机械制造应用CAD技术设计发展的研究

何飞翔

【摘 要】文章在谈论机械设计行业发展特点的基础之上，分析了机械制造应用CAD技术的设计发展，对机械制造应用CAD技术设计发展的研究主要是从设计原理以及在制造行业中的发挥的作用等方面做了详细的论述，旨在促进机械设计水平的提高。

【关键词】机械设计行业；CAD技术；机械设计；发展研究

机械行业的发展离不开制造技术的支持，而制造技术的发展与进步离不开先进计算机设计软件的支持，CAD作为一项全新的计算机辅助设计软件，被广泛应用于机械制造行业，用于先进机械制造技术的设计与开发，并且效果显著，极大的提高了机械设计的水平。【1】基于此，下文首先简要分析了CAD技术在机械制造中起到的作用，其次着重探讨了CAD技术下的机械制造技术的发展问题。

一、CAD技术在机械设计中的作用

CAD是一种计算机辅助设计软件，使用三维CAD设计出的立体图非常的形象且直观易懂，能极大的降低机械设计的难度，并拓宽机械设计的广度，推进了机械设计的速度，提升了机械设计的效率以及质量，且设计出的机械产品更符合现代制造业的生产要求，因此被广泛的应用于机械技术的设计中。下文就该先进的计算机辅助设计软件在机械技术设计中的具体作用进行简要的分析。

（一）提升机械设计效率。众所周知，机械设计存在一个周期性的设计规律，并且设计技术对设计周期的长短有着重要的影响，CAD设计技术是一种三维的设计技术，因此能够满足立体设计的需求，能够将设计图立体化，立体化的图形更易于理解，因此也就在无形中将复杂的设计简单化了，进而达到缩短设计周期的目的【2】。其次，在机械技术的设计中经常会遇到一些较为复杂的集合造型，平面设计软件或者说设计计算不能清楚剖析出这些复杂造型的内部结构，因此设计的难度较大，所需时间较长，效率也不高，利用三维的CAD机械设计，可以通过相关的几何实体运算功能，剖析出造型的实体图，并自动生成截交线与相贯线，能有效解决设计中遇到的复杂造型，缩短设计周期，提高设计效率。

（二）提升机械设计质量。机械设计的科技含量对机械设计的质量有着决定性的影响，在机械制造技术以及产品的设计中融入信息技术，已经成为机械设计的一个全新的发展方向，而且事实证明，也只有在机械设计中将信息技术有机结合起来，机械产品的质量才能得到有效的保证【3】。三维CAD设计是一种先进的计算机辅助设计软件，在机械产品的设计中将三维CAD技术与CIMS有机结合起来，能够让机械产品的设计大为提升，在先进技术的支持下，机械设计产品也会有多方面的发展，并且CAD技术本身就有一系列先进的设计手段，例如有限元受力分析功能，因此三维CAD技术应用到机械设计中，能够大大提升机械技术预计产品的科技含量，提升机械产品的设计质量。

（三）提升零件设计的灵活性。在机械制造中，生产设备以及控制设备的某一元件出现故障是经常会遇到的事情，因此在进行机械产品的设计时，就应该将机械元件的维修修正做充分的考虑，在传统的设计技术下，设计出的机械元件非常的复杂，零件的配置环境也较为复杂，因此当机器中某一零件出现运行故障时，维修起来非常困难。在三维CAD技术下，设计出的机械零件能够有效解决配备失败的问题，三维CAD软件可以在机械零件中配置资源查找器，通过资源查找器，可以对零件的运行状态以及任务的完成情况今进行实时监控，如果零件出现问题需要修改，直接点击查找器中的修正指令就可以完成，也可以根据零件在机械中的位置以及具体的形状设计出新的零件，因此零件更换与修改的灵活性非常的高。

二、机械制造应用CAD技术设计发展分析

（一）自动化、智能化的发展方向

CAD技术是一种计算机辅助设计技术，因此计算技术的发展对CAD技术的影响很大，当代先进的计算机技术中含有许多智能化的科技与功能，例如联想启发、专家技术、知识工程等智能化的技术，因此CAD技术也势必会朝着智能化与自动化的方向发展，将计算机学科领域中富有智能化与自动化的学科与技术应用到机械设计CAD系统中去，使其建立在先进的控制理论与成熟的人工智能技术之上，能够实现CAD技术的智能化与自动化发展【4】。并且在经过一段时间的应用与发展之后，三维CAD技术已经得到了很大的完善，计算机硬件设备也更加的先进，满足计算机技术的智能化需求，因此在三维CAD技术辅助设计功能的基础之上，将现代先进的智能化科技融入到CAD技术中去，能够让三维CAD 系统的智能化与自动化水平有一个很大的提升，让三维CAD系统具备专业的学习与分析的能力，能够自动的完成一些数据的分析与命令的执行等智能化的行为，让其的行为具备人的意识，例如使其具备一定的思维逻辑，能够完成一定的推断与推理，就某些设计行为以及设计理论进行自主的决策，极大提升设计的效率与质量。但是在展望三维CAD技术朝着智能化方向发展的同时，我们应该注意到，三维CAD系统的一切智能化行为都是建立在人类思维的基础上，因此它不可能超越人的思想与行为，而只能满足机械设计的智能化需求。

（二）朝着集约化的方向发展

三维CAD技术并不是一项独立发展的技术，它的发展是建立在计算机技术之上，并通过先进的计算机硬件设备才能完成它的辅助设计的行为，因此随着网络技术、计算机技术以及图形、数据库等多个学科领域技术的不断发展，三維CAD技术势必会朝着集约化的方向发展，或者说集成化的发展方向是三维CAD技术发展的必然选择【5】。具体表现为：首先，随着CAD技术的不断发展，它会不断的与一些先进的设计系统寻求一致性与统一性，例如MIS系统、MRP系统等，并且随着网络科技的飞速发展，这些系统之间的联系只会越来越紧密，在多种计算机设计系统统一的基础上，各种机械设计的设想都会成为现实。其次，三维CAD技术还能够与计算机中的一些编程软件有机结合，进而使得所生成的3D图形的精准度得到很大的提高，例如与XML等软件编程的集合之后，就能对复杂的几何数据进行压缩，进而有效解决异构平台问题。

三、结语

总而言之，CAD技术在机械制造设计中的应用极大的提高了设计的质量与效率，随着计算机技术与网络技术的发展，CAD技术势必会朝着智能化与集成化的方向发展。