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摘要：隨著時代的發展，我國的科技水平取得了大幅度的提升。cad技術是科學技術和時代發展中的產物。隨著CAD技術的進一步發展，有效的帶動了機械行業內制圖環節的發展，與此同時，也促使著機械制造技術的快速提升。本文主要針對CAD技術中的幾項關鍵技術和機械制圖技術進行分析，并就其后續的發展方向進行深度探析，通過分析其存在的眾多優勢來進一步完善其發展方向和模式。
關鍵詞：CAD技術;機械制圖;關鍵技術
1引言
所謂的機械制圖就是指設計者和制造者之間進行交流的一種媒介手段，設計者主要就是對機械的參數進行統計和制造，制造者對其進行精細的繪制。傳統的制圖方式主要就是手工制圖，這種制圖方式相對較慢，并且精度相對較差。隨著CAD技術的發展壯大，已經逐漸替代了這種傳統的制圖方式，取之而來的就是機械制圖的方式，這種制圖方式的效率較高，并且整體制圖的精準度也更高，由此可見，機械制圖的使用是離不開CAD技術的輔助的。
2CAD技術概述
2.1CAD技術簡介
CAD技術也被稱為計算機輔助設計技術，通過利用計算機和一些相關的輔助功能來幫助設計人員開展設計工作，主要應用在工程項目和產品設計環節。CAD技術中有幾項關鍵的技術，能夠有效的提高設計的效率和準確程度，分別為線框模型、用戶界面技術等。CAD技術目前是機械制圖工作中的核心技術，由二維平面技術延伸而來，能夠有效的輔助設計師來展現自身的設計理念，并且也能夠將設計成果完美的展現出來。
2.1.1線框模型線框模型技術
主要是在二維平面技術的基礎上延伸出來的，通過在二維平面制圖的基礎上增加了一條表示深度的坐標，能夠進一步將二維平面中的直線和圓弧進行擴展，擴展后的線條能夠有效的表示設計目標的邊界和輪廓。通常情況下，線框模型是由點、線、面共同組合而成的，其能夠用于制作任意模型的視圖，并且能夠保障各個視圖之間的準確性和投影關系，為繪圖工作帶來的極大的便利。
2.1.2實體造型實體造型技術
主要就是將建模和三維實體連接起來的技術。這種技術早在上世紀七十年代就開始應用，并且到了八十年代，國內外便已經研發出了實體造型系統，效果都還是比較理想的。在CAD技術中，實體造型單元中將立方體、圓柱體等基本要素都已經納入進去了，可供設計人員進行使用的素材種類較多，減輕了設計人員尋找素材的工作量。不僅如此，CAD技術中的實體造型技術為機械制圖工作創造出了一個虛擬的環境，在這中環境中，設計人員通過可編寫的宏命令和動態模型操作就能夠實現界面的優化。
2.2工程數據庫技術
工程數據庫技術在我國的發展起點相對較晚，近幾年在科學技術的不斷推動幫助下，工程數據庫也取得了比較客觀的進步。雖然我國目前的工程數據庫技術還有一定的發展空間，但是也已經能夠滿足機械制圖和設計人員的日常工作內容了。
2.3用戶界面技術
用戶界面技術是使用者直接接觸到的一個環節，目前這一技術的主要設計原則有以下幾點：首先是靈活性原則，要針對不同的受眾群體來打造相符合的使用方式，降低使用的難度，實現鍵鼠的共存。其次就是相似性原則，這一原則主要就體現在內部程序上的相似性和同類其他應用軟件的相似性。最后就是直觀性原則，這一原則是比較重要的，要求所有的應用程序輸出的信息必須要清晰準確，并且要能夠及時的為用戶提供執行狀態，幫助用戶更好的去進行操作，這樣也能夠進一步提高其整體的效率。
3CAD技術的優勢體現
3.1設計呈現更直觀
傳統的機械設計圖主要就是采用二維平面技術來進行設計，設計人員將設計構思和設計目標結合起來，然后做出相應的設計效果，但是由于二維平面設計技術的局限性，導致很多功能和構思根本無法實現，而CAD技術則有效改善這一問題。CAD技術將實現了三維構想，在機械制圖過程中，能夠直觀呈現出零件之間的適配程度，有效的提高了零件數據的精準度。除此之外，在機械制圖結束后還能夠運用CAD技術進行仿真檢驗，檢查零部件的設計是否存在不合理，若出現不合理之處便于設計者及時修改，保證零部件的設計達到使用和設計標準。
3.2設計周期更短
近幾年來，CAD技術在機械制圖工作中廣泛的應用，在這一技術的幫助下，極大的縮短了設計工作所需的周期，不僅如此，CAD技術還能夠有效的實現設計樣本的保存工作。另外，CAD技術能夠根據不同零件的形狀、構造和性能來設計出新的零件，其操作難度相對較低，并且比傳統制圖模式的效率要高很多，能有效的縮短設計的周期。
3.3數據安全有保障
CAD技術給機械制圖工作人員提供了一個優質的平臺，設計人員的眾多設計理念都可以在CAD技術上實現，并且其整體的設計思路和操作記錄都能夠保存下來，有效的避免了傳統設計工作中的樣本丟失、數據泄露問題。不僅如此，CAD技術中的保存功能為機械制圖過程提供了安全保障性，便于設計者在出現電腦操作失誤或者樣本丟失時能夠及時找回。另外，設計者通過CAD技術的加密功能能夠保障設計操作的私密性，防止設計被他人竊取，為設計者的數據提供安全保障。
3.4CAD技術在機械制圖中更加方便快捷
傳統的手工制圖時，要求制圖人員必須要足夠的專注，一旦出現問題，必須要對圖紙進行返工修改，整體的工作量和難度都是非常大的，嚴重的影響了制圖的效率。隨著CAD技術的廣泛應用，有效的提高了制圖效率，在CAD技術的幫助下，工作人員能夠高效的開展制圖工作，并且也能夠更加及時的發現制圖環節中的錯誤，并且修改起來也非常的簡便，最大程度上的節約了機械制圖所需的時間成本。
3.5CAD技術擁有豐富的資源庫
在應用CAD技術進行制圖時，還可以適當的引入豐富的資源庫，并且將一些常見的圖形部件結構納入到資源庫中，這樣在以后的使用過程中，也能夠進一步簡化制圖環節，只需要通過設計的實際需求來利用已經保存過的圖形就能夠完成設計工作。這種模式極大的降低了制圖工作的難度，并且也能夠有效的節約人力成本，對于制圖工作的開展有很大的幫助。
3.6制圖資源可以重復利用
在傳統的制圖模式下，一旦項目結束，前期設計的眾多文件和設計圖都失去了意義，是無法重復使用和繪制的，這就間接增加了其設計的成本。在CAD技術的幫助下，機械制圖所繪制的各種圖紙都可以建立起不同類型的數據庫，這樣就能夠讓其重復使用，在以后的設計工作中，如果遇到了同類型的機械制圖，可以參考這些設計圖紙來進行設計，這樣就有效的提高了制圖和設計工作的效率，這些設計圖都是可以長期保存的，也是一個豐富的設計資源庫，能夠為后續的設計和生產工作提供更多的資源保障，促使設計工作高效的開展。
4CAD技術在機械制圖中的技術應用
4.1在幾何畫法中的應用
通常在機械制圖過程中，零部件的設計是需要展現出復雜的設計元素的，因此設計人員在進行設計時，必須要科學的進行布局，結合光影效果和光學效果來合理的分布點線面。在利用CAD技術時，一定要將點線面的坐標進行定位，然后創建成不同的視口，以此來實現零部件的各個視覺效果。不均如此，在機械制圖過程中使用CAD技術可以通過CAD技術中的實體造型技術將設計目標的三維立體模型進行構建，在通過利用著色面和著色來線選取三維立體模型中的線元素和面元素，然后將其放置在對應位置，這樣能夠有效的分析其存在的特點。
4.2在組合視圖中的應用
機械制圖本身就是一個復雜的系統性工程，在實際的制圖過程中，通過CAD技術的幫助，能夠將多個元素進行組合，在確定了設計目標后，能夠構建出設計目標的結合結構，然后結合設計目標的需求來對幾何體進行旋轉，進而確定其正確的方向，然后再將幾何體元素放置在相應的位置上，實現三維立體模型的構建。在這個系統的設計過程中，如果有傳統的紙質繪圖或者二維平面繪圖軟件進行操作，不僅操作的整體難度較大，而且最終呈現的效果不佳，而CAD技術的眾多強大功能則能夠實現預期的目標，幫助設計人員用最短的時間完成設計工作，從而提高自身的設計效率。
4.3在剖視圖中的應用
在機械制圖過程中，剖視圖的應用效果是直接影響整個設計目標效果的。在進行機械制圖時，剖視圖主要就應在多空槽的零部件設計環節中，這種設計工作的難度普遍較大，需要合理的設計理念和想象空間來將零部件進行剖切，然后在將設計圖中的虛線進行合理的分配，CAD技術中的線條是比較多的，并且重疊的現象也是比較多的，因此設計人員很難想象到多孔槽零件的性質。通過CAD技術中的剖切功能，能夠對零部件進行剖切，這樣就便于工作人員從零件內部來進行觀察，這樣就能夠繪制出零部件的剖視圖。但是需要繪制人員注意的是，在剖視圖的制作過程中一定要從不同角度，采用不同方法對零部件進行剖切，這樣才能夠繪制出不同角度的剖視圖，以便工作人員加深對零部件切面和構造的理解。
4.4裝配圖中的CAD技術應用
機械制圖工作不僅需要繪制出機械構建的各個部件和結構，還涉及到了多個機械部件之間的組裝工作，這樣才是一套完整的機械結構。繪制這種圖的難度是比較高的，整體的復雜性較高。通過CAD技術的幫助下，能有效的對機械部件的實際狀態建立模型，并且在裝配過程的基礎上設置出圖紙，這樣就能夠讓裝配人員更加直觀的了解各個部件之間的關系，通過圖紙和三維模型能夠將不同機械的組裝方式展現出來，這樣為后續的組裝環節也奠定了良好的基礎。CAD技術能夠有效的構建不同轉配過程，最大程度上的降低了操作人員的裝配難度，也能夠讓裝配人員更加了解具體的裝配流程。
4.5CAD技術在基本機械形狀中的繪制
在機械制圖環節中，設計人員對于多邊形和橢圓等形狀的使用是非常頻繁的，因此需要對著些常用的圖形進行有規則性的排列，這樣在使用過程中就會更加的便捷，也能夠更加簡單高效的完成機械圖形的繪制，進而提高整個機械制圖環節的效率。
5CAD技術的發展方向
5.1智能化發展
對于CAD軟件而言，其后續要想更好的發展，就必須要不斷完善自身的智能化水平。近幾年來信息技術發展的步伐越來越快，對很多行業都產生了巨大的影響。智能化CAD技術能夠更好的處理一些數據和知識，并且能夠提高其整體的決策和判斷能力，能夠進一步提高其運行的效率和質量。
5.2集成化發展
CAD技術的集成化發展能將設計環節和文檔編輯環節等眾多環節集合在一個完整的系統當中，進而實現信息的集成化發展，并且推動資源數據的共享?，F階段應用最廣泛的CAD系統就是微機系統以及工程工作站系統，這兩個系統的應用效果都比較好，并且都具備價格低、性能高、維護便捷的特點。據有關調查數據顯示，國外有超過一半以上的CAD軟件都在工程工作站中運行，剩下的一半中，有絕大部分都是在微機系統中運行，這兩個系統基本上覆蓋了所有的CAD系統。
5.3可視化發展
可視化發展主要就是體現在用戶界面上，在用戶界面的直觀性原則基礎上，CAD軟件對圖形的要求有很大的提升，不僅要求能夠繪制出各種圖紙和圖形想要表達的真實感受，還要求設計過程能夠直觀地展現出來，真正做到動態的實時顯示，也幫助工作人員更加高效的完成工作內容。
5.4并行化發展
所謂的并行化發展主要就是針對處理技術，要想充分的發揮出CAD技術的并行處理效果，就需要各個應用對象的算法進行研究，這樣才能提高數量級的處理速度。不僅如此，產品系統的標準化也是其重要的發展方向。近幾年來，CAD技術應用的范圍越來越廣，為了進一步實現資源的共享，還需要完善其系統產品的標準化發展，這樣才能夠推動CAD技術更好的發展，進而在更多的領域展現其優勢。
6結語
綜上所述，隨著計算機技術的不斷完善，CAD技術也取得了更大的進步，其中的幾項關鍵技術在不同的領域范圍內都有了更好的應用前景，并且也在很大程度上促進了行業的發展。在機械制圖工作中利用CAD技術能夠更好的進行觀察和設計，并且在CAD的幫助下，繪制的圖紙更加的準確，為后續的工作奠定了良好的基礎。
作者：孫元乾 單位：江蘇省靖江中等專業學校