机械工程设计中CAD技术的发展与应用
吴大昊
摘要：机械制造行业作为我国工业发展中非常重要的一部分，也对我国经济发展有着十分重要的促进作用，在机械工程领域，CAD技术是一款较为出众的设计软件，其功能强大且丰富，可以满足各类绘图需求，相比其他软件操作又相对便捷，能提高我国机械制造设计工作的效率和质量。本文就以CAD技术在机械工程设计中的发展与应用进行探讨，以供参考。
关键词：机械工程;设计;CAD技术;发展;应用
引言：
机械制造业中最关键的环节就是机械工程设计，由于采用了CAD技术，所以设计质量高，能够进行独特的分析、计算，有效促进了机械工程设计以及整个机械制造行业的发展。未来CAD技术会得到更加广泛的应用，也为机械工程设计发展提供有利帮助。
1、CAD技术
CAD技术全名叫作计算机辅助设计技术，就是利用计算机或者某些特殊的图形设备来帮助相关的设计人员进行辅助设计工作，依靠这种特殊的设计软件，可以让设计师摆脱大量的数据运算[1]。因为对于机械工程设计来说，大多数的机械组件都会涉及大量的数据运算，而作为人不可能十全十美，对于数据的运算自然会出现一定的误差，而一旦出现误差，就很可能导致机械工程组件的偏差，最终使产品无法正常使用。依靠CAD技术，最关键的一点，就是CAD技术本身由于是搭载于计算机内部的，这就使得CAD技术所设计的各种重要数据是可以实时存放到计算机库当中的，因此，当设计师想要对该数据进行调用时，可以第一时间从计算机的数据库中进行快速检索和抽取，以此来方便设计师进行后续的机械工程设计作业。
2、CAD技术在机械工程设计中的应用优势
2.1提高机械生产质量与速度
CAD技术在机械工程设计中的应用愈发广泛，其优势也越来越明显，目前的CAD技术使用便捷，只需要设计人员输入设定好的数据，就能自动形成机械模型，以此来提高机械零件制造的质量与速度，同时保证零件符合相关标准。由此可见，CAD技术计算能力与设计能力更为突出，甚至可以利用各个部件的规格属性去对应模型，这样就能更快速的设计出产品，并满足客户的要求。其次CAD技术的应用，对于设计效率有大幅度提升，可以减少设计人员的精力投入，包括耗费在机械设计上的时间，也避免因为误差导致的质量问题。
2.2有助于机械工程的快速发展
当下CAD技术已经愈发成熟，并且朝着智能化的方向发展，其功能也会更为完善，不仅可以为机械工程设计提供技术上的支持，也能打破传统设计的思维习惯，从而创新机械制造行业的发展。其次CAD的使用可以解放设计人员的思想，并减少一定工作量的投入，操作简单方便学习，所以该技术的应用愈发广泛，也促使其朝着标准化的方向发展。CAD技术与智能化的融合，让其应用起来更为方便，从3D建模功能就能看出，其设计方便快捷，可以花费较少的时间看到设计图纸以及现实模型。除此之外网络化的发展，也有利于机械工程设计效率，并减少设计图纸传输的时间。
3、CAD技术发展现状
CAD技术自发展应用以来，因为自身具有的优越性，已经被广泛应用在工程设计的很多领域，如机械、电子，航天、化工、建筑等领域，都会通过CAD技术完成相应的设计工作，这很大程度上降低了相关工作人员的劳动强度，使设计工作的周期得到了有效缩减，为后期不同工程施工争取了更多时间。随着人工智能多媒体、虚拟现实、信息技术的进一步发展，CAD技术也朝着集成化、智能化、协同化的方向发展，在未来，CAD技术一定可以为我国各行业的设计工作提供更优质的服务。
4、CAD技术在机械工程设计中的具体应用
4.1在机械工程建模中的应用
在机械工程设计当中，建模是非常关键的环节，可以针对机械产品进行检验，以此来判断是否符合国家的标准要求，大部分情况下建模分为三个种类，比如常见的线框、表面以及实体等。随着CAD技术的广泛应用，机械建模过程中可以有效减少操作人员的工作量，并且大幅度提高绘图效率，由于传统建模必须要先画图纸，再根据搜集的数据确定设计方案与参数，在绘图过程中会出现较多的变化，从而影响整体设计内容。CAD技术可以自动进行建模，并分析用户的需求，包括产品的功能、尺寸以及规格等等，通过计算比例和参数建立虚拟模型，可以更加快速的展现出产品性能，误差相对较少。
4.2在机械工程辅助绘图的应用
在之前一定时间中，机械工程设计中使用CAD技术，大多数人员主要看重其辅助绘图的功能。通过实际调查发现，设计人员所开展的各项工作，虽然图形与数据同样重要，但是与绘图相比，却需要设计人员投入大量的周期以及精力，再加上传统绘制模式的存在，不仅降低了设计效率，而且也不能保证最终设计方案的准确性以及实用性，最终呈现出来的机械产品质量无法保障。随着科技力量的迅猛发展，CAD软件由于内部涵盖绘图以及图形库等的功能，不仅能够帮助设计人员简化设计流程，还能提高整个设计效率，获取到精确的设计成果。最为关键的是，因为有着有效性较高的特点，也能够降低设计人员的工作量，引导设计人员将视线放在创新性设计方面，为自身企业占据重要市场份额提供有力保障。
4.3在机械工程精准度与质量控制中的应用
CAD技术最大的优势就在于计算能力与图形处理能力，这两方面可以解决机械工程零件设计的质量问题，一般来说零件制造质量问题，往往在于设计过程中的精准度不够，应用CAD技术就能改善这一情况。从当下CAD技术的使用来看，零件制造成功率得到有效提高，而且CAD技术依旧在不断完善，这样就能促使零件与模型数据保持一致，机械工程设计的质量也会因此大幅度提高。其次CAD技术的应用会对设计人员的思维产生影响，促使设计人员的思维得到提高，以此来满足产品的创新性，并且在设计的过程中，可以及时发现零件的缺陷，不仅增加了制造成功率，也提高了整体的质量。
4.4在机械工程信息集成系统中的应用
信息集成系统，主要涵盖数据监管、决策分析等方面的功能，确保内部所有信息都比较全面的同时，也能够方便人员后期维护。鉴于当前不断增加的机械工程设计任务，必然需要设计人员付出更多的时间，引入先进设计建模，更加需要系统间的信息共享。整合元素，构建完善數据库管理系统，必然能够实现信息实时共享效果。但是，当前大多数设计人员应用多媒体数据库实施机械工程设计时，还有很多需要处理的弊端，这是行业人士迫切需要处理的事项。而在多媒体数据库中，包括了海量的信息，应用信息管理方式实施各项信息管理，不会对网络构成巨大威胁，也能够依靠智能化系统快速处理各项弊端，从而让多媒体信息传输和播放保持一致[2]。
5、结语
综上所述，机械制造设计作为把控机械设备技术含量和质量的重要环节，需要更好地保证工作效率和工作质量。CAD技术的应用，在很大程度上帮助人们完成机械制造设计工作的不断优化。可以满足设计过程中的各类需求，为机械制造设计人员提供便利，实现高质量机械工程设计结果，促使我国机械工程行业可持续发展目标尽快实现。
参考文献：
[1]张书月.计算机机械制图与AutoCAD课程的整合性分析——评《机械制图与CAD技术基础》[J].机械设计，2020（6）：1.
[2]黄艳雁，黄文剑.信息技术促进机械设计类人才的创新能力发展[J].机床与液压，2021，49（20）：1.
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