技术与市场 ２０１７年第２４卷第２期 技术研发 ＣＡＤ技术在机械设计中的应用研究 刘正航 （邵阳学院机械与能源工程系，湖南邵阳４２２０００） 摘要：主要对ＣＡＤ技术在机械设计中的作用，以及具体应用进行了分析，以期能够更好地发挥ＣＡＤ技术在机械设计中 的价值。 关键词：ＣＡＤ技术；机械设计；应用 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１７．０２．０５９ ０引言 ＣＡＤ技术主要是以计算机、电子技术作为基础的建模技 术，随着社会的不断发展，这项技术已经被用于各个领域，其中 包括了机械、电子、服装、建筑等领域。而在这些领域中，机械 设计对于ＣＡＤ技术的应用十分必要，在设计过程中使用该技 术能够将人力、材料和物理的效能最大程度发挥出来，提升机 械产品质量。 １ ＣＡＤ技术在机械设计中的应用作用 １．１使作品更加形象直观 在机械设计过程中，以往大多是在平面图纸上进行设计， 但是，这种方式所设计出来的效果比较抽象，一般人很难对其 有直观的感受或者是理解。而在应用ＣＡＤ技术之后，其设计 产品就更加的形象直观，客户就能更加直观地观看设计作品。 １．２减轻了工作量 在机械设计过程中应用ＣＡＤ技术就能将复杂的集合造型 变得简单明了，这样设计人员在工作过程中，其工作量也会明 显减轻，同时还能缩短设计周期，真正提高机械设计的效率。 １．３极大方便了零件设计 在机械设计过程中应用ＣＡＤ技术就能在装配过程中对零 件进行设计，这样设计人员就可以按照零件具体形状和位置对 其进行设计，进而就能确保零件设计的精准性。在这个过程 中，如果设计人员还需要对零件进行修改，也十分的方便，只需 要进入修改环境中就可以直接对其进行修改。除此之外，应用 ＣＡＤ技术还能使零件装配变得更加的直观，这样就能在一定程 度上降低产品报废率，提高生产效益以及产品的技术含量。 ２ ＣＡＤ技术在机械设计中的具体应用 ２．１ 应用ＣＡＤ技术进行零件和装配图的实体生成 在应用ＣＡＤ技术进行机械设计的过程中，该技术二维建 模主要有三种形式，其分别是线框模型、表面模型以及实体模 型。该技术在使用过程中，其本身就具有实体建模这一功能， 在应用该软件时，还具有一些基本体系，例如在ＣＡＤ三维实体 建模中，系统就为设计人员提供了几种基本体系，分别是圆柱 体、立方体、楔形体、球体、圆锥体、环状体。因此，在应用ＣＡＤ 技术进行机械设计的过程中，对于一些较为简单的零件，我们 可以对其结构进行适当的分析，然后再将其分成几个基本体， 之后对这些基本体进行三维实体造型设计，最后再对其进行布 尔运算，这样就能得到机械零件的三维实体模型。但是，在应 用过程中，如果所要设计的零件是较为复杂的机械零件，可以 在二维几何元素构造过程中，首先对零件的截面轮廓进行定 义，然后则可以在二维实体造型中对其进行旋转拉伸，以此来 得到新的基本体，之后就可以通过运算得到设计人员所需要的 三维实体模型。在零件实体模型构建完成之后，设计人员就可 以使用ＣＡＤ技术中所存在的三维编辑功能实现对零件所在坐 标进行装配。 ２．２应用ＣＡＤ技术进行几何绘图 在机械设计过程中，大多要对图形和数据进行处理，在这 个信息处理的过程中图形处理工作任务较为繁琐，几乎能够占 据７０％左右，但是，在应用ＣＡＤ技术之后，该技术就存在较多 的绘图软件，并且功能也十分强大，因此，在进行几何绘图 的过程中就可以应用ＣＡＤ技术。在应用ＣＡＤ技术进行绘图 的过程中，其自身存在很多的功能，具体包括以下几点：图形编 辑、填充剖面、交互式绘图、图形交换、标准尺寸、文字、调用图 块、区分层次等，因此，在机械设计过程中，应用ＣＡＤ技术能够 有效地提升几何绘图效率和质量。 ２．３应用ＣＡＤ技术进行模具集成制造 随着科学技术的不断发展，我国制造行业也得到了很大的 发展，其生产技术也在发展过程中得到了明显的提升，在设计 绘图过程中就经常使用ＣＡＤ技术，并且也渐渐走向了信息化。 在这种情况下，模具激光快速成型技术以及模具ＣＡＤ／ＣＡＭ技 术也包含了机械制造技术，由此可见，在磨具集成制造过程中， 也使用到了ＣＡＤ技术。在一个完整的ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中，有 很多模块，其中包括了图形编辑、三维绘图、仿真模拟等方面， 而这些模块的基础都是工程数据库。 ２．４机械ＣＡＥ的应用 机械ＣＡＥ系统在使用过程中也有着较多的功能，其中就 包括了工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价、寿命评估 等，在应用该系统的过程中，需要使用ＣＡＤ技术解决造型问 题，之后才能解决刚度、合理性、寿命等问题。 ３结语 ＣＡＤ技术是时代发展的产物，也是对传统设计手段的改革 和创新，在机械设计过程中应用ＣＡＤ技术能够使设计的作品 更加形象直观，同时还极大方便了零件设计，减轻了工作量，在 机械设计过程中有着非常显著的作用。 参考文献： ［１］ 吕娟．关于三维ＣＡＤ技术在机械设计中的应用研究 ［Ｊ］．科研，２０１５，１７（５５）． 作者简介： 刘正航，男，辽宁铁岭人，研究方向：机械设计制造及其自 动化。
