CAD技术在机械工程设计的运用

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1、机械工程设计的特征

1.1在设计技术发展的过程中，计算机技术、力学、电子学、分析技术等都融入到了设计技术当中，这就使传统的经验设计变为具有科学性和专业性的动态设计。在现代设计技术应用的过程中，需要收集和整理相关的信息，进行快速准确的运算，并选择最佳方案，为了实现这一目的，就需要在机械工程设计中应用cad技术和数据库技术以及人工智能技术等。

1.2现代设计在设计原则、价值分析法则、设计思想、造型设计等方面和传统设计相一致，但由于先进技术和思想的注入，使设计的每个阶段都融入了最新的科技成果，并运用最新的设计观念。现代设计技术中除了拥有传统设计，还应该融入模块化设计、有限元分析、反震技术、优化设计、动态试验和计算机信息交换等门类，这样才能使现代设计的功能更加完善。

1.3随着市场竞争的增强和用户要求的提高，机械工程设计必须要不断提高产品质量，同时缩减产品的生产成本，尽量缩短产品研发的周期，这样才能满足现代机械设计的要求。在这个过程中，各类技术对机械产品的改造和对设计技术的革新都提供了一定的帮助。由以上内容可以看出，现代设计技术具有以下几项特点：智能化特点，大型机械工程设计中包括分析、分解和综合几个主要环节，需要进行运用创造性思维，并开展智能活动；经济性特点，市场和客户对机械产品的经济性要求增加；并行性特点，在设计过程中必须考虑设计的后续工作，需要实现DFA和DFM，这样才能减小库存的消耗，以实现经济性特点；集成化特点，需要树立人、机械一体化，机械、电力一体化，软件、硬件一体化，在设计过程中需要综合分析数据和评价，并利用先进的科技成果；精确性特点，是机械产品复杂化和综合性发展的趋势，现代技术的应用使精确性特点更加突出；动态性特点，设计对象和设计组织都应该具有动态性。

2、CAD技术在机械工程设计中的发展和应用

2.1在机械工程设计的所有技术手段中，CAD技术是一种最具活力的技术，其主要应用在机械工程设计中的几何建模、辅助绘图、设计审查、工程分析、数据库建立、信息处理和信息检索等方面。在机械设计过程中，设计者需要根据工程的设计要求对设计进行反复改进，并同时进行分析和评价，这一过程主要具备以下几个特点：（1）创造性，设计者需要根据市场需求或者客户意见来设计出有创意的产品模型；（2）多解性，设计结果会由于用户对象、标准、材料和设计指标的不同而产生差异；（3）近似性，要对机械设计进行简化近似。机械设计的工作一般都集中在设计的初期，机械工程的设计思路和设计目标会对后期工作的进行产生深远影响。为了在机械工程设计之初就将设计人员从传统的方式中解放出来，保证设计人员的创造性能够充分发挥，并运用以往的设计经验和设计成果来进行设计，就需要将大量的计算和各种数据的判断交给计算机来完成。所以说，CAD技术不仅要向高科技、智能化发展，还应该实现信息集成化、交换口标准化和技术一体化。随着人工智能、信息集成、数据库技术的发展，CAD技术也在不断向更高科技的水平发展。

2.2CAD在向智能化发展的过程中，人工智能起到了关键性的作用，在研究人工智能和CAD技术想结合的过程中，主要是为了提高CAD系统的创造力。在运用推理技术时，能够促进CAD技术的发展，人工智能中的专家系统主要以方案综合和设计评价两种形式存在。随着人工智能的优化发展，不断产生了能够处理设计条件不充分的设计方案的系统，并且能够进行模糊设计和判断的方法。

2.3信息集成一般是指管理信息系统、决策支持系统、计算机集成制造系统的之间的数据共享以及数据的完整性和一致性的维护。随着机械工程设计规模的扩大、设计周期的缩短以及先进设计模式的引入，更需要实现各个系统之间的信息共享。但由于实现信息共享存在一定的特殊性，这就需要借助数据库对其进行有效管理。在现阶段的机械工程设计中，有多媒体数据库的实用，但在实用阶段还存在一定的问题，这些问题是机械工程发展中必须要解决的问题。多媒体信息所涵盖的数据量较大，工程数据库采用分布式，并具有一定的信息管理能力和事物处理能力，为了有效的减少网络负担，就需要将多库智能问题合理解决，并使多媒体中的信息传输和播放保持同步。

3、总结

CAD技术是机械工程设计中必不可少的应用技术，也是优化机械工程设计的重要技术，本文通过分析机械工程设计的主要特征，了解到机械工程设计的发展需要应用最新的技术，进而对CAD技术在机械工程设计中的发展和应用进行了深入探讨。CAD技术的应用不仅能够促进机械工程设计的发展，也能给企业带来巨大的经济效益。

本文作者：李锐工作单位：郑州铁路职业技术学院