探讨CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的应用

张晓麟

摘 要：随着计算机技术不断运用，机械设计绘图过程中由传统的手工绘图转变为计算机绘图。机械设计采用计算机绘图需使用相应的绘图软件，并且机械设计图纸要求高，一般绘图软件无法满足使用要求。而采用CAD绘图软件时有着绘图精度高，可使用平面绘图和立体绘图功能，因此完全满足机械设计绘图要求。基于此，本文分析CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的应用，同时阐述了CAD在机械设计绘图中的优势和绘图技巧，以期能够帮助机械设计提高绘制质量。

关键词：CAD;机械设计;应用;机械制造;技术

前言

随着我国的工业化的发展水平，对机械设计的要求也越来越高，在这样的情况下，机械设计的质量问题就受到使用界的广泛关注。在这样的前提下，我们在保证质量中，就要在机械设计的材料选择运用中着手，把握好材料质量，使材料在机械设计中发挥应有的效能。CAD作为一种设计绘图软件，该设计软件的使用可帮助设计人员提高工作效率。特别是设计机械制造图纸中，该种图纸要求高精度，一般设计软件无法满足要求。机械制造设计人员可选择CAD技术，并且使用CAD技术提高设计质量，以此来保证机械设计的顺利完成。因此，在机械设备设计中，就要将CAD运用到机械制造技术中，制造出的机械设备在市场中更能受到欢迎，以此来增加其竞争力。

一、CAD在机械设计以及机械制造技术中的应用

（一）CAD绘图的技巧与基本方法

设计人员在使用CAD软件进行绘图过程中，需打开CAD软件，并且在软件中建立一个新的文件，文件建立完成后是对文件格式设置，格式设置使用dwg，还需使用limits对所要绘制的图进行区域的限制，限制区域大小时可根据设计图纸的要求进行调整。在CAD软件中有工具栏选项，该项选择有许多工具命令，可以选择不同的命令来实现绘图，一般情况下绘制图纸时，尽量使用快捷键对图纸绘制和修改，该种方法可有效提高绘制图纸的工作效率。在设计的图纸中，如果出现相同的多个图形时，可使用软件的阵列这一选项，选择该命令后，绘制的图形如果需要相同的图形时，可以将前期绘制的图形设置在选定对位置。如果选择的相同图形使用时有大小不一致情况，可选择软件中的缩放命令对图形的大小进行调节。使用CAD来绘制图形时，如果在绘制的图形中需使用文字的插入，可以采用软件中文字编辑功能，将文字编入图形中，并且根据图形的需要对编入的文字角度和位置调整。还有一个方面是在设计图纸中，经常会使用修改功能，而在CAD软件，该项功能同样有。当设计人员需对设计的图纸进行修改时，可以选择打断命令，该种命令选择后可将图像分成不同的部位，设计人员根据修改需要对相应的部位修改。在机械设计和机械制造技术过程中使用CAD软件，需设计人员掌握相应的快捷功能選择键，根据设计人员的操作需求，快速操作设计的图纸，以此来提高设计人员的工作效率[1]。

（二）机械的设计中使用CAD

机械作为组成物体成品的重要部分，例如空调压缩机的机械设计，空调在我国应用比较普遍，对空调生产之前首先需完成空调的设计工作。压缩机作为空调的重要组成部分，在机械领域设计时主要使用的设计软件为CAD，使用CAD软件主要是对压缩机配件的设计、零部件的设计和详细配置装置图的设计。空调压缩机设计中使用CAD技术不仅仅是运用在机械的设计，对于空调的原理图也可以采用CAD软件进行设计。既可以使用二维的平面设计方法，还可采用立体图的方法对其进行设计。比如在空调压缩机的设计中需要使用立体图来表达空调压缩气体的装置，该种设计时可利用CAD技术中的立体图设计功能。

（三）从载荷类型的机械材料的选择和运用分析

在对材料有着载荷要求的机械零部件设计时，首先要考虑的是材料的硬度，在这样的设计时，要保证机械在组装或者在运行过程中发生抑制失效的现象，这就要求在材料选择时要考虑载荷较强。在对这样材料的选择中，要采用估算的方法来评估材料的载荷能力，这个估算的能力很重要，CAD的应用能将机械设计立体化，直观的分析出机械设计零部件的质量问题。在把握好估算材料载荷能力以后，才是对材料性价比的选择。在这里要强调的是材料浪费的问题，对材料的估算不到位，或者是高估算，就会造成对材料的浪费。这时的CAD的应用会根据设计图纸的比例计算出材料的使用情况，也可以说在一定载荷内，不需要更高的材料强度来满足，因此CAD有助于，把握好材料性能，满足好材料的性价比。

二、机械设计和制造中使用CAD技术的优势

（一）提高工作效率

在机械设计和制造时，一些机械的设计需对新增零件进行设计，机械设计中对增加的零部件设计可使用CAD技术中的支持功能和扩展功能，完成对新增的零部件设计。CAD技术使用在机械设计上，可根据设计的需要在模板的原有零件上改装新的零件，也可以使用单独的方法增加新设计的零件，以上设计功能的使用，方便在机械设计中的修改。同时CAD软件还可以保证零件与零件之间的亲密耦合，该种功能使用可以有效避免单独设计的零件出现装配错误。最后是使用的CAD技术可以在设计的机械中使用数学模型来帮助零件的制作，采用这个设计功能，能有效减少设计的时间，提高设计的工作效率[2]。

（二）CAD绘图的精度高

在机械制造和设计中对机械制图绘制，要求有较高的精度，但是在传统的机械制图时采用手工绘图方法误差较大。而绘图软件CAD技术使用在机械绘图过程中，其绘图的精准度高，是手工绘图所不能够比拟的。特别是在电气工程中对灯照度的分析上，如果采用手工绘图其要求精确度是无法满足，但是采用CAD技术绘制该种图纸时，由于CAD绘制的精度高，因此完全可以满足该类绘图设计的要求。

（三）减少机械制造的难度

在传统的机械生产过程中，生产人员首先要学会的是熟悉二维图纸，如果不了解设计图，安装可能会出现问题，甚至要求设计师指导现场加工设置，在一定程度上增加了企业成本，面对这些种情况，可以使用CAD技术设计出CAD图纸，工人可以准确掌握机器产品的安装流程和方法，对水平不高的工人来说是一件好事，并且利用CAD技术能帮助工作人员根据不同角度的施工图纸进行施工，有利于提高一线施工人员的工作效率。

结束语

由上可知，在科学技术不断发展的背景下，机械制造领域中的自动化设备受到广泛的欢迎，尤其是CAD绘图技术，不仅增加机械零部件的精准度，还提高了工作的效率，有利于机械制造业的可持续发展[3]。

参考文献：

[1]王燕楠.机械设计中CAD技术的运用[J].西部探矿工程，2020，32（12）：147-148+153.

[2]岳晓博.CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的应用研究[J].内燃机与配件，2020（21）：193-194.

[3]欧仕荣.数字化技术在农业机械设计与制造中的应用[J].现代农业研究，2020，26（11）：63-64.