浅谈机械工程设计中CAD技术的应用

陈龙

摘要：CAD技术是指计算机辅助设计和计算机绘图，利用计算机良好的数字建模和绘图能力，对传统的建筑进行数字化改造。随着 CAD技术在机械设计领域的广泛应用，在设计、绘图、工程建模等领域，其技术优势日益显现，给机械设计工作者提供了极大的方便。因此，学习和掌握 CAD技术是机械工程师必须要掌握的一门课程，怎样把 CAD技术应用到实际工作中去，是设计者所关注的问题。

关键词：机械工程设计;CAD技术;应用

前言：近年来，CAD技术在机械、航天、造船、建筑、电子等领域得到了广泛的应用，并获得了较好的经济效益。在机械工程设计中运用 CAD技术，可以让设计者摆脱枯燥乏味的工作，并能充分利用他们的创造力。将 CAD技术引入到机械工程设计中，有助于提高机械零件的质量和技术含量，优化零件装配，促进 CAD/CAM技术的融合。

1.CAD技術的基本技术组成

当前，国内在机械工程领域应用最广泛的计算机辅助设计技术主要有图形转换、曲面造型、实体造型、交互等四种技术。交互式 CAD是目前 CAD技术发展的一个重要趋势，也是目前最常见的交互式 CAD技术，它可以让使用者在进行 CAD设计时，与计算机实现更好的信息交换，而交互式技术则可以实现多个功能的协同，比如打样、修改、构思等。其次，它可以及时向设计师反馈最后的设计方案，使设计师能够在最短的时间内做出调整和调整。曲面建模技术和实体建模技术是近年来 CAD技术发展起来的两大新技术，其中曲面造型主要针对线条的曲面造型进行研究开发，现代设计师更偏向于异形曲线，传统的直线建模技术无法满足设计师的要求，CAD技术也随之发生了变化，比如曲面建模和实体建模，通过 CAD技术，可以让设计师在 CAD中进行三维建模。图形转换技术，是目前 CAD技术的核心，它可以将使用者的坐标系统与图形输出装置结合在一起，进行平移、旋转、缩放、透视等多种功能，通过矩阵运算，可以在最短的时间内，将设计师设计的产品，在最短的时间内呈现出来。

2.机械设计行业使用CAD技术的优势

2.1促进机械设计产品质量的提高

计算机辅助设计技术是随着科学技术的发展而不断发展的，它在机械领域的应用也越来越广泛和有效。随着计算机辅助设计技术的发展，机械产品的质量得到了进一步的改善。CAD技术的设计思想较常规的机械设计思想得到了较好的优化，从而提高了 CAD技术的设计水平。要想获得优质的机械，就必须要有高品质的机械部件，以及精密的 CAD技术，才能达到预期的效果。也就是说，CAD技术可以提升机械零件的性能，从而提升整个机械的质量。

2.2CAD技术促进机械产品的更新与多元化

与传统的手工设计相比，利用更为智能化的计算机进行机械设计，可以更精确、更科学地设计出许多纯粹手工设计时代所不具备的设计思想与方案;换句话说，CAD技术运用于机械工程设计，为设计者提供了新的设计思路，让工程师可以设计出以前做不到的设计，从而推动了机械设计产业的多样化。总之，CAD技术在机械设计中的运用，让机械设计变得更加灵活和新颖。

2.3CAD技术的应用能够有效缩短设计时间

在机械设计工业中，CAD技术保证了设计的科学性，CAD技术是通过计算机进行精确地计算来降低部件之间的错位，这比手工计算要节约大量的时间，同时也降低了很多人为的错误。这就是 CAD在机械设计领域中的一个显著优势。CAD技术不仅可以对设计进行精确的计算，还可以在3D环境下进行三维的预览，从而更好地验证和修改方案; CAD技术还可以模拟出机器中的零件，然后进行试车，从而保证设计的可行性，从而减少设计过程中可能出现的问题。总之，CAD技术可以有效地减少机械产品的问题，从而大大提高了机械设计的效率。

3.机械设计行业中CAD技术的具体应用

3.1在机械设计中使用CAD进行绘图

在机械工程的实施中，要想达到预期的效果，就必须把基本的工作做好，而不能只靠做一些简单的工作。从现有的资料来看，CAD技术的绘制效率是非常高的，可以降低传统的经验绘制带来的负面影响，增加了绘制的可靠性和可行性，并对各种数据进行了详细的标注，从而为机械工程的规划提供了科学的依据。CAD绘图软件的主要功能有：交互绘图、图形编辑、标准尺寸、文字填充、剖面填充、图块调用、层次划分、图形交换等。

3.2在机械设计中使用CAD进行设计建模

在机械设计中，设计人员往往会先对其进行相应的建模，并对其进行验证，以确保所设计的机器产品符合实际需求。而且，机械工程的设计建模，主要是用来进行三维建模，比如线框和实体模型，但是如果没有一个科学的参数来实现，那么就会出现问题。所以工程师们可以通过建立模型来降低机械设计中因为参数不合理而导致的问题。

3.3关于 CAD技术的结构优化分析

CAD技术是目前机械设计领域中最重要的一项技术，它可以通过建立一个零件模型，对其进行力学性能的检测，从而保证产品的质量和工作效率。而且 CAD还有一个很大的优势，那就是可以分析出设计者设计图纸上的问题，然后根据图纸进行分析。总之，CAD技术可以为机械工程师的设计提供理论依据，从而保证产品的可行性、科学性和有效性。

结束语

总之，近50年来，CAD技术迅速发展，但也存在着许多问题，必须正确处理好国内 CAD技术，才能解决这些问题，促进 CAD技术在机械设计领域的广泛应用和发展。信息技术的进步，使机械设计中的计算机技术得以广泛应用，从而改变了传统的机械设计方式。CAD技术可以促进计算机与专家的机械设计活动相结合，通过3D构图等技术，为机械设计提供一定的辅助。在机械工程中加入新的元素是很有必要的。CAD技术在计算机技术的发展下，也在不断地优化，使其在设计中体现出更多新颖的思想，从而使设计的质量得到进一步地提升。

参考文献

[1]张烨，金君鑫.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].工业设计，2014（22）：22-23.