CAD技术在机械设计与制造中的应用

edahizu

摘 要：机械设计是现如今机械生产制造过程中不可或缺的重要组成部分，在进行机械设计与制造的过程中，自然要涉及各种相关技术的应用，这些技术的应用对我国机械设计与制造的整体水平的提升有重要的促进作用，而CAD技术在机械设计与制造中的应用便是其中极为重要的一方面，因此，在现代机械设计和制造中要重视对CAD技术的合理应用。本文主要就CAD技术在矿山机械的设计和制造领域的应用情况进行阐述。
关键词：CAD；机械设计与制造；应用
在技术领域中，机械设计的发展非常悠久。伴随着世界科技领域的进步，在机械设计与制造中，各种新工艺、新设计技术应用越来越广泛，由此持续减少了机械工程设计过程中单调机械的工作。而制造技术的重要组成部分，就是CAD技术。作为一项高新应用技术，通过在机械制造和工程设计等领域应用CAD系统，深刻的影响了传统的生产模式和产品设计方法，并为社会创造了巨大的经济效益。
1 CAD技术的内涵
CAD技术，即计算机辅助技术，最早出现在上世纪50年代初期，它的主要作用是通过借助计算机的图形处理能力和运算能力，来帮助技术人员进行具体产品的设计、运算和分析，帮助技术人员更好的设计和分析产品或工程。随着计算机技术和自动化技术的高速发展，CAD技术开始在越來越多的领域应用，帮助众多领域的从业者提高了工作效率和设计效率。
2 在机械设计与制造中CAD技术的具体应用
2.1 在设计方案形成过程中的应用
在机械设计与制造工作开始之前，首先需要确定好设计与制造过程需要哪些零部件，随后对这些零部件进行加工和重组，按照设计和制造要求对所有零部件进行排列组合，确定最终设计阶段的设计方案。在方案设计过程中，需要利用CAD技术中的编辑功能，把系统中原本独立的一些零部件进行重组，来充分满足设计者的设计要求。在排列过程中，如果遇到结构较为复杂的零部件，可以根据零部件自身结构，运用CAD技术将其拆分或者旋转，使其变成符合设计意图的新部件，确保三维设计与制造方案顺利形成。
2.2 在建模过程中的应用
在CAD技术运用过程中，可以将机械设计方案通过三维立体图像直观显示出来，便于工作人员对产品进行深刻了解，也能将方案中存在的不足有效显示出来，并配合工作人员对合计方案进行改正，所以说，CAD技术在机械设计与制造过程中的建模工作中得到重要应用。而在建模工作中，主要有以下几种应用模式：表面模型、实体模型以及线框模型。在CAD本身软件中，就带有一部分基本图形。CAD软件在工作过程中首先对零件进行外形分析，随后再根据外形不同，将零件分成几个不同的基本体，再通过CAD技术来进行建模工作。上述建模方式是针对结构简单的零部件建模方式，如果遇到复杂结构的零部件时，CAD技术也会根据设计人员的意图进行布尔运算，从而实现零部件的合理分布和排序，并在最终得到三维模型，保证建模工作顺利开展。在所有实体建模工作全部完成之后，根据分析其中运行资料，CAD软体就会发挥出三维编辑功能，并根据系统中的零件位置和具体坐标，绘制出实体装配图，以保证装配工作能够顺利开展。除此之外，CAD技术在对零部件质量检查过程中也能发挥重要作用。在CAD软件中，一般都会配有资源查找器，相关工作人员可以根据这种功能，对零部件进行动态回放，将零部件整体造型和制作过程全部演示出来，及时发现设计和制造过程中存在的问题，并做好预防和改正措施。
2.3 在CAE软件中的应用
在机械工程设计过程中，很多情况下都会应用到计算机辅助工程，CAE软件就是其辅助工程中的一种，具有优化产品设计、缩短设计等功能。对于机械设计与制造来说，此软件就是针对优化结构设计来提升整体制作效率，并在数据经过对比和分析之后，制定出最合理的设计方案。对于CAE软件来说，三维CAD的应用体现在模型建立之后，以模型为基础进行分析，当然，CAE软件会通过三维CAD技术得到零部件的具体尺寸和造型，从而得到零部件的实际设计和制造尺寸。这样，可以有效提升机械设计与制造效率，同时降低了关键零部件的损耗情况，对机械设备的使用期延长起到很好推动作用。
3 机械设计与制造中CAD技术的发展
三维CAD系统使整体设计过程在三维模型中分析与研究，使人们直接由思维中的三维模型开始设计，能对统一的数据进行使用，具有表达全部集合参数和设计构想的可能，所以能使设计思想更加完善，进而完成一种理想化的设计方案。实现了信息处理的多媒体和智能化技术，CAD三维技术向智能化和集成化发展。对CAD技术的发展趋势的正确把握，对开发我国CAD软件行业，以及企业对自身的CAD应用系统的规划，现实意义凸显。
4 结束语
设计人员在CAD技术的帮助下，通过统一的数据分析，能使其设计思想更加完善，进而产生更加理性化的设计方案。在设计三维CAD产品的过程中，所建立的数据库更加充分和完整。在以该数据库为基础，具体分析各个零部件的设计及机械产品的整体设计，在进行有针对性的优化。立足于长远视角分析，在机械设计之中，三维CAD技术所发挥的作用会越来越重要。
参考文献：
[1]汤立宏，杨英，杨平波.CAD技术在机械设计与制造中的应用[J].现代制造技术与装备，2017（05）.
[2]何东厚.自动化技术在机械设计制造中的应用[J].好家长，2017（17）.