AutoCAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展，CAD被廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、設(shè)施設(shè)備、機(jī)械工程的工藝設(shè)計(jì)等方面，解決了設(shè)計(jì)方案的高復(fù)雜度、高重復(fù)度的問題，使信息資源的利用率和設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量得以大幅度提升。針對(duì)CAD在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)領(lǐng)域的作用，本文將對(duì)CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：CAD；機(jī)械工藝；計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.046

0 引言

CAD技術(shù)是由美國Autodesk軟件公司研發(fā)出來的，由于其操作的便捷性和強(qiáng)大的圖形處理功能而受到廣泛追捧，該公司面向機(jī)械設(shè)計(jì)推出的一系列CAD繪圖軟件，極大提高了機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的效率。

1 AutoCAD技術(shù)的簡介

AutoCAD，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design），簡稱CAD，指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作[1]。

一般來說，機(jī)械設(shè)計(jì)人員要計(jì)算、分析和比較多種方案，最終選擇出最佳的方案來；各種形式的設(shè)計(jì)信息，都是可以存放在計(jì)算機(jī)里的，并且能夠快速地檢索出設(shè)計(jì)員所需要的信息，這些設(shè)計(jì)信息包括文字的、圖形的、數(shù)字的；機(jī)械設(shè)計(jì)師只需要作出設(shè)計(jì)草圖，接下來根據(jù)草圖設(shè)計(jì)出工作圖的繁重工作就可以交給計(jì)算機(jī)來完成；然后，機(jī)械設(shè)計(jì)師根據(jù)計(jì)算機(jī)自動(dòng)設(shè)計(jì)出來的工作圖，快速地設(shè)計(jì)出方案，并及時(shí)判斷和修改方案；用CAD技術(shù)進(jìn)行與圖形數(shù)據(jù)有關(guān)的加工工作，例如：圖形的編輯和裁剪、平移和旋轉(zhuǎn)、放大和縮小等。

通常來講，CAD的基礎(chǔ)是具有圖形功能的交互計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其主要設(shè)備有：計(jì)算機(jī)主機(jī)，掃描儀，繪圖儀，磁帶機(jī)，打印機(jī)，圖形輸入板，圖形顯示終端和圖形支撐系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語言等軟件，計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)主要利用圖形變換、交互技術(shù)、實(shí)體和曲面造型等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)程序的可視化功能，并創(chuàng)建、管理、編輯、導(dǎo)入、導(dǎo)出、打印2D和3D圖形和圖形文件。

2 CAD 技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

2.1 CAD 技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況

（1）二維平面圖樣的開發(fā)和設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)最先涉及到機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的領(lǐng)域便是開發(fā)、設(shè)計(jì)二維平面圖樣。機(jī)械設(shè)計(jì)人員通過CAD圖形數(shù)據(jù)加工功能，操作計(jì)算機(jī)完成機(jī)械工藝設(shè)計(jì)平面圖樣的開發(fā)，通過計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)還可自動(dòng)化管理圖樣信息和設(shè)計(jì)信息，節(jié)省了設(shè)計(jì)人員的時(shí)間和精力，提高了工作效率。

（2）三維建模和三維仿真測(cè)試 。三維建模和仿真測(cè)試是目前 CAD 技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中最主要的應(yīng)用，圖形處理技術(shù)的進(jìn)步，以二維圖樣為基礎(chǔ)的 CAD 技術(shù)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代機(jī)械工藝的設(shè)計(jì)需求，因此 Autdesk 公司推出了三維可視化建模，通過三維建模和仿真測(cè)試，工程師可以將二維圖形轉(zhuǎn)換為三維可視化模型，也可以直接繪制三維模型。

從機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用來看，基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與機(jī)械工藝產(chǎn)品的生產(chǎn)的有效整合，通過 CAD 系列軟件提供的插件，工程師、設(shè)計(jì)師等可以方便地通過 CAD 設(shè)計(jì)出來的圖樣將其轉(zhuǎn)換為工業(yè)生產(chǎn)模型圖樣，進(jìn)行各種模型制作和打樣和生產(chǎn)工作，極大簡化了設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的處理的復(fù)雜性和難度，提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率。

2.2 機(jī)械工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用CAD的優(yōu)勢(shì)

（1） 提升工作效率。在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模型，機(jī)械設(shè)計(jì)員可根據(jù)實(shí)際的需要，與實(shí)際的數(shù)據(jù)相比較后，在修改圖形時(shí)，無需改動(dòng)的部位則還是按照原型投入使用，運(yùn)用CAD技術(shù)進(jìn)行機(jī)械工藝的設(shè)計(jì)，可以從根本上加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)的速度。運(yùn)用 CAD技術(shù)進(jìn)行機(jī)械工藝設(shè)計(jì)改動(dòng)的過程中，還能有效降低設(shè)計(jì)產(chǎn)品改裝的暗度，工程師只需要在原產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡單的操作，就可獲得一個(gè)全新的方案。

（2）提升產(chǎn)品技術(shù)含量。隨著技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求也越來越高，而產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)含量已經(jīng)成為了衡量產(chǎn)品性能最關(guān)鍵的指標(biāo)和因素，隨著CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，不僅提升了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)含量，同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也為新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了可靠的技術(shù)保證。

（3）實(shí)現(xiàn)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的變量化和數(shù)據(jù)化。變量化和數(shù)據(jù)化是影響機(jī)械工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)上圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作，以圖紙、直尺、筆等為工具進(jìn)行繪圖，若出現(xiàn)局部改動(dòng)，整個(gè)設(shè)計(jì)圖紙都要從頭來過，再重新進(jìn)行機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)和繪畫，事實(shí)上，最終的設(shè)計(jì)圖紙是在多次循環(huán)往復(fù)之后才得到的，這種傳統(tǒng)的繪圖方法不單單增加工程師的工作量，還降低了工作效率。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，CAD技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械工藝設(shè)計(jì)人員可以利用 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)機(jī)械工藝，繪制相關(guān)圖紙。設(shè)計(jì)員只要將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)，CAD技術(shù)就會(huì)根據(jù)輸入的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后自動(dòng)生成所需要的產(chǎn)品的基本模型，若設(shè)計(jì)員需要對(duì)方案進(jìn)行或大或小的變動(dòng)，只需變動(dòng)部分?jǐn)?shù)據(jù)即可，而不需要像傳統(tǒng)方法那樣，全部從頭來過。這樣的設(shè)計(jì)方法，不僅從根本上降低了機(jī)械設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)難度，同時(shí)，也有效提升地提升了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作效率，還提高了產(chǎn)品模型的精度和質(zhì)量。

3 結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的繪圖手法，節(jié)省了大量的時(shí)間和精力，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工藝設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)化和變量化、計(jì)算機(jī)信息化和智能化，提升了產(chǎn)品的技術(shù)含量和精度，提高了工作效率和工作質(zhì)量，本文通過分析CAD技術(shù)的功能和作用，以及CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用作用的探究，對(duì)CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)有十分重要的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]搜狗百科.http：//baike.sogou.com/v64512469.htm？fromTitle=

CAD.[OL].2017（12）.

[2]蔡葛明，雍照章，王華.CAD技術(shù)在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].機(jī)械工程師，2016（01）：218-220.

[3]張為民.電火花線切割CAD/CAM集成系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D].浙江大學(xué)，2004.

作者簡介：郭婷（1983-），女，陜西銅川人，碩士研究生，講師， 研究方向：數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)及研究。