2021-4-10 | 机械设计论文
第一篇
一、CAD技术的功能
CAD技术有很实用的计算和分析功能，还有数据管理和交换、以及图形的处理等很多种功能。CAD技术可以用来对产品进行一般设计以及优化设计方案，使产品更加具有创新性，还可以提高可行性。其利用仿真和动态分析，处理科学计算的机械设计和技术优势。当数据库管理时，CAD技术能实现各系统的数据交换和接口功能。并且，CAD技术本身自带了多种图像处理功能，如采用CAD技术，构建立体几何，二维图形交互和图形可以是输入和输出模拟和图形等功能。除了这些专门的功能，文件制作，编辑文字，软件设计等通用的CAD软件功能一样。
二、CAD技术在机械设计中的作用
2.1CAD技术在现代机械设计中的作用
第一，减少了设计的工作量和周期。CAD技术在机械设计中将复杂的造型转化成简单易识别的几何图形,既使工作难度大大降低也缩短了设计周期,从而提高了设计与生产的效率。第二，简易化零件设计。机械工程CAD技术在实际装配可以是新设计的一部分，同时也检测其他因素周围的部件是零件设计的位置和形状，这种功能保障了新零件和周围零件的完美精确结合，大大降低了由于零件设计误差造成的装配失败率和错误率。第三，要修改的机械部件在装配时，CAD技术可以用来修改其部分巧妙地完成修改场景的部分，操作非常简单。第四，直观方便装配零件。CAD可以渗透到零部件的每个内部记录的装配系统的关系,同时能够迅速找出装配中发生的错误，并使用隐藏功能显现机械内部的结构。在完成装配后，更能利用CAD进行模拟演示，检验各产品部件是否已达到要求，并及时处理和解决问题，对减少产品的设计报废率起到了很大程度上的作用。第五，以确保产品设计的质量。当采用CAD技术进行加工零件，能很好的保证零部件质量和设计的一致性，因此保障了产品的质量。
2.2CAD技术在现代机械设计实践中的作用
第一，创建一个装配图的实体部分。CAD技术具有表面模型，三种3D模型的状态，并在一个实体模型的形式建模。在这些中，用系统功能的物理模型提供球体，立方体，锥体，楔形和其他几何环状体的三维图形系统。对于相对简单的零件，一般先以分析其组成，并在体内分解为基本的物理三维建模，然后采用有效的操作，产生了三维实体造型的整体的一部分。相比于简单的部件，过程复杂零件的相对繁琐，首先应该很少何二维轮廓元素，然后通过旋转或拉伸得到三个基本的身体逐渐完成了三维实体建模，最后三维空间使用装配所有零件的坐标。第二，绘制二维，三维几何形状。在机械设计过程来处理数据和图形元素。但绘图工作量的工作比数据要大得多。随着CAD技术的进步和提高，软件变得更加强大的图形处理能力，机械制图压力显著下降，提高了机械制图的质量。CAD技术在机械设计中的应用是一个尖端技术和质量保证是一个功能强大的机械工程设计，计算机软件的更新换代将机械设计现代化发展愈加精确和精细的需求，在机械设计中发挥不可忽视的重要作用。
三、CAD技术在机械加工中的应用
在这里，CAD技术，产品制造和加工中的作用做一切必要的准备工作，包括机器人编程数控编程与加工零件组装配件及辅助工艺设计等前期工作。工业设计就是研究和确定加工产品零件要用什么方法，还有它的加工设备以及顺序等。这是一件经验性比较强的工作，操作人员必须具有丰富的经验才能完成。不过现在就不一样了，在科技高度发达的今天，只要将这些加工经验存储到计算机中，编好程序，即便是一个经验很少的人也能轻轻松松的进行工艺设计。数控编程的意思就是在数控机床上用编好的程序来进行零件的加工。目前，计算机在机械加工中起到了越来越重要的作用，并且还在不断地发展，使得编程的工作越来越简单容易。机器人编程就是利用虚拟机器人来控制流程并完成零件装配的工作。放眼现今国内，不只是大型的工厂企业，中小型企业也走上了数字化、机械化的零件加工道路，都应用添加了数控机床。
四、CAD技术的发展趋势
计算机的性能和不断改进的计算机智能，通用的信息处理环境，和发展拥有先进的三维CAD技术的发展，以标准化，智能化，集成化的趋势。
4.1规范化
归一化是一个标准化的交换格式体现工程，数据模型和CAD资源规范化的数据。STEP标准的数据模型作为系统的正常状态。成熟的STEP标准体系将是CAD技术更新换代的指导。在CAD数据交换，旧时代的规范接口不能满足他们的要求。如今，特征模型的传输参数仍是世界上主要的机械设计师面前的难题，STEP标准，势必使一个突破。
4.2智能化
智能机械工程设计特点是采取特征建模和参数化设计。提供的软件不只是让公众使用的简单的画图工具，也不只涉及到“忙人脸数据”存储在一个地方，但我们就让其内在关联的参数和工业控制软件的特性融入了更多有效的人力助理。CAD软件可与工程数据尽可能全面整合在数据模型内，就像处理零件几何问题关键是凭借CAD软件的特征模型。
4.3集成化
目前CAD技术，以促进发展，而且偏向于整合，这使得CAD技术孤立的局面结束的。首先，它的计算机图形技术，硬件和软件功能，数据库技术等。这些应用将被整合。其次，它和计算机辅助制造，产品数据管理、计算机辅助工艺流程规划这些技术相互集成。随着科技的发展，计算机网络都在不断地更新，使得这些原本只是设想的东西成为了现实。当然，怎样使CAD集成化构建到因特网中这将是未来社会所会关注的焦点了。
五、结束语
通过电阻的开发CAD的功能改进，力图使绘图速度，并有效地提高设计效率，从而更准确的数字表现，美观，提高了设计质量。但多变化性的资料决定了CAD的潜力挖掘。CAD技术的发展和完善对提高图纸设计的效率也有重要作用。相对于传统的机械设计，CAD技术在现代的机械设计中扮演着重要的角色，促进着科技的发展，让机械的设计水平和质量有了极大的提升，是机械领域不断发展创新的强大动力之一。
作者：涂必社 于莉 杨文清 单位：安徽东风机电科技股份有限公司
第二篇
一、CAD技术在机械设计中的应用
CAD技术在当前机械设计中的应用体现在很多方面，例如机械零件的建模与装配、模具的集成制造、机械CAE运用等。总之，CAD技术弥补了传统设计的不足，推动了机械设计的飞速发展。
1.机械零件的建模与装配
利用CAD技术建造机械模型时通常利用CAD软件，该软件包含基本的建模体系，提供了状体、圆柱体、长方体等六种基本的模型。如果设计人员设计的机械模型较为简单，则在充分分析不同结构的基础上，直接利用软件中提供的模型进行实体三维造型，然后对这些模型进行合理的组合，运用差、并、交等运算便可设计出零件的实体模型。如果设计的零件较为复杂，可首先勾画出零件横截面的二维图形，并进行适当的调节，准确无误后通过旋转和拉伸便可得到零件的基本体，然后运用差、并、交等布尔运算得到机械零件的三位模型。当将机械零件的所有实体模型建造完毕后，利用CAD软件提供的三位编辑功能，参考坐标对建造好的模型进行装配。
2.多维几何绘图
机械设计时需要对机械产品的数据和图形进行处理，其中图形处理工作劳动强度较大，决定着整个设计时间的长短。如果利用CAD技术能够轻松的解决这个问题，因为CAD软件的绘图功能非常强大，包括标准尺寸、图形编辑、交互式绘图等，进而帮助设计人员进行各种图形的处理，提高机械设计信息处理工作效率。
3.模具集成制造
CAD技术在模具集成制造方面的应用，一定程度上推动了机械制造业的信息化发展，尤其近年来在计算机技术飞速发展推动下，CAD技术不断完善和成熟，在模具集成制造方面发挥了显著的作用。例如，当前模具集成制造技术包含激光快速成型、模具CAM/CAD技术等，能够完成机械零件图形编辑、三维绘图、曲面造型多种复杂的工作。与之前模具集成制造相比，不管是工作效率，还是制造产品质量上均得到了显著的提升。
4.机械CAE的运用
由于机械零件工作时变形条件和受力情况较为复杂，因此对其动力学特性和应力分布的研究非常困难，而利用CAE则能有效的解决这一问题。利用CAE对机械零件进行研究时主要分为两步：首先，利用CAD软件完成机械零件的建模；其次，结合机械CAE的强度设计评价、寿命评估、工程数值分析等多种功能进行研究。因此可以说，CAD技术的应用，为CAE更好地分析机械零件性能，创造了良好的条件。
二、CAD技术在机械设计中的发展
三维CAD系统，使人们能够直接由思维中的三维模型开始设计，有了表达全部集合参数和设计构想的可能，使整体设计过程能够在三维模型中分析与研究，并能使用统一的数据，因而能够更好地完善其设计思想，从而使设计方案理想化。在三维的CAD产品设计中，可以建立充分而完整的统一数据库，并以此为基础,对整体设计或部件进行各类分析。从长远的观点看，三维CAD技术必然会替代二维绘图。随着计算机性能的提高，网络通讯的普及化、信息处理的智能化、多媒体技术的实用化，CAD三维技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。正确把握CAD技术的发展趋势，对我国CAD软件行业的开发及企业正确规划自身的CAD应用系统，都有深远的意义。
三、总结
CAD技术在机械设计中的应用，克服了传统机械设计工作量大，设计效率低的缺点，使机械设计变得准确、简单，进而保证了机械设计质量。目前，CAD技术已广泛应用于不同机械制造领域中，使我国的机械设计水平得到了进一步的提高，为我国机械制造业的迅速发展奠定了坚实的基础。
作者：许飞飞 单位：江苏省东台中等专业学校