CAD機(jī)械設(shè)計論文

　　CAD技術(shù)作為杰出的工程技術(shù)成就，已廣泛地應(yīng)用于工程設(shè)計的各個領(lǐng)域。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于CAD機(jī)械設(shè)計論文的范文，歡迎大家閱讀參考!

　　CAD機(jī)械設(shè)計論文篇1

　　淺談CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用

　　【摘要】AutoCAD是全球廣大技術(shù)人員普遍歡迎的一種繪圖軟件，在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，尤其是關(guān)于機(jī)械做圖方面。AutoCAD以其強(qiáng)大的輔助圖形設(shè)計和三維實體造型功能必將改變傳統(tǒng)的繪圖方式。功能齊全的AutoCAD軟件在機(jī)械設(shè)計當(dāng)中承擔(dān)和發(fā)揮了重要作用。

　　【關(guān)鍵詞】CAD 機(jī)械設(shè)計 應(yīng)用

　　引言：AutoCAD以其強(qiáng)大的輔助圖形設(shè)計和三維實體造型功能必將改變傳統(tǒng)的繪圖方式，使繪圖工作變得更輕松而高效。它是進(jìn)行數(shù)字和圖形信息處理，以實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、造型和數(shù)控加工的自動編程軟件，具有知識密集、綜合性強(qiáng)、初始投入大的特點。它的普及應(yīng)用將使產(chǎn)品設(shè)計制造和生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式發(fā)生深刻的變化，從而帶動制造業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，是當(dāng)前國際科技領(lǐng)域的前沿課題。

　　1.CAD的實際應(yīng)用流程。

　　機(jī)械產(chǎn)品工程CAD包括設(shè)計信息管理系統(tǒng)(PIM)、工程圖紙建模(PDS)、模型驅(qū)動的裝配圖繪制。覆蓋從草圖概念化設(shè)計到裝配圖自動生成的全部設(shè)計過程，并提供一個基于數(shù)據(jù)庫與設(shè)計過程融為一體的設(shè)計信息管理系統(tǒng)，這樣就構(gòu)成了一個完整的機(jī)械產(chǎn)品工程CAD系統(tǒng)。

　　而機(jī)械CAD工具是為機(jī)械設(shè)計師提供更快、更簡捷繪制工程圖紙的方法。它不但可使設(shè)計師甩掉圖板，同時還甩掉了《機(jī)械工程設(shè)計手冊》，簡化了煩瑣的工作，并使需要多次才能完成的操作一次完成，大大縮短了工程師繪圖、改圖的時間。提供了輔助編輯、輔助繪圖、國標(biāo)圖庫、矢量漢字標(biāo)等功能。

　　為常用機(jī)構(gòu)零件參數(shù)化設(shè)計提供獨具特色的常用件設(shè)計模塊，包括了帶輪、鏈輪、錐齒輪等六種常用件參數(shù)化設(shè)計及參數(shù)化繪圖。自動繪制設(shè)計好的工程圖紙，并可按用戶的需要進(jìn)行尺寸驅(qū)動來實現(xiàn)參數(shù)化繪圖。通過在Excel中采用VBA分別編制出“新建”、“打開”、“保存”、“另存為”、“退出”5個模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入和管理工作。CAD繪圖程序采用AutoLISP語言編制，可實現(xiàn)兩大功能模塊，以便完成各類制圖工作，即數(shù)據(jù)讀入模塊和圖形繪制模塊。

　　具體如下：

　　1.1 數(shù)據(jù)錄入。

　　在進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入時，首先要建立相應(yīng)的編號、階段及有關(guān)信息，以便對諸多流程進(jìn)行統(tǒng)一管理。隨后即可啟動DataIn.exe模塊，錄入數(shù)據(jù)。這里系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的編輯功能，如復(fù)制、粘貼、剪切、刪除，以及實用于數(shù)據(jù)錄入工具，如切點數(shù)據(jù)拷貝、片狀數(shù)據(jù)修改等，以及相應(yīng)的快捷方式。對于小型應(yīng)用型設(shè)計可以根據(jù)習(xí)慣，一邊在平面圖中建立模型，一邊錄入數(shù)據(jù)。對于大工程則應(yīng)分開錄入，再利用系統(tǒng)中的導(dǎo)入和導(dǎo)出工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接。只要對應(yīng)各單位數(shù)據(jù)錄入文件進(jìn)行對應(yīng)的程序運(yùn)行，就能做出幾十種適合各種場合的勘查機(jī)器。

　　1.2 快速繪制圖形。

　　啟動AutoCAD，運(yùn)行相應(yīng)的圖形生成模塊，如：平面圖、剖面圖等，即可生成相應(yīng)的CAD格式(dwg文件)圖形文件。當(dāng)然在生成圖形之前，應(yīng)根據(jù)工程的具體要求修改圖形框、各種圖形符號、表示形式，并啟動Hatch.exe模塊，修改或制作滿足規(guī)范要求的沖填圖案。

　　1.3 編輯圖形。

　　利用圖形生成模塊所得到的CAD圖形往往不能滿足實際的要求，這就需要利用CAD強(qiáng)大的編輯功能來添加和修改一些內(nèi)容。這里系統(tǒng)還提供了適用于編輯機(jī)械工程圖形的工作模塊，如：模型工具、測量工具、結(jié)點工具、特殊結(jié)構(gòu)編輯工具等。利用這些工具進(jìn)行編輯，即可得到十分完美的圖形。

　　1.4 快速處理試驗數(shù)據(jù)。

　　完成數(shù)據(jù)錄入，即可得到相應(yīng)的曲線和數(shù)據(jù)處理結(jié)果。為了適用于不同的要求，系統(tǒng)還根據(jù)不同的規(guī)范要求設(shè)計了不同的統(tǒng)計計算模塊，使工作效率有了很大的提高，拓寬了軟件的使用范圍。

　　1.5 利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

　　在Access窗口中利用Excel工具，將庫文件轉(zhuǎn)化為Excel格式文件，并重新命名，這樣就形成了一系列的Excel格式的庫文件。Excel具有的強(qiáng)大統(tǒng)計功能和眾多的函數(shù)計算均可用于各個庫文件中，以實現(xiàn)快速對機(jī)械設(shè)計圖紙數(shù)據(jù)、工作量、各種物理力學(xué)性質(zhì)等工程信息的統(tǒng)計與計算工作，使眾多繁雜的統(tǒng)計工作變得簡單快捷。

　　1.6 利用Word編輯文字報告。

　　本系統(tǒng)具有根據(jù)設(shè)計任務(wù)、設(shè)計流程、材料條件、工程特點等具體情況自動生成文字報告的功能，即選擇“報告”菜單中的“生成文字報告”，彈出對話框，自動打開已生成文字報告。報告以Word格式保存為工程目錄下的report.doc文件，然后可在Word中對報告進(jìn)行編輯。

　　2.使用模板文件。

　　在建筑制圖中，我們一方面要遵循國家的相關(guān)規(guī)定和規(guī)范，比如說圖紙幅面、標(biāo)題欄和會簽欄的規(guī)格、圖線、字體和尺寸標(biāo)注等;另一方面，我們會經(jīng)常使用一些樣式和繪圖環(huán)境的設(shè)置，比如說多線樣式、圖層設(shè)計、圖形單位、精度、捕捉、柵格等，我們可以將這些常用的信息保存為一個模板文件，其擴(kuò)展名為dwt.這樣，我們就可以在每次繪圖之前先打開該模板文件，然后在其基礎(chǔ)上進(jìn)行繪圖，從而節(jié)省了寶貴的時間和精力。

　　3.總結(jié)繪圖技巧。

　　當(dāng)前市場上有關(guān)建筑繪圖的書籍和教學(xué)光盤有很多，為我們學(xué)習(xí)軟件提供了有利的環(huán)境。但是并不是說書籍上和教學(xué)光盤上介紹的方法就是最好的。在掌握AutoCAD的基本繪圖命令和編輯命令后，我們就可以結(jié)合建筑繪圖的特點，總結(jié)出一些比較快捷的繪圖方法。比如說在預(yù)留門窗洞時，有的書籍和光盤上介紹的方法是在繪制好軸線后，再使用多線繪制墻體，然后炸開墻體，并在需要插入門窗的位置對墻體進(jìn)行修剪，從而留下門窗的位置。

　　使用這樣的方法，不僅比較繁瑣，容易出錯，而且日后不易修改。筆者建議使用如下的方法來預(yù)留門窗洞：在繪制好軸線時，先使用斷開命令在軸線的適當(dāng)位置進(jìn)行打斷，然后繪制墻體，這時繪制好的墻體就沒有多余部分，不需要進(jìn)行修剪，從而方便地插入門窗塊，而且這種方法并沒有炸開墻體，以后修改非常方便。再比如說在繪制軸號時，有的書籍和教學(xué)光盤上介紹的方法是先繪制好一個軸線圈，并在軸線圈內(nèi)填入軸線號，然后拷貝這一個繪制好的軸線圈和軸線文字到其它軸線，最后修改軸線文字，從而完成軸線繪制。

　　使用這樣的方法同樣讓人感到非常繁瑣，因此筆者建議使用如下的方法來繪制：首先定義四個帶有屬性的塊，它們的插入點分別對應(yīng)于軸線的上、下、左和右，塊的屬性中描述好軸線文字的大小和位置等信息，我們在繪圖時就可以方便地調(diào)用這些塊，完成軸線的繪制。我們還可以將這些帶有屬性的塊保存在模板文件中，使繪圖變得更加簡單易行。

　　4.使用修改命令。

　　對CAD繪圖工作人員來說，一幅圖60%-70%是修改，只有30%-40%是作圖，這一點并不難理解。我們一方面要可以熟練地使用修改命令來對圖形進(jìn)行修改，另一方面也要總結(jié)修改的快捷方法。AutoCAD所提供的夾點就具有很強(qiáng)大的修改功能。通過控制夾點便能進(jìn)行一些基本的編輯操作，比如說COPY、MOVE以及改變圖形所在的圖層等基本操作等。而且不同的圖形，還有其特殊的操作，比如通過節(jié)點操作就可以完成元件的延伸和移動。

　　5.三維AutoCAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用。

　　在設(shè)計中使用三維AutoCAD系統(tǒng)，可以利用相鄰兩零件的位置及形狀來設(shè)計新零件，既方便又快捷，還可以保證新零件與相鄰零件的精確配合，防止單獨設(shè)計的零件會導(dǎo)致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放可以把零件造型的過程通過動畫演示出來，使人清晰可見。

　　在裝配過程中，資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關(guān)系。若裝配存在錯誤即予以顯示。另外，零件還可以隱藏，在隱藏了外部零件后，可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整個機(jī)器裝配模型完成后還能進(jìn)行運(yùn)動演示，對于有一定運(yùn)動要求的，可檢驗行程是否達(dá)到要求，及時更改設(shè)計，避免了產(chǎn)品的報廢。

　　在用AutoCAD三維系統(tǒng)進(jìn)行新的機(jī)械開放設(shè)計時，只需對部分零件重新設(shè)計和制造，而大部分的零件都可用以前的信息，設(shè)計的效率大大提高。同時，三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計能力，通過快速重構(gòu)，可得到又一種新產(chǎn)品。

　　由于機(jī)械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合，使機(jī)械產(chǎn)品有了新發(fā)展。AutoCAD三維技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計方法，如優(yōu)化有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計，運(yùn)動仿真和優(yōu)化設(shè)計等，保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，同時大型企業(yè)數(shù)控加工設(shè)備完善，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　對于部件機(jī)構(gòu)的空間運(yùn)動和動力學(xué)的分析討論，在完成3D設(shè)計的概念后，在INVENTOR中加載相關(guān)的專業(yè)應(yīng)用軟件就可以進(jìn)行，其操作和結(jié)果都和我們很熟悉的AutoCAD用戶界面相似。對于應(yīng)力應(yīng)變分析，我們同時結(jié)合有限元分析軟件如(Dynamic Designer, Visual Nastran FEA)，可以對復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行完整的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真。能夠計算出機(jī)械系統(tǒng)零件的運(yùn)動情況，包括位移、速度、加速度和作用力及反作用力，還可以作零件的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)分析。

　　隨著CAD在機(jī)械設(shè)計中的廣泛應(yīng)用，對于一個機(jī)械設(shè)計人員來說不會AutoCAD是不行的，但即使會了，速度不快，在實際應(yīng)用中也是不行的。因此應(yīng)用者必須要提高自己的繪圖速度，當(dāng)然前提是要熟悉AutoCAD中基本操作命令和快捷圖標(biāo)的使用，并通過大量繪圖來練習(xí)基本操作命令。AutoCAD使相關(guān)的機(jī)械設(shè)計人員從繁雜的工作當(dāng)中能夠更快速、更準(zhǔn)確、更科學(xué)的進(jìn)行建模和作圖，利用強(qiáng)大的軟件功能，更好地為設(shè)計工作服務(wù)。

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　　CAD機(jī)械設(shè)計論文篇2

　　淺議基于CAD應(yīng)用的機(jī)械設(shè)計

　　摘要：目前，AutoCAD經(jīng)過了多次的優(yōu)化設(shè)計，不僅多出了很多繪畫的功能，而且對產(chǎn)品設(shè)計的方法相較以前，更加的靈活多變了。CAD繪畫技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品中運(yùn)用，不僅提高了產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量，設(shè)計人員還可以更加方便快捷的進(jìn)行繪畫設(shè)計，縮短了設(shè)計時間，提高了工作效率。

　　關(guān)鍵詞：CAD技術(shù) 機(jī)械設(shè)計

　　隨著機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展以及CAD技術(shù)的迅速進(jìn)步，CAD在機(jī)械設(shè)計中應(yīng)用逐漸成為一大關(guān)注焦點。如：汽車、船舶、輕工業(yè)、化工、機(jī)械、飛機(jī)、電子以及服務(wù)等許多的行業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用了CAD技術(shù)。而其中所占比例最大的當(dāng)屬機(jī)械類產(chǎn)品的設(shè)計。由于CAD本身強(qiáng)大的繪圖功能，使得許多的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件在機(jī)械行業(yè)中CAD技術(shù)得到了最廣泛的應(yīng)用。

　　一、 機(jī)械設(shè)計中CAD技術(shù)的應(yīng)用

　　1.多維幾何的繪圖

　　CAD技術(shù)最主要的技術(shù)是進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計，設(shè)計的方式主要包括圖形和數(shù)據(jù)兩個方面的內(nèi)容，因此在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計中，需要處理好這兩個方面，其中，繪圖的工作是設(shè)計工作的重點。對于一般的工程圖來說，所需的處理目標(biāo)是進(jìn)行二維圖形設(shè)計，在其設(shè)計之前，應(yīng)該根據(jù)一定的數(shù)據(jù)形成圖形軟件，通過CAD技術(shù)的應(yīng)用，保證其基本的穩(wěn)定性能。然而，由于各種不同的繪圖方式，會給當(dāng)前的圖形帶來不同的設(shè)計效果，因此，在CAD繪圖的過程中，主要采用的是交互式的結(jié)構(gòu)形式，做好圖形的設(shè)計和編輯工作。此外，CAD繪圖還有多個方面的功能，在應(yīng)用的過程中，要按照專業(yè)的技術(shù)開發(fā)手段進(jìn)行參數(shù)的處理，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，保證施工人員的技術(shù)熟練性，才能夠自動的繪制出符合要求的圖形。

　　2.圖形及符號庫

　　一般來說，繪圖的主要結(jié)構(gòu)形式是圖形和符號庫的形式，即利用復(fù)雜的圖形，通過符號的形式，進(jìn)行分解，將分解后的圖形存人一定的數(shù)據(jù)庫符號中，在繪圖的過程中。一旦需要某個圖形符合，可以自動的調(diào)出來，經(jīng)過工作人員的編輯和剪接，插入到另外一張需要的圖形中去，從而保證整體設(shè)計的方便性和美觀性。

　　3.模具CAD，CAM的集成制造

　　在CAD技術(shù)的應(yīng)用中，其本身的性能受到廣泛的關(guān)注和重視，特別是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種制作行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)有了很大的提高，從普通的機(jī)械到復(fù)雜的中心設(shè)計，都需要投入科學(xué)的手段。數(shù)字化的到來，使得繪周工作也朝著進(jìn)化提升的方向發(fā)展，在模具的設(shè)計方麗，需要涵蓋當(dāng)前所有的建筑行業(yè)，才能夠作為適合使用的繪圖工具。

　　CAD軟件是一個多功能的軟件，它具有其他軟件不具備的模塊，在數(shù)值和圖形的編輯方面，在數(shù)控機(jī)床的加工處理方面，在動態(tài)顯示方面，都可以做到盡善盡美。同時，這些模塊的組合可以形成一定的數(shù)據(jù)庫形成，在整體的管理水平上擁有較大的空間，因此可以說，CAD技術(shù)是當(dāng)前實體造型技術(shù)的主要數(shù)據(jù)來源。

　　4.工程分析

　　實踐中較為常見的普遍是有限元分析、優(yōu)化設(shè)計以及動力學(xué)分析等，除此之外，特定的設(shè)計對象還對應(yīng)有專屬的工程分所問題。

　　二、 CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)勢及不足

　　1.零件設(shè)計方便快捷

　　使用三維CAD系統(tǒng)，可以在裝配的環(huán)境中設(shè)計零件，也可以利用相鄰零件的位置形狀來設(shè)計新零件，方便快捷。避免了單獨設(shè)計零件的弊端。資源查找器中的文件回放功能還可以把零件造型的相關(guān)過程通過動畫的方式來播放，讓人一目了然。

　　2.縮短了機(jī)械設(shè)計的周期

　　采用三維CAD技術(shù)有利于解決復(fù)雜的幾何造型，等系列的問題設(shè)計工作人員的任務(wù)量，縮短了接近一半的周期。使機(jī)械設(shè)計的效率提高了很多，同時，三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計能力。通過快速重構(gòu)，可以得到全新的一種機(jī)械產(chǎn)品。

　　3.在裝配環(huán)境中裝配零件方便直觀

　　在裝配的生產(chǎn)過程中，資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件間的配置關(guān)系。如果裝配的不正確就會及時的顯示。另外外部零件還可以隱藏，隱藏了外部零件就可以讓我們更清楚的看到內(nèi)置的裝配結(jié)構(gòu)。及時的檢驗是否達(dá)到了設(shè)計的要求。避免了產(chǎn)品生產(chǎn)出來之后才發(fā)現(xiàn)有需要改進(jìn)的地方。

　　4.CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的不足

　　一個方面是雖然CAD技術(shù)取代圖板繪圖工具，但是并非真正意義上的設(shè)計。當(dāng)前，很多單位都是借助CAD軟件來獲取效果圖，缺乏相對的整體性。另一個重要的方面就是真正掌握CAD的技術(shù)人才相對較少，隨著計算機(jī)電子技術(shù)的快速發(fā)展，CAD系統(tǒng)變得也越來越復(fù)雜多變，因此想要熟練的掌握CAD的軟件技術(shù)不是一件容易的事情，絕大多數(shù)的設(shè)計人員都沒有接受過非常正規(guī)的專業(yè)訓(xùn)練和培訓(xùn)，導(dǎo)致對CAD的了解程度有限，因此在設(shè)計機(jī)械零部件的時候有可能會存在一定的不足。

　　三、 CAD教學(xué)發(fā)展趨勢

　　CAD軟件隨著計算機(jī)性能的提高和網(wǎng)絡(luò)的普及，以及越來越多的人工智能的應(yīng)用，會逐步的向規(guī)范化、智能化、集成化的方向發(fā)展。

　　一是在建立的數(shù)據(jù)模型上，數(shù)據(jù)模型會朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，數(shù)據(jù)的交換格式會漸漸走向統(tǒng)一，CAD設(shè)計的一些數(shù)據(jù)資源也會被逐漸的整合。

　　STEP標(biāo)準(zhǔn)體系在未來的CAD系統(tǒng)中會完善。這樣一來，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)資源獲取更多的CAD數(shù)據(jù)，有利于減少學(xué)生的畫圖時間，同時，可以參考其他設(shè)計師的設(shè)計思路。讓學(xué)生的思維更為廣闊。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。二是CAD軟件中特征造型和參數(shù)設(shè)計的采用加速了軟件的智能化。軟件不再是提供單一的畫圖工具，更不是一個將點線面儲存在

　　一起的工具。特征和參數(shù)的引入使得軟件似乎成為用戶一個更聰明的助手。通過智能化的人機(jī)交互方式，CAD技術(shù)更容易被學(xué)生所掌握，有利于學(xué)生快速的熟悉軟件，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　三是如今CAD技術(shù)被大大的整合了，成了計算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)庫、外圍設(shè)備、圖形學(xué)的集合體。它不斷和CAM(計算機(jī)輔助制造)，PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)，CAPP(計算機(jī)輔助工藝流程規(guī)劃)，MIS(管理信息系統(tǒng))、以及MRP(制造資源管理)等系統(tǒng)相集成?？梢詭椭鷮W(xué)生在學(xué)習(xí)CAD技術(shù)的同時也能了解工業(yè)制造的相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生全面學(xué)習(xí)的能力，了解工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，更有助于學(xué)生在實際參加工作后熟悉工作環(huán)境。

　　總之，在機(jī)械設(shè)計中，CAD技術(shù)無論是多維繪圖，還是模擬機(jī)械實體模型上，其都有著不可或缺的實際應(yīng)用意義。它不只是形式上的輔助工具那么簡單。隨著科技的發(fā)展，CAD按術(shù)也在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展逐漸走向成熟。在機(jī)械設(shè)計中，CAD技術(shù)的應(yīng)用也是越來越廣泛。就目前的CAD技術(shù)的應(yīng)用前景來看，將來，CAD技術(shù)以及其產(chǎn)品將會綻放出更為耀眼的光芒。

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