機(jī)械制造應(yīng)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展的研究

何飛翔

【摘 要】文章在談?wù)摍C(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，分析了機(jī)械制造應(yīng)用CAD技術(shù)的設(shè)計(jì)發(fā)展，對機(jī)械制造應(yīng)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展的研究主要是從設(shè)計(jì)原理以及在制造行業(yè)中的發(fā)揮的作用等方面做了詳細(xì)的論述，旨在促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)水平的提高。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)；CAD技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)；發(fā)展研究

機(jī)械行業(yè)的發(fā)展離不開制造技術(shù)的支持，而制造技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步離不開先進(jìn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件的支持，CAD作為一項(xiàng)全新的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，用于先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，并且效果顯著，極大的提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的水平。【1】基于此，下文首先簡要分析了CAD技術(shù)在機(jī)械制造中起到的作用，其次著重探討了CAD技術(shù)下的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展問題。

一、CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用

CAD是一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，使用三維CAD設(shè)計(jì)出的立體圖非常的形象且直觀易懂，能極大的降低機(jī)械設(shè)計(jì)的難度，并拓寬機(jī)械設(shè)計(jì)的廣度，推進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的速度，提升了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率以及質(zhì)量，且設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品更符合現(xiàn)代制造業(yè)的生產(chǎn)要求，因此被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械技術(shù)的設(shè)計(jì)中。下文就該先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械技術(shù)設(shè)計(jì)中的具體作用進(jìn)行簡要的分析。

（一）提升機(jī)械設(shè)計(jì)效率。眾所周知，機(jī)械設(shè)計(jì)存在一個(gè)周期性的設(shè)計(jì)規(guī)律，并且設(shè)計(jì)技術(shù)對設(shè)計(jì)周期的長短有著重要的影響，CAD設(shè)計(jì)技術(shù)是一種三維的設(shè)計(jì)技術(shù)，因此能夠滿足立體設(shè)計(jì)的需求，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)圖立體化，立體化的圖形更易于理解，因此也就在無形中將復(fù)雜的設(shè)計(jì)簡單化了，進(jìn)而達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期的目的【2】。其次，在機(jī)械技術(shù)的設(shè)計(jì)中經(jīng)常會遇到一些較為復(fù)雜的集合造型，平面設(shè)計(jì)軟件或者說設(shè)計(jì)計(jì)算不能清楚剖析出這些復(fù)雜造型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計(jì)的難度較大，所需時(shí)間較長，效率也不高，利用三維的CAD機(jī)械設(shè)計(jì)，可以通過相關(guān)的幾何實(shí)體運(yùn)算功能，剖析出造型的實(shí)體圖，并自動生成截交線與相貫線，能有效解決設(shè)計(jì)中遇到的復(fù)雜造型，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)效率。

（二）提升機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量。機(jī)械設(shè)計(jì)的科技含量對機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量有著決定性的影響，在機(jī)械制造技術(shù)以及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中融入信息技術(shù)，已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)全新的發(fā)展方向，而且事實(shí)證明，也只有在機(jī)械設(shè)計(jì)中將信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量才能得到有效的保證【3】。三維CAD設(shè)計(jì)是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中將三維CAD技術(shù)與CIMS有機(jī)結(jié)合起來，能夠讓機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)大為提升，在先進(jìn)技術(shù)的支持下，機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品也會有多方面的發(fā)展，并且CAD技術(shù)本身就有一系列先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，例如有限元受力分析功能，因此三維CAD技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中，能夠大大提升機(jī)械技術(shù)預(yù)計(jì)產(chǎn)品的科技含量，提升機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

（三）提升零件設(shè)計(jì)的靈活性。在機(jī)械制造中，生產(chǎn)設(shè)備以及控制設(shè)備的某一元件出現(xiàn)故障是經(jīng)常會遇到的事情，因此在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)該將機(jī)械元件的維修修正做充分的考慮，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)下，設(shè)計(jì)出的機(jī)械元件非常的復(fù)雜，零件的配置環(huán)境也較為復(fù)雜，因此當(dāng)機(jī)器中某一零件出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，維修起來非常困難。在三維CAD技術(shù)下，設(shè)計(jì)出的機(jī)械零件能夠有效解決配備失敗的問題，三維CAD軟件可以在機(jī)械零件中配置資源查找器，通過資源查找器，可以對零件的運(yùn)行狀態(tài)以及任務(wù)的完成情況今進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果零件出現(xiàn)問題需要修改，直接點(diǎn)擊查找器中的修正指令就可以完成，也可以根據(jù)零件在機(jī)械中的位置以及具體的形狀設(shè)計(jì)出新的零件，因此零件更換與修改的靈活性非常的高。

二、機(jī)械制造應(yīng)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展分析

（一）自動化、智能化的發(fā)展方向

CAD技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，因此計(jì)算技術(shù)的發(fā)展對CAD技術(shù)的影響很大，當(dāng)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)中含有許多智能化的科技與功能，例如聯(lián)想啟發(fā)、專家技術(shù)、知識工程等智能化的技術(shù)，因此CAD技術(shù)也勢必會朝著智能化與自動化的方向發(fā)展，將計(jì)算機(jī)學(xué)科領(lǐng)域中富有智能化與自動化的學(xué)科與技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)中去，使其建立在先進(jìn)的控制理論與成熟的人工智能技術(shù)之上，能夠?qū)崿F(xiàn)CAD技術(shù)的智能化與自動化發(fā)展【4】。并且在經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用與發(fā)展之后，三維CAD技術(shù)已經(jīng)得到了很大的完善，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備也更加的先進(jìn)，滿足計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化需求，因此在三維CAD技術(shù)輔助設(shè)計(jì)功能的基礎(chǔ)之上，將現(xiàn)代先進(jìn)的智能化科技融入到CAD技術(shù)中去，能夠讓三維CAD 系統(tǒng)的智能化與自動化水平有一個(gè)很大的提升，讓三維CAD系統(tǒng)具備專業(yè)的學(xué)習(xí)與分析的能力，能夠自動的完成一些數(shù)據(jù)的分析與命令的執(zhí)行等智能化的行為，讓其的行為具備人的意識，例如使其具備一定的思維邏輯，能夠完成一定的推斷與推理，就某些設(shè)計(jì)行為以及設(shè)計(jì)理論進(jìn)行自主的決策，極大提升設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量。但是在展望三維CAD技術(shù)朝著智能化方向發(fā)展的同時(shí)，我們應(yīng)該注意到，三維CAD系統(tǒng)的一切智能化行為都是建立在人類思維的基礎(chǔ)上，因此它不可能超越人的思想與行為，而只能滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的智能化需求。

（二）朝著集約化的方向發(fā)展

三維CAD技術(shù)并不是一項(xiàng)獨(dú)立發(fā)展的技術(shù)，它的發(fā)展是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)之上，并通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備才能完成它的輔助設(shè)計(jì)的行為，因此隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及圖形、數(shù)據(jù)庫等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，三維CAD技術(shù)勢必會朝著集約化的方向發(fā)展，或者說集成化的發(fā)展方向是三維CAD技術(shù)發(fā)展的必然選擇【5】。具體表現(xiàn)為：首先，隨著CAD技術(shù)的不斷發(fā)展，它會不斷的與一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)尋求一致性與統(tǒng)一性，例如MIS系統(tǒng)、MRP系統(tǒng)等，并且隨著網(wǎng)絡(luò)科技的飛速發(fā)展，這些系統(tǒng)之間的聯(lián)系只會越來越緊密，在多種計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，各種機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)想都會成為現(xiàn)實(shí)。其次，三維CAD技術(shù)還能夠與計(jì)算機(jī)中的一些編程軟件有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而使得所生成的3D圖形的精準(zhǔn)度得到很大的提高，例如與XML等軟件編程的集合之后，就能對復(fù)雜的幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，進(jìn)而有效解決異構(gòu)平臺問題。

三、結(jié)語

總而言之，CAD技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)計(jì)中的應(yīng)用極大的提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)勢必會朝著智能化與集成化的方向發(fā)展。