CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的应用研究

发表时间:2021/7/1   来源:《工程建设标准化》2021年第5期   作者:李洪鹏
[导读] CAD技术又称计算机辅助设计,是通过运用先进的计算机技术和图形设备
        李洪鹏
        身份证号码: 21081119891116****
        摘要:CAD技术又称计算机辅助设计,是通过运用先进的计算机技术和图形设备,协助相关设计人员进行产品设计工作,方便工作人员进行各种设计操作,提高机械产品设计工作的效率和质量。目前,我国企业机械设计还存在着信息利用率低、重复设计、技术措施应用水平低等问题。企业领导要高度重视,督促有关部门及时采取有效措施,不断提高CAD技术在机械设计中的创新研究和应用水平,充分保证机械产品的设计质量。
        关键词:CAD技术;机械设计;运用
        1机械设计中CAD技术的应用优势
        1.1缩短机械设计周期
        三维CAD机械设计不仅可以改善复杂的几何造型问题,还可以通过简单的集合实体和操作功能,建立灵活的复杂集合实体,自动生成相交线和相交线,进一步减少总体设计工作量,缩短机械设计周期,提高机械设计效率和机械生产效率。三维CAD软件在机械开发设计中的应用,只需重新设计或制造一些零散的零件,就可以继承大部分零件的设计参数信息,从而大大提高机械设计的整体效率。另外,CAD软件具有完善的变形设计能力,可以快速地进行机械产品的改造和生产。          
        1.2便捷性的零件设计和修正
        三维CAD软件可以在装配条件下设计新的机械零件,利用原装配相邻零件的位置信息、形状信息等配置信息实现新零件的设计。而且,新零件的适用性可以得到保证,新零件与旧零件的配合度也比较高。这样,新零件的设计也可以避免机械独立设计和装配失败的错误现象。例如,在装配环境中进行零件设计时,可以进行现场调查,以更有效地获得周围零件的特定信息。基于该设计的零件能很好地满足周边零件的需要,顺利完成零件装配。此外,三维CAD软件还可以在零件修改中起辅助作用。在零件修改中,资源查找器用于查找零件的设计步骤命令。结合此命令,可以理解零件的设计步骤和顺序。
        1.3加强机械产品的技术含量及质量水平
        机械产品与信息技术可以实现高效的集成,CAD设计模式和CIMS组织生产使机械产品的设计水平进一步提高。三维CAD技术采用优化设计、有限元应力分析等先进的设计理念,可以进一步提高产品的综合质量。三维机械设计不仅可以提高描述物体形状、尺寸等几何信息的方便性,还可以给设计对象提供体积、转动惯量等信息参数,实现对设计对象几何结构的数学描述和运行状态的物理模拟,能更全面、准确地表达设计意图。


        2CAD在机械设计中的具体应用
        2.1模具集成制造
         当前,我国信息技术的不断完善和发展,给整个机械设计行业带来了新的变化,推动了机械设计行业向数字化、智能化、自动化方向不断发展。在传统的机械设计中,二维绘图更为常见。许多企业在二维绘图中仍然使用手工绘图板。对于比较复杂的机械零件的设计,需要耗费大量的人力物力。同时,由于人为操作失误,机械产品设计质量会下降。基于CAD技术应用的CAD绘图提高了我国机械制图水平。模具集成制造是CAD技术在我国机械设计中的重要应用。企业机械设计人员可以合理地利用CAD软件,对各种机械产品进行全面、系统的模具集成制造,最大限度地提高模具设计质量,为机械产品设计水平的不断提高提供有力的保障。
        2.2机械产品零部件的实体建模
        随着生产技术的不断提高,复杂的机械产品往往由多个精细零件组装而成。在零件装配过程中,不仅要对零件装配位置的正确性进行确认,还要对零件的相关参数进行确认,以保证机械产品能够充分发挥自身的性能。另外,借助CAD技术,可以对各个零件进行实体仿真,从而帮助设计人员进行分析工作,及时发现产品结构中的一些不足并加以纠正。
        2.3CAE软件的应用
        CAE技术已成为工程领域不可缺少的计算工具,对现代工业的发展和技术创新起着重要的作用。CAE技术能够清晰地反映机械产品的结构特点,优化机械结构,将机械制造过程中的各个环节有机地联系起来,从而提高产品设计质量。
        3CAD机械设计未来发展趋势分析
         未来,CAD技术将继续朝着绿色化、智能化、标准化的方向发展。绿色发展是世界各国社会发展的重要趋势,各行业都应以绿色发展为主要目标。工业企业的机械设计人员在利用CAD技术对机械产品进行优化设计的同时,还必须做好产品设计方案的早期科学规划,最大限度地发挥各种资源的作用,实现机械零部件设计和选材应用的节能环保,促进我国社会经济与生态环境的和谐发展。目前,在CAD技术的应用过程中,企业机械设计人员需要更多的人工参与系统的设计和实现,而机械设计人员在设计中也占据着核心地位。然而,随着未来人工智能技术和智能专家系统的创新、发展和完善,CAD机械设计实施将有更先进、更丰富的知识和经验支持。在专家知识系统的支持下,CAD技术系统可以有效地解决更复杂的问题,实现我国机械工程CAD技术应用的智能化发展。CAD技术的标准化发展可以帮助机械设计人员解决设计过程中反复绘制图形的问题,提高机械产品设计质量。在传统的二维手绘中,设计人员需要花费更多的时间和精力来绘制各种标准件,无法保证绘图质量。
        结束语
        为了有效提高机械设计与制造的精度,使机械设计与制造朝着智能化、自动化、高能效、低能耗的方向发展,有必要将CAD技术引入机械设计中。CAD技术的引入可以缩短机械产品的设计时间,提高机械产品的制造质量,加快产品设计和生产的进度,促进零件和整体机械改造的发展。CAD技术的应用对机械设计行业产生了深远的影响,将推动我国机械工业的进一步发展。
        参考文献
        [1]卢建湘,林贤德,俞煌飞.机械设计中CAD的应用[J].才智,2017(31):230.
        [2]赵金玉.计算机三维辅助软件在机械设计中的应用[J].内燃机与配件,2019(18):261-262.
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