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机械工程设计中CAD技术的应用分析

2021/11/15    来源:《当代电力文化》    作者:张迪      
关键字:机械工程设计  CAD  
将CAD技术引入到机械工程设计中来,不仅可以提升机械零件参数设计的精准性,同时也能增强机械生产效率与生产质量。基于此,本文将对机械工程设计中CAD技术的应用进行深入的分析,希望可以为相关从业人员带来一定的参考价值。
       机械、造船、建筑以及航空航天等领域对于设计图纸的依赖程度较高,这些工程领域想要有效的提升自生产效益,强化工程设计图纸的可行性、可靠性与精准性,就需要加大CAD技术的应用力度。在机械工程设计全过程中贯彻落实CAD技术,不仅可以为相关设计人员提供一个良好的设计平台,促使制定出的机械零部件规格、结构、材质等参数具有较高的合理性、准确性与适用性,同时也能帮助设计人员快速的完成本职工作,在有效的降低了人员劳动强度的前提下,保障了机械设计质量与效率,这为机械制造产业的可持续发展奠定了坚实基础。

1、使用CAD技术在机械工程设计领域中的优势

       1.1 提升了机械产品的质量

       随着数控技术加工手段的不断发展,CAD技术在进行零件加工时,能够更好的使模型与零件相统一,保障机械零件的生产质量。同时,运用CAD技术增加了机械设计的创新性。传统的机械设计更加注重实践,限制了人们的创新思维,而CAD技术的运用,可以增强零件设计的立体效果,开通设计人员的思维,使设计者能开发出更加具有新意、灵活的新产品。CAD技术是机械设计信息化的基础。

       1.2 减少设计所需时间,增强整体设计质量

       CAD技术在机械工程设计中的应用,有效的改善了传统绘图过程中所存在的缺陷,促使零件参数设计可以得到优化与改进。利用CAD技术所建立起来的三维模型,可以在机械零部件的尺寸和形状发生变化的时候,自行进行结构的调整,这样不仅可以降低机械设计人员的工作量,同时也能大大的缩减设计周期,促使零件设计效率和生产效率都能得到显著的增强。与此同时,CAD技术可以对后续的零件装配过程进行详细的记录,并将每个零件间的关系刻录到软件系统中,进而在对零件设计过程中可以根据零件关系做好形状和位置调整,这样可以有效的避免零件不匹配问题的发生。另外,CAD技术所具有的三维可视化功能也可以对整个设计阶段的模拟装配、模拟运转等进行良好的体现,从而确保零件设计图样的应用可行性变高,这为机械制造企业的生产效益提升带来了良好帮助。

       1.3 促成CAD/CAM技术集成

       CAD/CAM系统是由三维绘图、图形编辑、数控加工、曲面造型、动态显示、仿真模拟、图形编辑以及有限元分析等这些模块组成的,这些模块以工程数据库为基础,而实体造型是工程数据的主要来源,其主要功能有图形编辑、三维绘图、仿真模拟、曲面造型、有限元分析、数控加工以及动态显示等等。CAD/CAM系统的集成可以避免传统做法中工作人员根据CAD技术设计的零件进行数控加工而导致的CAD和CAM中有两套一样的零件数据,造成工作上的混乱。两者的集成能够真正让模型实现数字化、集成化,实现零件设计和实际生产应用的无缝对接。

2、机械工程设计中的CAD技术具体应用措施

       2.1 应用于二维平面图样的开发设计中

       CAD技术在机械工程设计中的最早应用便是对二维平面图样的开发和设计,相关机械设计人员可以利用CAD技术所具有的强大图形处理功能,通过简单、便捷的计算机操作就可以实现对各种机械工程设计图样的开发目标。除此之外,由CAD技术所构建出来的软件平台也能够为机械工程设计的图样信息和设计信息提供较为全面的自动化管理,这样不仅有效的提升了机械设计人员的工作效率,同时也能够减轻他们的劳动强度,促使他们拥有充足的精力去进行设计作品的优化和创新工作。

       2.2 应用于三维建模及仿真测试中

       三维建模以及三维仿真测试乃是CAD技术在机械工程设计中应用的主流趋势。随着科学技术的日益进步,以二维图样为主的CAD技术在计算机图形处理技术不断的提升下,其应用作用已经越发的浅显,进而在日益复杂化的机械工程设计工作中,其价值体现也不再明显。为此,CAD技术需要进行全面的改进与优化,这就促使具有三维可视化建模功能的CAD技术被研发了出来。机械设计人员通过运用CAD技术的三维可视化建模功能,不仅可以绘制出较为完整的机械零部件三维模型,同时也可以对原有的二维图形进行良好的转化,这样就可以确保机械零件的三维模型设计变得更加的精准与可靠,这为推动机械工程设计的可持续发展带来了积极帮助。

       2.3 能够辅助机械设计与生产制造进行融合

       随着CAD技术在机械工程设计中应用水平的不断成熟,机械工艺产品的设计、生产与制造这三个环节之间已经实现了良好的整合,相关需求设计师、方案设计师、CAD图样设计师以及车间生产师傅等可以借助CAD系列软件将已经设计出来的图样转化为工业生产模型图样,这样不仅为各种模型的制作、打样和生产提供巨大便利,同时也可降低机械零部件从设计到生产这一整个过程的难度与复杂性,从而在建立起较为集中的信息化设计生产管理平台的前提下,促使机械制造企业的生产效益得到可持续的增长。

3、结语

       总而言之,机械制造行业的发展关乎着社会经济与国民经济的增长速度,在机械工程设计中应用CAD技术不仅能够成为该行业发展的巨大动力,同时也能为机械设计领域的创新与优化带来积极的帮助,从而推动机械制造企业市场竞争力的不断提高,这为机械制造领域在我国各行业发展中的价值扩大提供了积极的促进作用。
 
责任编辑:程玥
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