CAD在机械设计中的应用探讨.pdf

摘要：CAD软件的应用为机械设计者提供了较好的技术支持，目前各种CAD设计软件正广泛应用于机械设计的各个领域，但是随着计算机和科学技术发展，CAD软件还需突破自身，取得更大的发展。本文闸述CAD技术在机械产品设计中应用的基础上，总结了CAD技术在机械设计中的优，点，并分析了常见的机械设计中的CAD技术，最后对机械设计中CAD技术的发展进行了展望。关键词：CAD机械设计应用

内容摘抄：

1 CAD技术在机械设计过程中的主用功能
CAD技术在机械设计中主要应用在几个方面：图形绘制、计算机辅助设计、信息处理、数据库的建立和处理、应力分析、动态性能分析、热传递分析、仿真运动、信息的检索和交换、二维绘图、三维造型，结构优化等方面。具体从以下两个方面展开探讨。
第一，CAD技术应用于机械产品的开发和设计过程中，即常用的计算机辅助工程技术，它能够大幅减少设计人员的重复劳动和实验，借助CAE技术能有效分析产品的性能和结构是否优化，将产品设计和性能设计结合起来，利用计算机分析零件的动态和静态特性及结构特性，能直观看到是否达到最优。尽管CAD/CAE技术己经广泛应用于机械设计的活动中，但是目前机械设计人员的水平还处于比较低的位置，还需要拥有CAD辅助设计的企业应加强对该类人的培养，提升，将CAD技术的优越性发挥出来。第二，CAD技术发展的初期仅仅是简单的图形绘制，但是现在CAD技术发展已经由当初的辅助绘制二维图形发展到今天的真正用于产品研发的设计过程中。目前在企业设计或学校教学中，应用最多的CAD软件主要是CAD/CAM,CAXA图板，AUTOCAD等等，而且目前设计人员也
能有效，全面的将CAD辅助设计的理念应用在设计中，经过他们的摸索总结和不断提高，目前，他们对CAD接受程度也在提高，能有效运用图形分析，资料共享和信息技术处理等高层次的CAD处理技术。
2机械设计中运用CAD技术的作用
CAD软件拥有二维和三维绘图的功能，但是设计人员更加偏爱三维设计，主要是它的效率高，速度快，成本低。主要表现在三个方面：
首先，机械设计效率提高，周期变短。机械设计的零件需要在反复的设计失败和错误中不断进步和完善。比如，在零件需要配合设计时，为了保证零件能精确配合，可以用三维软件同时设计两个零件进行装配，避免单独设计引起的装配失败，三维技术能有效完成零件配合设计，当设计配合不合理时只需要对零件部分做微小的改变，零件的大部分信息没有发生变化。另外，CAD具备变型设计的功能，能将不同零件部分进行重构，设计一个不同的产品。如此，CAD技术能大幅减少设计时间，提高生产效率。

（略）

3在机械设计中常用的CAD功能
第一，CAD实体建模。目前，CAD建模最主要的有三种方式，实体、表面、线框。比如在AUTOCAD中提供了多种实体建模方式，最基本的有立方体、圆球体、柱体、锥体等。一般零件都可以通过这些模块进行结构分析，设计时，对基本造型进行分解分析，然后采用布尔运算对零件进行三维造型。另外，零件三维实体建立后，调用运动分析模块对零件功能进行分析。对于零件装配，可以通过采用三维编辑功能，让零件按坐标要求进行装配，完成设计任务。
第二，集成制造。科学技术的不断进步，CAD软件也在不断发展和强大，制造向数控化方向发展，设计向计算机方向发展，CAM/CAE也正在向计算机方向发展。一个完整的CAD/CAM软件集成了三维造型、图形编辑、曲面造型、仿真加工、受力分析、在线加工等的功能。这些模块的运行都是建立在全面的工程数据库基础上的。
第三，机械设计CAE软件的发展.CAE软件主要是承担后期分析处理的任务，解决零件设计是否合理。比如产品零件结构是否优化，受力分析是否合理，运动特性分析，静态和动态特性分析等等。4CAD技术在机械设计中的发展方向CAD中的三维造型很好的解决了设计者由单一的思维活动变成了直观的视觉设计，能同时完成部件设计和整体设计时利用三维模型进行更好的分析和研究，统一的数据库能让设计者选取到最优的设计方案.按目前的发展方向，三维技术有可能会淘汰二维绘图。随着世界科学技术的不断发展，计算机性能，网络的普及，信息处理能力的不断提高，CAD软件技术也将更加开放和集成。

（略）

投稿会员：巧克力布丁