CAD技术在机械工程设计中应用探究.doc

CAD技术在机械工程设计中应用探究 　　摘 要：随着我国经济突飞猛进的发展，CAD技术在机械工程设计领域也有了重大突破，这为机械工程设计工作提供了强大的技术支持。近年来，随着CAD技术在机械工程制造领域中的不断深入，掌握CAD技术成为机械科研人员的必备技能之一。因此，熟练的掌握CAD技术对我国机械工程设计工作有着重大的推进作用。文章就CAD技术在机械工程设计工作中的应用及其优势进行分析，希望CAD技术能够更好的应用于机械工程设计中，以促进我国经济的稳定持续发展。 关键词：CAD技术；机械工程设计；优势 近年来，CAD技术集标准化、集成化、智能化的优点在机械、航空航天、造船、建筑、电子等领域广泛应用并取得了良好的效果和巨大的经济利益。随着科技的不断发展，CAD技术应用于机械工程设计之中，使得机械工程设计人员从原本单调的工作中解放出来，充分发挥其创造性思维。CAD技术在机械工程设计中的应用有利于提高机械产品的质量和技术含量、优化零件装配，促成CAD/CAM技术的集成。 1 CAD技术在机械工程设计的应用 1.1 CAD在机械工程设计中绘图的应用 CAD技术最早进入机械工程设计工作就是在利用CAD绘图，这也是CAD技术在机械工程设计领域最基础的应用，CAD绘图也改变了传统的绘图方式。CAD绘图软件的主要功能包括交互式绘图、图形编辑、标准尺寸、文字、填充剖面、调用图块、区分层次以及实现图形交换等。利用CAD技术的丰富强大的绘图功能，可以非常轻松的绘制出清晰、符合工程要求的设计图。这使得绘图人员不再因为繁多庞大的绘图工作而发愁，减轻了工作量，提高了绘图工作的工作效率。 1.2 CAD技术在机械工程设计中建模的应用 机械建模是CAD技术在机械工程设计中的重要应用。建模也是机械工程设计的核心内容。线框模型、表面模型和实体模型是CAD技术建模的三种常见的三维建模。在三维设计中，其基本思想之一就是实现参数化、变量化设计，但传统的二维建模体系中实现不了参数化设计，但CAD技术拥有一些基本的体系，通过这些体系，CAD完成零件模型的建立如在CAD的三维实体建模中，系统提供了立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体这6种基本体系。对于一些简单设计的零件会被分解成几个小块的不同的基本体，这些基本体通过三维实体造型和布尔运算，就会产生一个零件的模型。对于稍复杂的零件模型，首先会先绘制出图像的二位几何轮廓，之后在通过三维造型得到零件的模型。利用CAD技术的建模功能，设计人员可以根据产品的需要建立起与实际尺寸相同的模型。CAD建模是机械工程设计人员发挥创造性的良好平台，设计人员可以通过三维空间利用简便快捷灵活的操作来控制、修改零部件或者重新设计零部件。而且，当零件的一个部分发生变化时，其它部分也会随之变化。由此可知，在CAD技术的支持下，零件的设计更加活泛、真实，设计出的零部件也可以更好的应用于实际生产中，减少了设计带来的误差，提高了零部件设计的成功率，缩短了设计工作周期，极大地提高了机械工程设计的效率。 1.3 CAD技术的智能化 CAD的智能在机械工程设计工作中的表现是工程分析和结构优化。零部件的力学性分析和结构优化是设计零部件时设计人员必须要思考的内容。随着有限元分析和动力学分析等现代化分析方法的发展，使得CAD技术在零部件的力学性分析和结构优化进行了进一步的深入拓展。现在，CAD技术已经实现ansys等有限元分析软件的无障碍对接。设计人员可以将通过CAD技术设计出来的三维零件模型导入有限元软件分析中，通过工程分析的原理对进行力学性分析和结构优化分析，验证所设计的零件是否满足力学的要求以及其结构是否可行合理。如果不可行，可在模型大量生产前对模型进行适当的修改，以达到要求。这种分析和优化设计的方法在复杂结构零件时，体现了更为巨大的优势。 2 使用CAD技术在机械工程设计领域中的优势 2.1 提升了机械产品的质量 CAD技术的应用从根本上改变了机械零件设计的质量，利用了先进的技术保障零件设计的水平，提高零件设计的档次，突破了传统的设计理念。如优化产品的虚拟设计、有限元受力分析、运动方针等。机械零件本身就是与信息技术相融合的，这提高了零件的科技含量。现代机械生产在CAD技术的支持下，提高了机械工程设计的水平。CAD技术的应用极大程度的保证了机械产品设计质量。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