计算机辅助设计在机械设计中的应用分析
2022-06-09
0 引言
CAD指运用计算机的一些技术功能应用于机械设计从而帮助其机械设计工作更好的进行。它就是计算机的辅助设计。如果没有计算机的辅助设计的话，通常要完成机械设计都是采取人工制图的方式，这样的话时间成本很大，如果运用到CAD就依靠计算机的技术节约了人力成本，使得绘图的效率大大的提高了。计算机软件的运用要根据自身的实际情况，合理的操作可以使得设计的效果更佳，不仅可以很快还可以很好的完成高质量的作品。
1 逆向工程中的计算机辅助设计
逆向工程就是要吸收先进的科学技术，技术是科学应用的关键，研发人员的作用就显得很重要，研发的成本也是非常大，在研发的过程中需要的是研发的工作人员的较高的素养，还需要国家或企业对研发的支持力度。逆向工程就是指深入产品所处的环境对产品有一个足够的了解，然后对原产品进行技术上的创新和突破的一系列过程。它不仅仅针对实际的物体进行，在创新改造的过程中还需要构建具体的模型，并将最终的产品呈现出来。机械设计的应用就可以很好的结合CAD使用，将实际的物体转化为对应模型，通过计算机软件来重新的对其进行设计。
2 CAD在机械设计中的应用优势
2.1 与人的思维相吻合
机械的设计通常都是先由机械工程师在大脑里对需要设计的物体有一个大概的整体构思然后将设计师脑海里的这种立体的构思图样，运用立体几何的方式再给它呈现出来，这样的图形体现才有利于更好的对设计进行构思，也会节省了设计师设计的时间。能够激发设计师思维的灵活性和敏捷性。设计的过程也是连续的一个整体，使得作品一气呵成。CAD技术在机械设计的应用帮助了设计师更好的表现自己构思和设计产品，同时也使得人们更直观的去了解这种设计图形，设计师设计也更容易去开发思维，通过和设计者之间的交流沟通来达到作品设计的高效率和高水平。
2.2 提高其工作效率
CAD技术能够很好的将机械设计中的复杂构思和设计通过简单的三维立体的图形给展现出来了，应用计算机软件将复杂化的运算变得更加的容易，截交线与相贯线可以通过软件自动生成，操作也变得更加的便捷和简单化，使得研发过程变得更加简单也大大的提高研发的效率。CAD的应用过程中对传统的机械设计冲击相当的大，必须在原有的技术层面上大力的创新，要对原有的不能够相契合的相关设备和硬件设施进行改造和更换，这种创新不仅要适宜新的发展趋势也还需要传统的技术因素做支撑和参考，以便实现新的技术和零件的开发和应用。
2.3 便于修改
CAD的优势在于在使用的过程中可以在原有环境下实现新的设计，也能够从其他零件的位置上设计出新的零件，所以使用起来非常的方便。新零件和旧零件在使用过程中会不会互相的影响也十分关键，要保证新旧零件使用过程中相契合。比如，在对一个箱体和箱盖的安装的工作时，箱体和箱盖之间必须要想契合能够配套，箱盖的设计就必须要根据箱体的要求来完成，完成外形设计的时候就要在查找器中找到相匹配的零件，整个的设计流程都是一个连续完整和透明的。如果在设计的过程发现有错误需要进行修改的情况，也同样是利用这一方法，比较简单也很方便。
2.4 提高其产品质量
机械化的产品也随着技术的进步慢慢的进行创新。现在的机械产品也慢慢的和电子产品相融合。配合CAD和CIMS技术，设计的技术已经发生了质的改变。CAD技术的注入，可以很好的对产品质量情况进行分析，保证设计过程中产品质量的优质。很多大型的机械企业也将数控技术不断的改善，同时运用CAD技术，双剑合璧，既保证了产品的加工过程又保证了产品的品质。三维立体机械设计技术，能够精确的对产品外形和位置进行细致的表现，可以提供更多更客观的信息资源，更加全面的将外形形态表现出来。
2.5 缩短设计周期
运用CAD技术的机械设计最大的优点就是设计的周期缩短，以往的机械设计都是靠人工来完成的，需要大量的时间来操作，对一些相对复杂和难度很大的机械结构，还会给设计师带来很多的技术困扰。运用了CAD技术后，可以很方便的进行三维立体设计，将复杂的零件结构用简单的零件组合来体现出来，降低了设计的难度，也提高了设计效率，节约了时间成本。同时，设计师还可以根据这些简单零件的重新组装，在原有的技术基础上进行改良和改变，设计出更优秀的新产品。
2.6 方便对零件装配的观察
设计师在对机械设计时，首先是要对机械设计相当的了解，配置的装配对设计的结果起很大的作用，CAD可以对整个的装配进行清晰的演示，同时可以一次进行多个装配同时演示。有的演示不符合装配的操作标准，显示器会采取自动显示和自动剔除的处理方式。可以很好的多设计师发现并改正在设计过程中存在的问题和不足。除此之外，运用CAD还能够演示零件的运动功能，使得设计师可以更加清晰的找出不合理因素并予以解决。这种对机械设计的演示方案极大程度上改善了企业产品设计的成功率和合格率，也节省了不少研发经费。
3 CAD在机械设计中的应用
3.1 图形以及符号的使用
机械设计离不开很多的图形和符号的使用。那么有了CAD技术后，设计师就可以在设计的开始前将所要使用的图形和符号编制一起。这样方便在设计过程中能够随时的调取图形和符号，可以提高设计的效率，也大大的方便了设计师的操作。在进行机械设计的过程中可能还会碰到零件的标准化和不标准化的问题。这时候为了方便设计师完成设计可以将标准化的零件编入到零件库，可以使得设计师灵活便捷的使用。
CAD指运用计算机的一些技术功能应用于机械设计从而帮助其机械设计工作更好的进行。它就是计算机的辅助设计。如果没有计算机的辅助设计的话，通常要完成机械设计都是采取人工制图的方式，这样的话时间成本很大，如果运用到CAD就依靠计算机的技术节约了人力成本，使得绘图的效率大大的提高了。计算机软件的运用要根据自身的实际情况，合理的操作可以使得设计的效果更佳，不仅可以很快还可以很好的完成高质量的作品。
1 逆向工程中的计算机辅助设计
逆向工程就是要吸收先进的科学技术，技术是科学应用的关键，研发人员的作用就显得很重要，研发的成本也是非常大，在研发的过程中需要的是研发的工作人员的较高的素养，还需要国家或企业对研发的支持力度。逆向工程就是指深入产品所处的环境对产品有一个足够的了解，然后对原产品进行技术上的创新和突破的一系列过程。它不仅仅针对实际的物体进行，在创新改造的过程中还需要构建具体的模型，并将最终的产品呈现出来。机械设计的应用就可以很好的结合CAD使用，将实际的物体转化为对应模型，通过计算机软件来重新的对其进行设计。
2 CAD在机械设计中的应用优势
2.1 与人的思维相吻合
机械的设计通常都是先由机械工程师在大脑里对需要设计的物体有一个大概的整体构思然后将设计师脑海里的这种立体的构思图样，运用立体几何的方式再给它呈现出来，这样的图形体现才有利于更好的对设计进行构思，也会节省了设计师设计的时间。能够激发设计师思维的灵活性和敏捷性。设计的过程也是连续的一个整体，使得作品一气呵成。CAD技术在机械设计的应用帮助了设计师更好的表现自己构思和设计产品，同时也使得人们更直观的去了解这种设计图形，设计师设计也更容易去开发思维，通过和设计者之间的交流沟通来达到作品设计的高效率和高水平。
2.2 提高其工作效率
CAD技术能够很好的将机械设计中的复杂构思和设计通过简单的三维立体的图形给展现出来了，应用计算机软件将复杂化的运算变得更加的容易，截交线与相贯线可以通过软件自动生成，操作也变得更加的便捷和简单化，使得研发过程变得更加简单也大大的提高研发的效率。CAD的应用过程中对传统的机械设计冲击相当的大，必须在原有的技术层面上大力的创新，要对原有的不能够相契合的相关设备和硬件设施进行改造和更换，这种创新不仅要适宜新的发展趋势也还需要传统的技术因素做支撑和参考，以便实现新的技术和零件的开发和应用。
2.3 便于修改
CAD的优势在于在使用的过程中可以在原有环境下实现新的设计，也能够从其他零件的位置上设计出新的零件，所以使用起来非常的方便。新零件和旧零件在使用过程中会不会互相的影响也十分关键，要保证新旧零件使用过程中相契合。比如，在对一个箱体和箱盖的安装的工作时，箱体和箱盖之间必须要想契合能够配套，箱盖的设计就必须要根据箱体的要求来完成，完成外形设计的时候就要在查找器中找到相匹配的零件，整个的设计流程都是一个连续完整和透明的。如果在设计的过程发现有错误需要进行修改的情况，也同样是利用这一方法，比较简单也很方便。
2.4 提高其产品质量
机械化的产品也随着技术的进步慢慢的进行创新。现在的机械产品也慢慢的和电子产品相融合。配合CAD和CIMS技术，设计的技术已经发生了质的改变。CAD技术的注入，可以很好的对产品质量情况进行分析，保证设计过程中产品质量的优质。很多大型的机械企业也将数控技术不断的改善，同时运用CAD技术，双剑合璧，既保证了产品的加工过程又保证了产品的品质。三维立体机械设计技术，能够精确的对产品外形和位置进行细致的表现，可以提供更多更客观的信息资源，更加全面的将外形形态表现出来。
2.5 缩短设计周期
运用CAD技术的机械设计最大的优点就是设计的周期缩短，以往的机械设计都是靠人工来完成的，需要大量的时间来操作，对一些相对复杂和难度很大的机械结构，还会给设计师带来很多的技术困扰。运用了CAD技术后，可以很方便的进行三维立体设计，将复杂的零件结构用简单的零件组合来体现出来，降低了设计的难度，也提高了设计效率，节约了时间成本。同时，设计师还可以根据这些简单零件的重新组装，在原有的技术基础上进行改良和改变，设计出更优秀的新产品。
2.6 方便对零件装配的观察
设计师在对机械设计时，首先是要对机械设计相当的了解，配置的装配对设计的结果起很大的作用，CAD可以对整个的装配进行清晰的演示，同时可以一次进行多个装配同时演示。有的演示不符合装配的操作标准，显示器会采取自动显示和自动剔除的处理方式。可以很好的多设计师发现并改正在设计过程中存在的问题和不足。除此之外，运用CAD还能够演示零件的运动功能，使得设计师可以更加清晰的找出不合理因素并予以解决。这种对机械设计的演示方案极大程度上改善了企业产品设计的成功率和合格率，也节省了不少研发经费。
3 CAD在机械设计中的应用
3.1 图形以及符号的使用
机械设计离不开很多的图形和符号的使用。那么有了CAD技术后，设计师就可以在设计的开始前将所要使用的图形和符号编制一起。这样方便在设计过程中能够随时的调取图形和符号，可以提高设计的效率，也大大的方便了设计师的操作。在进行机械设计的过程中可能还会碰到零件的标准化和不标准化的问题。这时候为了方便设计师完成设计可以将标准化的零件编入到零件库，可以使得设计师灵活便捷的使用。