1CAD技術(shù)相關(guān)介紹

1.1CAD技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）零件裝配直觀化。通過CAD技術(shù)可以查詢零件裝配過程中相關(guān)記錄，假如零件裝配錯(cuò)誤的地方，可立即顯示。有些機(jī)械設(shè)備運(yùn)行程度復(fù)雜，因此完成裝配后可以先通過CAD技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)以免產(chǎn)生不必要的損失。

（2）零件設(shè)計(jì)便捷化。CAD技術(shù)可以在設(shè)計(jì)零件時(shí)進(jìn)行環(huán)境虛擬或者裝配，也可以依據(jù)零件的相關(guān)位置、大小進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，這樣，不但保證了設(shè)計(jì)的時(shí)效性，還會(huì)避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)因?yàn)榱慵O(shè)計(jì)不合理而帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

（3）機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)化。CAD技術(shù)的先進(jìn)理念和技術(shù)讓現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)水平有了進(jìn)一步的提升，達(dá)到了優(yōu)化模型、分析受力并且虛擬產(chǎn)品等目的，并且保證了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.2CAD技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)景

CAD技術(shù)隨著技術(shù)的革新?lián)碛袠O為良好的發(fā)展前景，并且將會(huì)被運(yùn)用到更多的技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中。首先，CAD技術(shù)將愈發(fā)智能化，這是一個(gè)必然趨勢(shì)。隨著社會(huì)發(fā)展，設(shè)計(jì)也必須達(dá)到高度智能化，能夠運(yùn)用已有的數(shù)據(jù)庫向設(shè)計(jì)師提供具有時(shí)效性相關(guān)知識(shí)。而且，智能化CAD技術(shù)還可自動(dòng)檢測(cè)設(shè)計(jì)人員的失誤，給予數(shù)據(jù)支持等。其次，技術(shù)虛擬化。CAD技術(shù)已經(jīng)開始技術(shù)虛擬話。設(shè)計(jì)師通過虛擬環(huán)境即可設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，進(jìn)行虛擬產(chǎn)品建模，還可根據(jù)虛擬值對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷。最后，CAD技術(shù)圖形交互化。用于創(chuàng)新產(chǎn)品的CAD技術(shù)必須能夠操作方便、快捷。所以，為了提供方便，CAD技術(shù)需要菜單圖標(biāo)化，這樣才能保證設(shè)計(jì)師能夠?qū)⒕θ糠旁谠O(shè)計(jì)工作中。

2CAD在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

CAD技術(shù)之所以能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用，不僅是因?yàn)樗陨淼募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，更是因?yàn)樗軌蚪鉀Q傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問題，并在應(yīng)用當(dāng)中發(fā)揮重要的作用。

2.1傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的弊端

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中有一點(diǎn)的缺陷，主要分兩點(diǎn)。首先，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)缺乏創(chuàng)新性，其方法多為模仿、對(duì)比等設(shè)計(jì)為主，比較注重實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。其次，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)信息延遲。只有產(chǎn)品生產(chǎn)制造后才能夠發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)，如此一來，不但無法保障產(chǎn)品質(zhì)量，還會(huì)延遲產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間。而CAD技術(shù)的出現(xiàn)以及在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用將極大地解決了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的問題。

2.2CAD技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械中的具體應(yīng)用

（1）多維幾何制圖。機(jī)械設(shè)計(jì)在處理信息時(shí)涉及數(shù)據(jù)和圖形兩種信息。其實(shí)，圖形信息比重比較大，因此，CAD技術(shù)隨著科技的發(fā)展，其繪圖功能日漸強(qiáng)大，能夠進(jìn)行圖形、繪圖、文字、調(diào)用圖塊、圖形交換等操作。

（2）零件實(shí)體建模與生成裝配圖。設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)不但涉及幾何信息還會(huì)設(shè)計(jì)材料問題、零件尺寸、公差以及技術(shù)信息等。因此，幾何設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。而CAD技術(shù)可進(jìn)行三種形式的建模方法，即表面模型、線框模型以及實(shí)體模型。能夠進(jìn)行建模的CAD軟件包含一定的基礎(chǔ)體系，例如三維CAD實(shí)體建造模塊主要包括球體、圓柱體、立方體、圓錐體、環(huán)狀提以及楔形體這六種基本題型。因此，若是零件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，就可以先進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，再將其分為基本題，而后進(jìn)行三維實(shí)體造型，待完成布爾運(yùn)算后便能夠獲得零件的三維模型。一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，通常不易將其分解為基本體。基本體的數(shù)量過大也會(huì)為零件組合成型帶來阻礙。因此，CAD技術(shù)中的基礎(chǔ)體系無法完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件的三維實(shí)體建模。為解決問題，可先用二維幾何元素構(gòu)造出零件剖面圖，而后在三維實(shí)體建模中通過調(diào)轉(zhuǎn)角度等分析出新的基本體，再通過交、差、并等技術(shù)完成零件的三維實(shí)體模型。零件完成實(shí)體建模后，便可以運(yùn)用CAD軟件中的三維編輯功能，依據(jù)機(jī)器運(yùn)行中分析的數(shù)據(jù)，在運(yùn)行一些位置，將所有零件按其坐標(biāo)進(jìn)行“裝配”。

（3）設(shè)計(jì)技術(shù)集成化。機(jī)械制造業(yè)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中向著數(shù)據(jù)化以及計(jì)算機(jī)智能化邁進(jìn)，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)由運(yùn)用CAD/CAE/CAM設(shè)計(jì)取代了人工設(shè)計(jì)，數(shù)控機(jī)床以及加工中樞替換了普通機(jī)床。此外，CAD/CAM技術(shù)幾乎運(yùn)用于真?zhèn)€技術(shù)領(lǐng)域。

（4）應(yīng)用CAE機(jī)械軟件。CAD技術(shù)同CAM機(jī)械系統(tǒng)成順序關(guān)系，即只有CAD技術(shù)完成相關(guān)設(shè)計(jì)或者解決問題后才能夠運(yùn)用CAM機(jī)械系統(tǒng)。其主要分為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、壽命評(píng)估、強(qiáng)度設(shè)計(jì)評(píng)估以及工程數(shù)據(jù)分析等功能，負(fù)責(zé)解決機(jī)械設(shè)計(jì)中產(chǎn)品壽命、強(qiáng)度、材料、特性、結(jié)構(gòu)合理性等問題。

3總結(jié)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)因?yàn)镃AD技術(shù)不但避免了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中的問題，還加強(qiáng)了設(shè)計(jì)的合理性，在強(qiáng)度、壽命等方面保證了產(chǎn)品質(zhì)量。因此，CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中占據(jù)重要位置，它的發(fā)展將為機(jī)械設(shè)計(jì)解決更多的問題，將其推向一個(gè)更高的水平，從而促進(jìn)機(jī)械工業(yè)快速發(fā)展。

作者：韓煜 單位：佳木斯電機(jī)股份有限公司