CAD技术在机械工程设计中的应用

许琴芬

(江苏省相城中等专业学校，江苏 苏州 215131)

1 CAD技术应用现状

近年来，一场以计算机技术应用以及数字化技术为基本特征的信息技术革命正在悄然引起人们生活的变化。CAD技术是改造我国传统产业，优化调整我国产业结构、推动各行业发展以及强化我国综合国力的关键性技术之一，CAD技术在我国的发展以及应用具有重要战略意义。当今我国经济市场不断高速发展，企业要想在激烈的竞争中赢得自己的一席之地，就必须不断创新、优化本企业的产品，获得消费者的认可。CAD技术是企业实现产品创新的关键技术之一[1]。当今社会，计算机技术的应用范围相当广泛，计算机技术的应用范围已经深入到设计领域、制造行业等，与之相应计算机软件的投入力度是非常大的。我国机械行业，机械设备的设计是产品生产过程中非常重要的一个环节，产品设计做得好可以节约很大的人力、财力以及物力，为企业挽回很多不必要的损失。由于机械设备的工艺条件差异、设备模型种类多样以及市场需求等诸多因素的影响，机械设备设计过程的精确度以及效率有待提高。而恰好计算机技术的发展将这一问题实现了很好地解决，计算机辅助设计，简称CAD技术，成为解决这一问题非常有效的手段，成为企业产品竞争的有力帮手，有助于企业提高生产力、降低生产成本以及提高市场竞争力。

2 CAD技术在机械工程设计中的创新性应用

2.1 在产品设计以及开发中的创新研究

在机械工程设计相关工作中，设计人员在搭建二维模型的时候，常常在模型尺寸标注以及不同视图绘制方面较为复杂，这也造成二维模型在搭建的时候时常会出现一些错误，这些错误的出现往往不容易被人们发现，进而非常容易造成在模型后续研发过程中造成一些不必要的资源浪费以及出现返工的现象[2]。同时，二维模型的建立会使用到很多零部件，这些零部件在二维模型的绘制跟装配的过程中常常因为其失联性给绘制带来很大难度，同时检查难度也不低。要想将这些问题实现一个很好地解决，就必须对CAD技术在机械工程设计中的应用过程进行创新，因此，在对机械产品进行CAD制图的时候，要保证CAD技术在应用中可以保证产品的特点可以直观地呈现出来，帮助设计人员更好地对建模进行观察与分析。此外，在绘制图形的过程中不能马虎，要严格参照机械设备的实际尺寸以及外观来进行二维建模，这样可以保证设计出来的产品进行对比分析，有任何问题及时反馈，为后期改进与创新提供便利条件。

2.2 在设计技术交流中实施创新研究

在机械设备产品设计当中，创办技术交流会是必须的，通过CAD技术交流，一方面可以提高化学产品的销售量，另一方面也可以帮助产品进一步创新、改进。在充分使用CAD技术开展机械工程设计的时候，应建立在各个部门的交流与谈论基础上，通过二维建模以及三维建模实现信息在不同部门之间的交流与共享，同时收集产品厂家以及消费者的信息反馈，整合各类产品信息并以此为依据对产品不断改进、更新机械产品。CAD技术还可以帮助设计人员对机械产品开展直观、形象地宣传，使得机械产品本身的优点可以很好地显现出来，以此获取更多消费者的信任与青睐[3]。优化创新，通常是指在满足机械设计可行性条件的全部设计方案当中，设计并提供一个对评价准则或者目标函数存在最大值或者最小值的方案。优化创新设计，是依据原有给定的化工设计要求以及现有的工程技术条件，应用专业理论与优化方法，在电子计算机上面，通过满足机械生产要求诸多设计方案中，根据参照指标自动选择出设计的最优方案。

2.3 在机械工程设计建模中的创新研究

在机械设计工作当中，建模是其最为重要，同时也是最为关键的一道工序。并且在计算机辅助设计软件中，CAD技术的应用也最为广泛。其中，线框模型、表面模型以及实体模型均为建模技术中重要的、且应用较多的技术类型。三维设计的核心在于利用明确建模设计的参数与变量来进行机械设计，提高机械设计的准确性与高效性。而传统的机械设计技术其无法实现三维建模技术的运用与管理，且即使利用计算机软件进行机械工程设计并建模，但是其多是基于普通的软件基础上所完成的，最终建模效果与三维建模间存在着明显的差异性，使得机械工程生产人员也无法直观地辨别出所需要生产机械的具体尺寸或者是细节内容。而CAD技术在进行机械设计建模时，其可分别从立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体以及楔形体系统中进行建模。与此同时，机械设计人员利用CAD技术将二维图像进行三维处理，并构建出机械零部件三维模型，不仅提高了设计人员参数准确化，同时还能够为后续的机械生产奠定良好的基础。

3 CAD的应用趋势

3.1 CAD技术与多媒体技术结合

在未来发展过程中，CAD技术将与多媒体技术进行有效结合，以此来提高人机界面的人性化，更加符合用户实际需求。同时，在多媒体技术的支持下，CAD软件的应用界面色彩更加丰富，且会融入大量的图片、音乐，借此提高用户工作效率。

3.2 CAD的智能化、标准化和网络化

我国CAD技术已经步入全面发展的阶段，甲级跟乙级机械设备设计院中CAD技术的应用率已经超过90%，国产CAD软件的年产值已经超过亿元，累计通过不同渠道投入资金高达八亿元人民币，间接性收益超过我国18年计划的80亿元，种种成就与收获都离不开这项伟大的CAD计算机技术应用工程，帮助我国机械设备的生产步入智能化时代。与此同时，在现代化的发展过程中，智能化已经融入到了各项产品的设计当中，对于我国信息化发展具有重要的作用。而CAD技术智能化也将成为一种重要的趋势，使得其应用效率得以提升，并且制定出智能化CAD应用模式，使得CAD技术被更加广泛地应用到各项机械设计当中，推动机械设计水平的提升。

4 结束语

从上述研究的结果中不难发现，随着我国科学信息技术的不断发展，使得计算机辅助技术也进行了优化与完善。而在这一过程中，其也深刻改变了机械工程设计的理念，以三维立体构图方式对机械设计内容进行优化，并使得设计效果可以以更加立体、全面化的方式呈现在设计人员眼前。与此同时，CAD技术的发展对于缩短机械工程设计时间、优化设计的全面化，推动CAD技术的创新都具有重要意义。