陳龍

摘要：CAD技術是指計算機輔助設計和計算機繪圖，利用計算機良好的數(shù)字建模和繪圖能力，對傳統(tǒng)的建筑進行數(shù)字化改造。隨著 CAD技術在機械設計領域的廣泛應用，在設計、繪圖、工程建模等領域，其技術優(yōu)勢日益顯現(xiàn)，給機械設計工作者提供了極大的方便。因此，學習和掌握 CAD技術是機械工程師必須要掌握的一門課程，怎樣把 CAD技術應用到實際工作中去，是設計者所關注的問題。

關鍵詞：機械工程設計;CAD技術;應用

前言：近年來，CAD技術在機械、航天、造船、建筑、電子等領域得到了廣泛的應用，并獲得了較好的經(jīng)濟效益。在機械工程設計中運用 CAD技術，可以讓設計者擺脫枯燥乏味的工作，并能充分利用他們的創(chuàng)造力。將 CAD技術引入到機械工程設計中，有助于提高機械零件的質(zhì)量和技術含量，優(yōu)化零件裝配，促進 CAD/CAM技術的融合。

1.CAD技術的基本技術組成

當前，國內(nèi)在機械工程領域應用最廣泛的計算機輔助設計技術主要有圖形轉(zhuǎn)換、曲面造型、實體造型、交互等四種技術。交互式 CAD是目前 CAD技術發(fā)展的一個重要趨勢，也是目前最常見的交互式 CAD技術，它可以讓使用者在進行 CAD設計時，與計算機實現(xiàn)更好的信息交換，而交互式技術則可以實現(xiàn)多個功能的協(xié)同，比如打樣、修改、構思等。其次，它可以及時向設計師反饋最后的設計方案，使設計師能夠在最短的時間內(nèi)做出調(diào)整和調(diào)整。曲面建模技術和實體建模技術是近年來 CAD技術發(fā)展起來的兩大新技術，其中曲面造型主要針對線條的曲面造型進行研究開發(fā)，現(xiàn)代設計師更偏向于異形曲線，傳統(tǒng)的直線建模技術無法滿足設計師的要求，CAD技術也隨之發(fā)生了變化，比如曲面建模和實體建模，通過 CAD技術，可以讓設計師在 CAD中進行三維建模。圖形轉(zhuǎn)換技術，是目前 CAD技術的核心，它可以將使用者的坐標系統(tǒng)與圖形輸出裝置結合在一起，進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視等多種功能，通過矩陣運算，可以在最短的時間內(nèi)，將設計師設計的產(chǎn)品，在最短的時間內(nèi)呈現(xiàn)出來。

2.機械設計行業(yè)使用CAD技術的優(yōu)勢

2.1促進機械設計產(chǎn)品質(zhì)量的提高

計算機輔助設計技術是隨著科學技術的發(fā)展而不斷發(fā)展的，它在機械領域的應用也越來越廣泛和有效。隨著計算機輔助設計技術的發(fā)展，機械產(chǎn)品的質(zhì)量得到了進一步的改善。CAD技術的設計思想較常規(guī)的機械設計思想得到了較好的優(yōu)化，從而提高了 CAD技術的設計水平。要想獲得優(yōu)質(zhì)的機械，就必須要有高品質(zhì)的機械部件，以及精密的 CAD技術，才能達到預期的效果。也就是說，CAD技術可以提升機械零件的性能，從而提升整個機械的質(zhì)量。

2.2CAD技術促進機械產(chǎn)品的更新與多元化

與傳統(tǒng)的手工設計相比，利用更為智能化的計算機進行機械設計，可以更精確、更科學地設計出許多純粹手工設計時代所不具備的設計思想與方案;換句話說，CAD技術運用于機械工程設計，為設計者提供了新的設計思路，讓工程師可以設計出以前做不到的設計，從而推動了機械設計產(chǎn)業(yè)的多樣化?？傊?，CAD技術在機械設計中的運用，讓機械設計變得更加靈活和新穎。

2.3CAD技術的應用能夠有效縮短設計時間

在機械設計工業(yè)中，CAD技術保證了設計的科學性，CAD技術是通過計算機進行精確地計算來降低部件之間的錯位，這比手工計算要節(jié)約大量的時間，同時也降低了很多人為的錯誤。這就是 CAD在機械設計領域中的一個顯著優(yōu)勢。CAD技術不僅可以對設計進行精確的計算，還可以在3D環(huán)境下進行三維的預覽，從而更好地驗證和修改方案; CAD技術還可以模擬出機器中的零件，然后進行試車，從而保證設計的可行性，從而減少設計過程中可能出現(xiàn)的問題?？傊珻AD技術可以有效地減少機械產(chǎn)品的問題，從而大大提高了機械設計的效率。

3.機械設計行業(yè)中CAD技術的具體應用

3.1在機械設計中使用CAD進行繪圖

在機械工程的實施中，要想達到預期的效果，就必須把基本的工作做好，而不能只靠做一些簡單的工作。從現(xiàn)有的資料來看，CAD技術的繪制效率是非常高的，可以降低傳統(tǒng)的經(jīng)驗繪制帶來的負面影響，增加了繪制的可靠性和可行性，并對各種數(shù)據(jù)進行了詳細的標注，從而為機械工程的規(guī)劃提供了科學的依據(jù)。CAD繪圖軟件的主要功能有：交互繪圖、圖形編輯、標準尺寸、文字填充、剖面填充、圖塊調(diào)用、層次劃分、圖形交換等。

3.2在機械設計中使用CAD進行設計建模

在機械設計中，設計人員往往會先對其進行相應的建模，并對其進行驗證，以確保所設計的機器產(chǎn)品符合實際需求。而且，機械工程的設計建模，主要是用來進行三維建模，比如線框和實體模型，但是如果沒有一個科學的參數(shù)來實現(xiàn)，那么就會出現(xiàn)問題。所以工程師們可以通過建立模型來降低機械設計中因為參數(shù)不合理而導致的問題。

3.3關于 CAD技術的結構優(yōu)化分析

CAD技術是目前機械設計領域中最重要的一項技術，它可以通過建立一個零件模型，對其進行力學性能的檢測，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量和工作效率。而且 CAD還有一個很大的優(yōu)勢，那就是可以分析出設計者設計圖紙上的問題，然后根據(jù)圖紙進行分析。總之，CAD技術可以為機械工程師的設計提供理論依據(jù)，從而保證產(chǎn)品的可行性、科學性和有效性。

結束語

總之，近50年來，CAD技術迅速發(fā)展，但也存在著許多問題，必須正確處理好國內(nèi) CAD技術，才能解決這些問題，促進 CAD技術在機械設計領域的廣泛應用和發(fā)展。信息技術的進步，使機械設計中的計算機技術得以廣泛應用，從而改變了傳統(tǒng)的機械設計方式。CAD技術可以促進計算機與專家的機械設計活動相結合，通過3D構圖等技術，為機械設計提供一定的輔助。在機械工程中加入新的元素是很有必要的。CAD技術在計算機技術的發(fā)展下，也在不斷地優(yōu)化，使其在設計中體現(xiàn)出更多新穎的思想，從而使設計的質(zhì)量得到進一步地提升。

參考文獻

[1]張燁，金君鑫.CAD技術在機械工程設計中的發(fā)展與應用[J].工業(yè)設計，2014（22）：22-23.