CAD技术机械工程设计中的发展与应用研究

王雪松+张堃

摘 要：随着信息技术的不断进步，机械工程成为了推动时代发展的主要动力之一，有效的解放了生产力，得到了社会的广泛认可。而目前，机械工程的设计不仅影响到机械工程的制造及其自动化发展，更有效地带动力其他领域的产业发展，尤其是在信息技术不断提高的21世纪中，有效地利用信息技术，并将其融入到机械设计中，将机械化与计算机技术相结合起来，是目前提高机械自动化的效率的重要手段。为此，本文主要从目前机械设计中的计算机技术的发展与应用概况出发，探究计算机技术在机械设计制造中的重要作用，以提高二者结合的效率，充分发挥计算机在机械设计中的价值。

关键词：机械设计；计算机技术；发展与应用

随着生活生产节奏不断加快，计算机技术的不断发展，智能化成为了时代的主题 这也使得各个领域中的劳动力得到了解放，且有效提高了工作效率。例如在机械工程的设计中，计算机辅助设计（CAD）的出现就有效提高了设计的效率和质量，使得计算机辅助设计（CAD）开始逐渐替代传统的机械设计方法。而研究表明，在机械设计制造及其自动化中，融入计算机技术能有效提高机械设计制造及自动化的效率[1]。采用计算机技术进行设计，不仅能直观地呈现出设计概念，使得设计者能够直观地、清晰地发现其中的问题，更好地完善相应的设计环节，可见，掌握CAD技术已经成为现代机械科研人员必备的专业素质。

1 CAD技术的内涵及其在机械工程设计的发展方向

CAD即Computer Aided Design（计算机辅助设计）的英文简称。随着时代的不断发展，CAD技术的出现满足了机械化生产中高精准度的需求，尤其是其强大的绘图处理能力和精确快速的计算能力更是在机械工程设计中体现的淋漓尽致。机械设计出现在上个世纪中，但一直以来，其发展进程都非常慢。而CAD技术的出现，大大推动了机械设计的发展进程。

相比较于传统的机械设计方法，主要采用的是以经验设计，人工劳动为主的设计方法，不仅设计周期长，而且设计的结果也不够精准。为有效应对激烈的市场竞争CAD技术开始出现在人们的视野。近年来，随着计算机技术的不断进步，CAD技术也得到了不断的丰富。为了能够更好地满足社会的需求，CAD技术必然 向着标准化、集成化和智能化的方向。

（1）标准化。目前CAD软件使用比较多的还是AutoCAD、Pro/Engineer、Unigraphics NX、solidworks、inventor等[2]。而这些软件都是与其他软件所不兼容的，这在很大程度上限制了行业内部的交流与信息共享。所以，子啊未来的发展过程中，CAD技术还需要不断朝着标准化的方向发展，以减少不同软件中的差距，实现资源的共享。

（2）集成化。随着数控加工等技术的不断发展，单纯的计算机辅助设计已经不能满足信息化时代的发展要求。为此，只有加强CAD技术的集成化，才能有效加强CAD技术与工程分析、工艺分析和设计以及产品制造之间的链接，也就是所谓的CAD/CAPP/CAM/CAE的集成。

（3）智能化。智能化是有效解放劳动力的重要形式，CAD技术的出现，能更加精准地把握设计的精准度，有效地将设计人员从繁琐的传统设计中解放出来。例如在产品的模型设计中，可以采用特征造型和参数设计的方式来发散设计人员的思维，而不局限于内在的联系。

2计算机辅助设计在机械设计制造中的实际应用情况

2.1 符号图形的应用

符号的不规范在很大程度上影响了设计产品的质量，不同设计人员的设计意识不一样，其所使用的同一符号也可能存在不同的意思，这无形之中就给设计人员与制造人员之间带来更更大的沟通问题，导致制造人员在参考设计图纸进行机械的制造时，常常难以理解设计者所表达的含义。符号作为机械设计的语言，为有效规范机械设计的统一性，相关设计部门针对机械设计的符号制订了明确的规定，以便于形成一个统一的、规范的制定守则，而机械产品的设计图纸则必须严格遵循相应的设计规定，相关部件的出现必须工程师在设计某一个机械产品时，需要利用相对应的符号或者是图形来替代产品中的相关部件，以规范设计图纸[3]。这一规定在一定程度上能够统一规范设计图纸，结合计算机技术还能够通过计算机的表格来统一对这些符号图形进行编号，使得符号图形与数字之间能够联系起来，方便制造人员准确理解设计图纸，进而准确进行零件的制作，从而制造零件与图纸不符的情况。

2.2 設计三维模型图

传统的机械设计工作主要依靠的是平面上的手工纸质设计来完成，不仅劳动力需求大，对设计者的精力和技术也有着较高的要求。此外，传统设计工艺出来的设计成果都是二维图，这种形式的图纸想要描述出一个部件就必须要使用多张图纸来共同表示，不仅设计繁杂，且不利于理解，使得设计者与制造者之间的距离进一步拉大，大大增加了设计部门和制造部门的工作量[4]。而现代的机械设计融入到了计算机技术，能够通过计算机技术将设计成果多维化展示，不仅方便工程师设计的工作，简化设计操作，同时还能直观地展示设计师所想要表达的设计理念和设计目的。与此同时，这种三维的设计模型图直观地将设计成果展示出来，还能有助于工程师快速的发现设计中存在的问题，进而能够有效提高机械设计工作效率。

3 结语

时代的不断发展催生了智能化信息技术，也使得计算机技术有效解放了生产力，对于社会的各个领域而已都是一个非常大的帮助。为此，计算机技术的发展收到了社会的广泛关注。而为了进一步推动机械化生产发展，就必须把握时代发展的方向，加强对计算机技术的应用，才能有效提高机械化生产的质量和效率。

参考文献

[1]陈宇.CAD在机械设计中的应用现状与发展趋势[J].电子测试.2015 （06）：133-134.

[2]李丽，王辉.CAD在机械设计中的应用现状与发展趋势[J].中国高新技术企业.2014（26）：5-6. [3]陈良.CAD/CAE技术在机械设计中的应用[J].有色设备.2013（04）： 36-38.

[4]端木镀洋.浅析现代制图技术下CAD的发展与应用前景[J].网络导报在线教育，2011（3）：48.

[5]盛国亮，孙晓亮，张真.机械设计制造及其自动化的应用研究[J].硅谷，2015，03：101-102.