的核心环节，建模质量的好坏对最终产品的质量影响较大，对于设计师也是非常重要的工作内容之一。

以汽车产品设计过程为例，汽车产品的质量受气覆盖的模具质量影响较大，在制造过程中实体模型和图纸存在差别，返工现象就会频繁出现，制造成本浪费较大。

借助 CAD 技术，使用期三维建模模块，通过旋转、平移、镜像等操作，可快速实现模型的构建。

解决了传统三维建模过程中，三维化处置难度大的问题。

三维建模设计的建模体系较多，如圆柱、立方、曲面等。

但机械设计师门在具体原因过程中，一般都只要根据相关要求将不同模型进行组合装配或者拆解，这样便能很好地完成建模任务。

另外，对于比较复杂的机械零件，机械工程师还可实现二维零件的绘制，而后根据二维零件产生三维立体模型，最终实现三维模型的建立。

因此，合理的利用三维建模技术，能够最大限度提升建模的质量，避免返工现象的发生，从而提升产品制造的效率。

3、在实体中应用 CAD 技术
在整个机械制造业设计中计算机辅助技术起到非常大的帮助作用， CAD 技术一般以计算机或者别的视频设备实施显示设计，就是三维建模，这种方法总共有 3 种：实体、表面与线框等模型。

在部分具有 3D 三角网数据的计算机辅助技术软件中，都存在个别体系的系统。

例如在用于二维绘图、具体绘制、设计文档与基本三维设计的部分计算机辅助技术软件中，供应了多种不一样的造型模块，就是楔形体、立方形、环状形、圆柱形、球体和圆锥体。

对部分相对简易的零件，能够把这些简易的零件不一样的基本体，而且运用 AutoCAD 对基本体实施三维实体绘图。

部分相对繁杂的零件在一定程度上非常难分成不一样的基本体，让零件在分解或者组合后形成太多的基本体，造成在三维实体绘图中成型困难。

因此，在现在所拥有的基本系统中，没有零件可以满足三维实体造型设计的要求，所以能够把二位设计中构造定义零件经过三维实体造型设计来实施旋转或者拉长变成新的基本体改造获得三维实体造型设计中所需要的零件。

在处理零件结构的问题后，才可以用 CAD 技术去解决设计、构造的合理性。

4、在机械零部件检验设计中的应用
在进行机械产品中各个零部件的组装过程进行检查时，可以借助三维 CDA 技术中的数据播放功能对机械产品中各个零部件的组装过程进行播放，进而实现检验机械零部件设计的目的。

与此同时，在进行机械产品中各个零部件的组装过程进行检查时，也可以借助三维 CDA 技术中的数据查找功能，使得对机械中不符合机械要求的个别零部件进行调整，以提升整个机械中零部件之间的默契度和配合度，进而减少由于零部件存在的问题而导致整个机械不能正常运作。

在对机械零部件设计进行检验的过程中，应用三维 CDA 技术，不仅可以有效地确保整个机械产品的质量问题，同时也有效地减少了机械零部件设计进行检验的时间成本。

四、结束语
综上所述， CAD 就是计算机辅助设计和制图，是通过计算机体系辅助来达到设计的建设、修改、分析或优化的过程。

CAD 技术的应用为机械设计的信息化供应了一定的基础，全方位的提升了机械设计的水平。

参考文献：
[1]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，2018，278（24）：135.
[2]赵平安.CAD 在机械设计中的应用及机械制造技术的发展分析[J].科技风，2018（06）：136.。