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摘要:CAD 作为计算机设计辅助技术,将其合理应用到机械工程设计中,能够保证所设计产品的尺寸、规格等符合标准,优化传统的设计流程。文章简单介绍了 CAD 技术与机械工程设计相关概念,对 CAD 技术在机械工程设计中的发展现状进行分析,并提出在机械工程设计中如何有效应用 CAD 技术,希望为机械工程行业的可持续发展提供参考。
关键词:CAD 技术;机械工程设计;精确度
传统的机械工程设计图形处理能力较弱,计算精确度不够,而机械工程设计的工作量较大,工作流程较复杂,这些因素导致所设计的产品质量不达标,设计人员工作效率低下,不能确保在规定时间内完成设计任务,间接性增加了企业运营成本。在机械工程设计中应用 CAD 技术,能够解决传统设计中存在的问题,因此有效应用该技术具有一定的现实意义。
一、CAD 技术与机械工程设计概述
(一)CAD 技术基本定义
计算机辅助设计英文简称为 CAD。CAD 技术指的是借助计算机工具辅助设计者完成相关设计的技术。计算机技术的不断成熟为 CAD 技术的发展提供了发展空间,使其使用范围不断扩大,比如在建筑结构设计、机械工程设计中得以应用,将该技术的优势发挥出来。
(二)CAD 技术与机械工程设计的关系
由于传统的机械设计在图形绘制处理、计算准确性等方面存在一定缺陷,无法满足机械工程对设计精确度、图形处理等方面的高要求[1]。在机械工程设计中应用 CAD 技术,能够促使机械设计的质量、效率得到很大程度改善和提升,因此机械工程设计要求的提高,为 CAD 技术的应用提供有利机遇。
二、CAD 技术在机械工程设计中发展现状分析
CAD 技术作为一种现代化设计方法,在机械工程设计应用中不断更新和升级,以满足当前机械工程设计的需求。同时,在当前智能化、信息化的发展趋势下,CDA 技术在机械工程设计中也会顺应时代发展的步伐前进,具体体现在以下方面:首先,在 CAD 技术不断更新的过程中,相关的 CAD 技术软件也随之产生,这些软件凭借自身的特点来吸引不同层面的用户,由于不同软件在应用中缺乏一定的标准,造成各个软件之间出现不兼容情况,对机械工程设计操作人员来说,在使用不同软件时,无法做到信息交流和资源共享,影响 CAD 技术在机械工程设计行业的深入开发和更新[2]。为了解决各个软件之间不兼容问题,要求 CAD 软件数据模型、资源交换格式等具有一定的标准化,便于机械工程设计人员工作效率的提高,促使机械工程设计水平的提升。其次,在当前智能化、网络化发展的大环境下,为 CAD 技术升级创造有利环境,比如在机械产品模型设计环节中应用该技术,可以通过参数、特征造型等来分析产品设计的可行性,能够使设计者从传统设计方法中解脱出来,将更多时间和精力用在产品性能创新方面。最后,在网络条件的支撑下,在机械工程设计中应用 CAD技术,能够实现产品二维图纸的快速传输,并建立具有动态性的三维模型,在达到机械产品设计要求的基础上,使企业的运营成本有所降低。
三、在机械工程设计中有效应用 CAD 技术的策略
(一)在机械工程设计建模中的应用
随着 CAD 技术的不断升级和更新,其在机械工程设计中的应用更加深入,在计算机辅助建模中运用该技术,以保障机械工程设计质量。在具体应用 CAD 技术进行建模的过程中,需要满足以下方面的要求:首先,由于参数是建模的基础,只有确定具体参数与三维 CAD 要求相符合,才能保证所建模型具有一定的准确性。其次,在借助三维 CAD 软件进行建模时,设计者可以通过个人构想将三维模型构建出来,确保所构建的模型在尺寸、结构等方面的精确度,间接性提高模型设计的水平[3]。同时,可以借助三维 CAD 软件检测原始设计中存在的缺陷,这样便于及时对设计进行调整,促使设计质量的提高。
(二)在机械工程设计绘图中应用
CAD 技术最早应用在计算机辅助绘图中,主要是因为传统的手工绘图工作量较大,绘图人员绘图效率不能跟上其他环节工作的进度,一定程度会造成工期的延误,在人工绘图过程中容易受到人为因素的影响,所绘制的图纸存在一定误差。同时所用的图纸容易受到外部因素影响,比如图纸受潮后,所绘制的设计图质量无法保证。借助 CAD 技术进行辅助绘图,由于该技术中拥有大量的图形库和绘图口令,可以依据绘图要求输入绘图口令进行操作,使所绘制的图准确性得以提升,并且采用该技术进行绘图,工作流程得以简化,使绘图人员的工作量减少,在保证绘图质量的基础上绘图效率有所提升。同时,采用该技术进行绘图,能够避免人为因素和外部因素对绘图质量的影响,使所绘制的图纸美观和清晰度能够有效保障。
(三)利用 CAD 技术对产品模式进行工程分析
在机械工程设计的过程中,要求机械工程所设计的产品能够满足力学方面的性能,还需要对产品结构进行改进。在动力学分析、有限元分析等发展的驱动下,CAD 技术的应用也处于不断升级中,体现其对动力分析、结构改进等方面的作用,能够明确指出其结构改进的方向,更容易实现结构优化方面的目标,从而将机械工程设计的产品性能更好地挖掘出来。比如当前大多数 CAD 软件能够利用有限元分析接口,设计师可以利用该接口将所设计的产品放入有限元中进行分析,或者利用三维 CAD 技术来达到这一目标。同时,可以在给定的负载下,对产品的模型进行工程分析,以工程分析的结果为依据对产品结构进行改进。
四、结语
在机械工程设计中应用 CAD 技术,能够让所设计的产品充满新颖度,设计、绘图等流程有所简化,一定程度上让设计人员的双手得以解放,在保证设计符合质量要求的基础上,实现了设计工作效率的提升,可为整个机械工程行业的发展注入新的生命力。
参考文献:
[1]陈冰.CAD 技术在机械工程设计中的发展与应用研究[J].科技经济市场,2017(4):17-18.
[2]吴迪.CAD 技术在机械工艺设计中的应用研究[J].山东工业技术,2017(2):48.
[3]赵航.CAD 技术在机械工程设计中的发展与应用[J].科技展望,2017(25):155