郭新哲

摘 要：近年來，隨著我國科學技術飛速發(fā)展，尤其是漸漸成熟的計算機技術為工業(yè)生產提供了很大的幫助。在機械制造行業(yè)，設計環(huán)節(jié)是保證其整體質量的重點，傳統(tǒng)設計繁瑣，很多的問題已經很難以適應市場需要了，所以這就需要把CAD技術集成到機械設計和制造，這是這方面設計在將來的發(fā)展的主要方向。對此，本文對CAD技術在機械設計與制造中的應用價值進行了分析探索。

關鍵詞：機械設計制造;CAD技術;應用

隨著時代的發(fā)展對機械制造的需求一定會提高。為了可以滿足市場需要，提生企業(yè)的生產效率，在這方面的設計和制造中就能運用CAD技術。不僅可以提生設計的效率，還能保證設計質量，最后為整個企業(yè)打造良好的形象。當然，這就需要熟練的工作人員來進行操作CAD技術，為提升企業(yè)的市場競爭力有很大的作用，把集成和智能化當做CAD設計的研究和發(fā)展方向，將使機械設計和制造進入一個新階段打下良好的基礎。

一、CAD在機械設計與制造中的應用價值及缺陷

1.1CAD技術在機械設計和制造中的價值

這方面技術的不斷發(fā)展，當前市場上有關的產品顯示一個明顯的多元化發(fā)展形式，如許多高端軟件;二維CAD軟件，通用的三維CAD等等，而這些軟件在市場競爭也更加激烈，但三維CAD性價格比率更高，實用性強，所以它已成為機械設計軟件的主流[1]。CAD技術在機械設計制造中的應用價值主要體現在以下幾個方面。

其一，減少機械設計和開發(fā)的時間。一些特殊的機械設計都需要比較復雜的結構，而三維CAD就是可以有效地解決各種困難，使用一個操作簡單的幾何實體經過布爾運算就是可以輕松地完成這些線路的設計，也可以完成和相交線等復雜的線路編排，減少了設計師的工作壓力，也縮短了設計的時間，對于提升這方面的設計效率有很大的幫助。同時， CAD技術還有實現對很多零件記憶信息的能力，因此只要求在其原有基礎上添加一些零件就可以快速地完成一系列新產品的研制。同時，可以充分運用新一代產品的可變化和設計功能來快速地完成產品的開發(fā)，從而有效地縮短了新一代產品的研制和生產周期。

其二，其零件設計在整個工程的設計中各個環(huán)節(jié)里一直都是一個困難的問題， 利用這個技術可以基于對相鄰機械零部件的數據來進行一個新型零部件的設計，不但保證了各個零部件之間相互配合的精度，而且還大大減少了零部件的設計工作時間，預防部分零部件單獨進行設計后會出現有不相符的狀況。例如，在裝配環(huán)境下通過已經構造的瓶子快速制作出相對應的瓶蓋。并可直觀地顯示動畫的形式表現出來，最后按照提供的指令完成調整的部分，并且整個過程不受環(huán)境的影響，可以在安裝的環(huán)境中完成正常的操作。

其三，除了以上兩點外，CAD技術和CIMS兩者相互結合在一起可以進一步提高這方面設計的質量。有限元受力分析設計方法對于提升產品的技術深度和質量有很大的幫助。經過現實的操作，可以利用CAD和CAM等技術可以完成零件的準確高效的加工，從而對整體設計的質量有所提升[2]。此外這種技術可以體現其設計產品全面的信息，包括顏色、中心、尺寸等，可以最大限度地體現出設計師的預期概念。

1.2 CAD技術在機械設計中的缺陷

CAD技術有許多優(yōu)點，但也存在一些缺陷。設計師在屏幕大小的限制中，容易忽視整體的設計，可能會造成設計出這方面的產品有一部分會失衡，設計受到限制，這一點在能力不足的設計工作人員中表現的更加明顯，就算有好的設計理念但是沒有辦法表達出來或表達的不完善。但這種缺陷也是可以避免的，只要設計師不斷積累經驗，對于這個技術可以熟練的運用，不受計算機的制約，就可以將其缺陷解決到最小。

二、CAD技術在機械設計與制造中的應用前景

目前，CAD技術還處于發(fā)展階段就具有許多技術優(yōu)勢。通過在將來的改進，它一定會在信息和計算機技術的支持下完成更大的作用，可以向著智能化自動化和集成化的高水平運行發(fā)展。

2.1自動智能化

智能化技術就是指將先進的機械設計CAD技術和科學信息技術有機結合，將其更好地加入應用到先進的科學信息技術中，包括專家系統(tǒng)和智能化管理等各種高端科學信息技術，不斷去改善和提高這方面技術的智能化應用，進一步減輕工作人員的壓力和工作量[3]。假設如果CAD的技術具有獨立的學習能力和獨特的專業(yè)經驗，那么我們就不必再設定好參數之后還需要額外做什么操作，同時也保證了整個設計過程的高質量，這將進一步提升整個設計過程中的工作效率。除此之外，智能化技術還是廣泛泛指CAD系統(tǒng)中融合計算機科學和人工智能以及許多其他機器的各種思維方法，其主要目的之一就是為了實現進一步的操縱和控制，當然，在未來很長的一段時期內很難讓CAD系統(tǒng)和其他機器有相同思維方法的操縱，但只要它們已經實現了人工智能的某個組成部分，就已經可以充分地體現出CAD機械設計的技術性和應用價值。

2.2集成化

探究目前CAD的應用情況后，發(fā)現了一個集成化的發(fā)展方向很難去完全改變，僅僅依賴于CAD系統(tǒng)內部的各種功能沒有辦法完成做大作用的，必須還是需要依賴于電腦和網絡作為設備做為載體，同時我們還要有相應的網絡技術和數據庫以及圖形編輯等等很多的技術才能夠可以適應逐漸繁瑣的機械設計，另外，還有可能需要使用PDM和CAM等新技術進行維護[4]。只要我們充分地依賴于互聯網的技術，上述場景便可以完成，這個技術也將是未來學習和研究的一個重點。隨著世界經濟進步和發(fā)展形式，CAD集成技術應用程度越高，就越有可能受到國家和企業(yè)的歡迎。同時3DAX技術可以幫助解決異構平臺的問題，壓縮繁復的幾何數據，讓多層圖像表現的功能得到體現，3DMAX在CAD的基礎建設上進行更高技術規(guī)格的轉換，能夠在保存CAD設計產品中的各種各樣的信息，同時標準的VRML編程軟件可以完成三維圖像的資源共享，為集成化的合作打下了堅實的技術基礎[5]。

2.3綠色化方向發(fā)展

綠色發(fā)展的觀點已經得到了人們非常多的注意，也是社會和經濟發(fā)展的趨勢，是保證可以長期發(fā)展下去的重要內容。利用綠色機械設計技術，經過集成或者是并行的方式對機械產品加以設計，能夠保證機械設計的方案得到更進一步的優(yōu)化，有效的減少產品的不合理率，保證機械產品在生產中可以更加的環(huán)保，這對于提升資源的利用率是有非常大的作用的。

總結：根據上文所述，把現代科學技術作為依托的機械設計制造是可以擁有更高的工作效率的，而且包含了信息技術和智能化集成CAD技術機械設計制造將來主要的發(fā)展思路，當前我國這方面的技術還是仍然處于一個剛剛起步的時期，應用的技術和國外發(fā)展相對于起來來說還是遠遠不夠成熟，這就需要加強工作人員在未來的工作中不斷地努力去提升完善自己的綜合素質和技術，國家也需要進一步投入更多的時間到CAD的研究中去，讓其在這方面的設計制造中的價值可以得到最大的發(fā)揮。

參考文獻：

[1]汪啟凱，甘靈紅，陳小燕.任務教學法在機械設計課程雙語教學中的建構與實踐——評《機械設計制造及其自動化專業(yè)英語》[J].有色金屬工程，2021，11（06）：152.

[2]李孝元，郭亮，劉麗明.基于信息化資源的數控加工技術在機械設計制造中的應用——評《數控加工技術與實踐》[J].機械設計，2020，37（11）：156.

[3]李海峰.機電技術在機械設計制造中的應用研究——評《機電設備與機械電子制造》[J].鑄造，2021，70（04）：514.

[4]趙強.現代設計方法在機械設計制造及其自動化專業(yè)教學中的應用分析[J].中國設備工程，2021（05）：187-188.

[5]張陽，胡兆霞，胡加加.計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用研究[J].南方農機，2021，52（03）：38-39.