CAD技术在家电机械结构设计中的应用

CAD技术在家电机械结构设计中的应用

李国保

广东美的厨房电器制造有限公司,广东省佛山市528311

摘要：随着现代科学技术水平的提高，CAD技术在各行各业都得到了广泛应用，不但推动着工业发展，也提升了家电机械技术含量。家电机械设计是一种与大众日常生活密切相关的产业，属于拉动国家经济增长的主力军。在进行家电机械设计时，既要按照设计原则规划设计方案，又要对家电机械结构作出精确计算和测量。如今，将CAD技术引入到家电机械设计中，可以大大提高家电结构设计效率。鉴于此，文章结合家电机械结构设计，以CAD技术为切入点，分析CAD技术与家电机械结构设计的关系，在阐述CAD技术应用意义基础上，提出了几点有效应用CAD技术的建议，希望能切实强化家电机械结构设计效果。

关键词：CAD技术；家电机械；结构设计；意义；策略

引言：CAD技术因其直观的特点而成为当今设计技术的一种重要形式，CAD技术是将计算机作为主要的设计介质，利用其强大图形处理能力，对产品进行分析和设计，即可达到家电机械结构设计的最大化效果。CAD技术是对传统设计技术的一种创新和变革，将其应用于机械设计行业，对传统工作模式产生了巨大的冲击，从概念结构设计到计算机模拟设计的转变。同时，运用CAD技术对家电机械产品进行设计，能有效地缩短产品的设计时间，为有关人员提供更加直观、具体的机械产品模型，同时还可以利用计算机处理功能来对产品进行渲染，从而推动机械设计朝着设计制造一体化的方向发展。

一、CAD技术和家电机械结构设计的关系研究

传统家电机械结构工业设计在操作上是按照人的经验或固化程序进行操作，而CAD技术能在机械设计过程中对各种信息进行持续收集和整理。同时，CAD技术也能在家电机械结构设计过程中，依据已有资料对家电机械结构设计问题进行分析与解决，从而使家电机械结构设过程更加安全、稳定和高效。CAD技术是一种基于逻辑关系，从复杂程序中选择出一条最优程序的设计技术，即使是一些没有接触过CAD技术的工作人员，但经过一些简单的训练也能自行编写程序。因此，CAD技术在家电机械结构结构设计方面有着极大的发展空间[1]。

在CAD技术运用中，家电机械结构设计过程较为复杂，为了满足不同需求，家电机械结构设计人员需要可以根据自身需求，对整个系统进行增删，以达到提升家电机械结构设计效果的目标。通常情况下，电源系统将能量传输到CAD整体系统，信息编辑系统将数据传输到CPU，随用用户将对自己有价值的信息重新输入，并可有选择地保存信息和数据。同时，CAD技术辅助设计系统按照编程表和操作规则对输入的数据进行加工，并向用户提供所需的数据和信息。CAD系统工作原理其实并不复杂，只是要求员工对整个工作流程有全面的了解，这样才能更精确地掌握信息与数据。在CAD技术应用中，应根据工作实践，对可能出现的问题进行改正，并对其进行改进和优化，从而切实强化家电机械结构设计效率和效果。

二、CAD技术在家电机械结构设计的应用优势

（一）有利于强化机械设计保管水平

CAD技术在机械设计领域的运用，极大地增强了对物料保存的效果。家电机械结构设计人员用计算机硬盘、软盘等方式存储CAD机械设计内容，按照图片、视频等文件方式进行归类，并可以将家电机械设计内容过渡到光盘、U盘等设备上，便于家电机械设计人员查阅。同时，家电机械结构设计人员利用计算机扫描仪设备，在计算机界面中查找有关内容，可以科学地预防机械设计数据丢失或者数据破坏等情况，同时也能避免了纸质家电机械结构设计材料在存储期间受潮或者丢失、虫蛀等问题。

（二）有利于进一步优化家电机械结构设计周期

CAD技术可以有效地解决家电机械结构设计周期问题，提高家电产品使用和设计效率，进而提高家电机械结构设计质量。在家电机械结构设计创新的过程中，利用CAD技术可以帮助机械设计人员完成一些零件的设计和制造任务，从而有效地提高家电机械结构设计精度。同时，在CAD技术应用中，家电机械结构设计人员可对无法独立进行设计的部件进行检修，针对对以往的数据进行分析，这样不但可以提高家电机械结构设计效率，还可以提高家电机械结构设计的能力，为家电机械产品设计创新创造条件[2]。

（三）有益于强化家电机械结构设计一体化设计

CAD技术在家电机械行业中的运用，极大地提高了家电机械结构设计的方便性，CAD技术是一种集各种设计和加工于一体的先进信息技术，其在某种程度上有助于机械设计的集成化。同时，CAD技术利用DXF格式输出，实现家电机械结构设计文档的共享，CAD技术使平面设计和制图的能力得到了极大提升和充实，为家电机械设计工作人员带来了极大的便利，大大提升了家电机械结构设计行业的效率。

三、CAD技术在家电机械结构设计的应用策略

（一）运用CAD技术完善家电机械结构设计方案

在家电机械结构设计时，将CAD技术应用其中，可从零件角度来考虑。在家电机械设计过程中，必须对基础零件进行重新组合和安排，才能形成完整的、系统化的、科学化的设计方案。CAD技术除了具有编辑的能力外，还具有设计的能力。家电机械结构设计人员只需要按照事先准备好的图纸，通过CAD编辑功能将零件重新组合，就可以得到一张完整的图纸。同时，家电机械结构设计工作所涉及的零件种类繁多，而且零件排列和组合非常复杂。对此，CAD技术利用旋转零件的方法，将零件重新组装起来，即可得到新的零件，并以新的零件为基础，对家电机械结构设计方案进行调整，从而得到全新的三维方案，从而确保家电机械结构设计方案的内容更加科学，从而提升家电机械生产质量。此外，在制定机械设计方案时，一定要对CAD软件开发系统进行科学的运用，通过平面设计、立体设计、曲面设计和数据分析等方法，进一步完善家电机械结构设计方案的每一个细节，从而推动家电机械结构设计工作高效率进行

[3]。

（二）借助CAD技术创建家电机械结构模型

在家电机械结构设计领域，模型的实现可以让机械设计变得更直观，也可以让人对设计结构有全面的了解。建模设计实现依赖于CAD技术，该技术通过框架在立体与表面的技术形式，协助机械设计完成建模。家电机械结构造型形式多种多样，所有简单图形设计时都可应用CAD技术。当然，如果家电机械结构比较复杂，就必须通过布尔运算的操作，对结构进行排序和组合，才能满足家电机械结构的多样化、层次化和复杂化设计要求。此外，CAD技术建模灵活多变的，家电机械结构设计人员可以根据特定的机械设计需求，对其进行再计算，从而得到所需的机械设计样式。同时，将模型应用于家电机械产品的设计，不但可以为其提供设计基础，而且还可以帮助其解决大量的结构设计问题。CAD技术在建立模型时，使设计人员可以在计算机上直接实现对产品的设计，并可以对产品的性能进行检测。在建模构思过程中，机械设计人员利用三维实体建模方法，对机械产品的有限元进行了深入分析，将设计零件拆分，并与具体的设计尺寸进行比较，从而认识到设计尺寸与实体编程之间的差异，进而总结出最理想的机械零件设计与组合方法。例如，在三维钢框架造型设计中，家电机械结构设计人员要结合生产需求，统计试验中的设计参数，并依据这些参数的内容来确定初步设计方案。在模型创建过程中，必须将模型中的零件的机械设计与模型数据尺度相结合，以决定最优的机械设计方案。在此基础上，将该模型引入到模型框架中，并参照类似模型中的零部件和机械设计知识，建立具体的机械设计数据，从而真是提升家电机械结构设计水平。

（三）应用CAD技术生成家电机械结构配件

一般而言， CAD技术在制造零部件模型中的应用有三种方式，其中最常见的就是实体模型，很多建模软件都会自带一些基础模型，这样可以让设计人员节省设计时间。家电机械结构设计人员可以使用改进后的CAD技术进行配件的建模，使用系统来编辑配件模型，使其达到设计人员所需的形状，在所需的实体模型完成后，通过该技术系统可以自动地对配件进行组装生产，从而真正提高家电机械结构设计人员建模效率。

（四）通过CAD技术丰富家电机械结构设计资源

目前，伴随CAD技术持续改进与优化，诸如CAM、 CAE等多种衍生技术也随之而来。其中，CA的技术就是目前改进后比较常见的一种技术手段，主要是通过系统平台在网络上基于信息化手段建立的一种设计资源库，家电机械结构设计人员可以在任何时候，按照家电机械结构设计方案要求，从设计库中选择最有效的开发技术与相关的知识，从而为设计人员提供更多的辅助。通过这个设计库中的大数据系统，可以对家电机械结构设计人员的关键需求进行分析与把握，进而智能地检查设计人员目前的设计图纸，并通过信息技术来为设计人员提供更为优质的方案[4]。除此之外，在改进后的 CAD系统中，将家电机械结构设计人员创新意识融入到设计功能之中，还可以引导设计人员更好地运用改进的 CAD技术来开展家电机械结构设计工作，以保证机械工艺设计与当今社会的需求相适应，让整个家电机械结构产品的设计环节变得更加全面。

结束语：综上所述，CAD技术的运用与推广对于推动家电机械结构设计发展尤为关键，可切实提高家电机械结构设计质量，强化家电机械设计规范性和安全性。在此基础上，深入挖掘CAD的实用价值，将CAD从建模、 CAE软件和设计方案等层面进行科学地运用，并在实践中改进现有的设计方法，即可为日后家电机械结构设计开发和设计工艺优化提供坚定基础，从而确保家电机械结构设计的实际效果得到提高。

参考文献：

[1]黄锟.机械设计与加工中CAD/CAM技术的应用[J].黑龙江科学,2023,14(04):133-135.

[2]马春阳.CAD技术在机械设计与制造过程中的应用[J].内江科技,2022,43(08):54-55.

[3]梁秀娟,嵇海旭.CAD在机械设计中实施及机械制造技术新发展刍议[J].中国设备工程,2022(11):194-196.

[4]魏庆媛.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].黑龙江科学,2022,13(10):72-73.