CAD技術在機械工程設計中的應用

CAD技術在機械工程設計中的應用

　　CAD 技術是Computer Aided Design d 的簡稱，也叫做計算機輔助設計技術， 具體指的是在進行設計的時候，工程師將計算機作為設計的工具的計算機技術的總稱。下面是YJBYS小編為大家搜索整理的關于CAD制圖在公路工程設計中的應用技巧，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續(xù)關注我們應屆畢業(yè)生培訓網!

　　隨著計算機技術在機械工程設計中的應用，計算機輔助設計(CAD)逐漸替代了傳統(tǒng)的機械設計方法。而CAD技術自身功能的不斷發(fā)展和晚上也對現(xiàn)代機械工程設計產生了巨大的影響。各種設計技術、計算技術、設計工具乃至新材料、新工藝在機械設計與制造中的應用，使機械工程設計過程中單調機械的工作大幅度持續(xù)減少，設計人員的創(chuàng)造性思維得到前所未有的解放。與此同時，傳統(tǒng)的理論體系、方法體系也受到強烈的沖擊。CAD 技術是先進制造技術的重要組成部分，是計算機技術在工程設計、機械制造等領域中最有影響的一項高新應用技術。CAD技術作為現(xiàn)代設計方法的一種，為設計人員解開了諸多束縛，創(chuàng)造了一個便利快捷的設計平臺。人們的思維得到了解放，設計工作的強度也降低了不少，這對于機械工程設計行業(yè)發(fā)展而言具有極其重要的意義。

　　1、CDA技術應用于機械工程設計中的主要優(yōu)勢

　　1.促進機械設計的數(shù)字化升級

　　隨著科技水平的不斷提高，計算機輔助設計軟件的系統(tǒng)也在不斷地進行優(yōu)化升級，由于計算機輔助設計軟件的數(shù)字化工程比較明顯，所以機械制造業(yè)的機械設備的生產裝置也慢慢地實現(xiàn)了數(shù)字化的控制和設計。因此，計算機輔助設計技術促進了機械設計的數(shù)字化發(fā)展。

　　2.有利于縮短機械工程設計時間

　　機械設計是一個需要大量時間的工作，自從引用了CAD 技術，機械設計周期就大大減少了。因為，CAD 三維機械設計有利于解決復雜的幾何造型問題。它可以由簡單幾何實體通過布爾運算等功能組合出各種復雜的幾何實體，并能自動生成相貫線和截交線，大大減輕了設計工作量，縮短機械設計周期近一半以上，大幅度地提高了設計和生產效率。在使用三維CAD 系統(tǒng)進行新機械的開發(fā)設計時，只需對其中部分零部件進行重新設計和制造，而大部分零部件的設計都將繼承以往的信息，使機械設計的效率提高了好幾倍。同時，三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設計能力，能夠通過快速重構，得到一種全新的機械產品。

　　3.有利于確保機械產品質量

　　在機械設計當中，計算機輔助技術系統(tǒng)中通過一些軟件系統(tǒng)， 使機械設計當中的機械產品的參數(shù)實現(xiàn)了精確化和精準化，除此之外，計算機輔助設計軟件系統(tǒng)當中的系統(tǒng)模型的體系都是計算機軟件進行精確設計的，此外，計算機輔助設計軟件系統(tǒng)融合了力學體系和結構優(yōu)化系統(tǒng)等內容，使設計出來的機械產品既具有精確的設計，而且承受力的程度也能夠得到科學的保證，因此，利用計算機輔助設計系統(tǒng)，機械產品的質量得到了保證。

　　2、CDA技術應用于機械工程設計中的具體體現(xiàn)

　　1.計算機輔助繪圖

　　計算機輔助繪圖是CAD技術在機械工程設計中最早的應用，也是最基本的功能。傳統(tǒng)的手工繪圖工作量大，且圖紙的質量受到諸多外界因素的影響，其準確性和美觀性都難以得到保證。而利用CAD軟件中自帶的豐富的圖形庫和繪圖命令，可以輕易畫出高質量的工程圖。且打印出來的圖紙整潔清晰，易于保存。計算機輔助繪圖使得廣大繪圖人員可以不再需要長時間伏案繪圖，減輕了繪圖工作的勞動強度。同時，充分利用CAD軟件中的圖形庫和功能完備的繪圖命令，可以大大提高工程圖繪制的效率。

　　2.CAE機械軟件

　　CA E 在機械工程設計當中的軟件系統(tǒng)的實際功能主要包括：結構優(yōu)化設計、工程數(shù)值分析、運動學/動力學仿真、強度壽命預估與設計評價等等。在設計的過程中，CA E系統(tǒng)軟件要在等CAD 技術解決完機械產品的造型問題之后，方可進行產品剛度、強度、材料、壽命、合理性、運動特性以及結構等方面的動態(tài)特性問題和其他問題的設計。

　　3.應用于機械工程設計建模

　　建模工作是機械設計工作當中最關鍵的部分。在計算機輔助設計軟件當中， 三維建模技術是使用最為廣泛的技術，在三維模型當中，線框模型、表面模型以及實體模型是三個使用特別廣泛的建模技術。三維設計的最主要的設計理念就是對建模設計實現(xiàn)參數(shù)化和變量化的設計，傳統(tǒng)的機械設計技術當中，很難實現(xiàn)對建模技術的三維化處理，然而計算機輔助設計軟件通過一些最基本的技術體系的建設， 實現(xiàn)了對機械設計建模技術的三維模型處理。在計算機輔助設計系統(tǒng)當中一共擁有六種建模體系，分別是立方體、球體、圓柱體以及圓錐體，除此之外還包括環(huán)狀體和楔形體。機械設計工程師按照設計的需要，通過將一些不同的體系進行相應的分解和組裝，來完成機械的模型設計工作。然而，在機械設計當中，如果遇到一些設計比較復雜的零件，就需要機械設計工程師先畫出零件的二維圖像， 在此基礎上，機械設計工程師再將這些二維圖像利用計算機輔助技術軟件進行三維的處理，最終構建出零件的三維模型。借助于計算機輔助技術軟件，機械設計的工程師可以實現(xiàn)機械設計當中參數(shù)的精確化和準確化， 使設計出來的模型更接近于實際生活當中的需求，從而最終將機械設計當中的誤差降到最低。

　　4.集成制造CAD/CAM模具

　　隨著CAD技術的不斷應用和更新，機械制造業(yè)的生產設備也從過去的普通機床逐步的向著數(shù)控機床進行轉變，通過運用CAD設計技術，能夠將模具制造向著數(shù)字化、集成化的方向發(fā)展。CAD/CAM技術的功能主要包括：圖形編輯、三維繪圖、仿真模擬、曲面造型有限元分析、數(shù)控加工以及動態(tài)顯示等等。

　　總之，中國制造業(yè)不斷發(fā)展強大，在未來的社會發(fā)展中，信息化、自動化、智能化必將成為社會各行各業(yè)發(fā)展的主要趨勢，在機械工程設計當中應用CAD技術是非常必要的，也是順應當前整個社會大環(huán)境發(fā)展的要求。機械企業(yè)要大力引進和推廣CAD技術，積極地擴大它在機械設計領域內的應用范圍，促進機械制造行業(yè)的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展。

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