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CAD技術主要以計算機輔助設計技術為載體，將設計資料傳輸到計算機當中去，通過相應的計算機系統對數據的運算、自動的進行程序編制和對圖形的處理，并達到優化設計方案的目的，從而繪制出理想的零件或產品的結構圖。CAD是將人與計算機的最佳特性結合起來，輔助進行產品的設計和分析的一門新興技術，集合了計算機和工程設計方法，是一項最新的發展學科。人在運用CAD技術繪圖和計算機繪圖是不一樣的，計算機繪圖只是簡單的運用圖形軟件與硬件繪圖和相關標注的一種以擺脫過去復雜的手工繪圖為其目標的方法與技術。而CAD技術繪圖是運用自己的經驗和判斷能力，以人機交流的方式，來控制整體設計的過程，達到最優設計結果。CAD技術具有機械產品的特點，使得在機械制造領域運用非常廣泛。cad組成系統是由軟件和硬件兩個系統組成，軟件方面是由CAD軟件以及相關的輔助模型構成，主要有CAPP功能，也就是計算機輔助的工業設計功能。二維繪圖功能，也就是利用計算機進行智能繪圖。PDM功能，也就是對產品數據的管理功能。目的是確保藝卡、圖紙、技術資料和加工代碼等方面具有可靠性與安全性。CAD的硬件組成主要有個人計算機、工程工作站和圖形輸入輸出設備方面。
2CAD技術在機械設計中的應用
（1）CAD在機械工程設計中二維繪圖的應用。
CAD技術在機械設計中進行二維繪圖的應用是最為常見的應用方式。CAD中二維繪圖軟件的主要功能包括交互式繪圖、填充剖面、圖形編輯、文字、標準尺寸、調用圖塊、區分層次和實現圖形交換等功能。而在二維繪圖中圖形和數據是設計者進行機械產品設計時必須要考慮的主要問題。需要注意的是參數化的設計。同一個系列或類型的機械零部件，他們在結構上是非常相近的。唯一不一樣的就是尺寸的大小不同，只需要借助參數化設計方法構建圖形程序庫，把圖像調出，然后對其尺寸進行相應的調整，就會得到一個不一樣的設計圖形。
（2）CAD在機械工程設計中三維繪圖的應用。
CAD技術在三維設計中，其基本思想之一就是實現參數化和變量化設計，這是過去二維建模體系中無法實現的參數化設計?，F在CAD技術擁有一些基本的體系，有邊框模型、外形模型與實體模型這三種建模方法。CAD通過這些體系完成零件模型的建立。如在CAD的三維實體建模中，系統提供了立方體、環狀體、圓柱體、球體、圓錐體、楔形體這6種基本體系。簡單的零件模型是采取分解成幾個小塊的不同的基本體，然后把這些零件體以三維實體造型和布爾運算產生一個零件的模型。對于稍復雜的零件模型就需要首先繪制出圖像的二維幾何輪廓，然后通過三維造型得到零件的模型。在機械設計中，設計人員充分利用CAD來建模，利用三維空間可以進行快捷靈活的操作，來控制、修改零部件、重新設計零部件。
（3）實現機械產品的協同設計。
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提高了機械產品的技術含量與質量。將機械產品與信息技術相結合,使機械產品的設計有了新進展。三維CAD技術中采用了優化、有限元受力分析、產品虛擬設計、運動方針等很多先進的設計方法,從而保證了機械產品的質量。
機械設計中CAD技術的應用
零件與裝配圖的實體生成
1零件的實體生成
應用CAD技術進行機械設計,其建模方法包括線框模型、表面模型以及實體模型三種。而很多具有實體建模功能的CAD軟件都具有一些基本的體系,例如立方體、球體、圓柱體、圓錐體、球狀體以及錐形體等。對于一些簡單的元件而言,首先可以對其進行結構分析,從而使其被分解為若干基本體,然后在對已經被分解的基本體進行三維實體造型,最后進行交、并、差等布爾運算即可使零件的三維實體模型得以生成。而對于復雜的零件而言,想要將其分解為若干個基本體是比較困難的,而且在分解后產生的基本體過多對零件的實體建模也是較為困難的。由此可見,在復雜零件的設計中,僅僅采用軟件中自帶的基本體是很難完成三維實體的造型要求的。因此,我們可以先利用二維幾何元素定義零件的截面輪廓,然后就可以在三維實體的造型中通過拉伸、旋轉等操作得到新的“基本體”,同樣,最后對其進行交、并、差等布爾運算即可得到三維實體造型。
2裝配圖的實體生成
在完成零件實體構造之后,利用機器運動分析中的資料,在運動的某一位置按照各零件的坐標對其進行裝配,裝配過程可以應用CAD軟件中的三維編輯功能。
設計技巧
1圖紙的設置
對于設計而言,圖紙是非常重要的,在CAD制圖中也是一樣,其設置的好壞將會直接影響到制圖的質量。因此,CAD制圖中的圖紙設置一般遵循以下原則:①圖層數越少越好。圖層數過多將會導致設計圖的運行較為緩慢,而且由于文件占用的空間較大,也不利于圖紙的修改。因此,圖紙設置中應按照一定的規律和順序對其進行分類與排放,從而達到合理利用圖層的目的。②慎重選擇圖像的顏色。在圖像顏色的選擇方面,若不是最終的效果圖,則不要輕易的應用真彩色與配色系統中的顏色。
2比例方面
在利用CAD軟件進行制圖時,所采用的比例最好為1:1,這樣一來,在出現錯誤時才能及時發現,而且采用比例尺進行標注容易發現尺寸不合理的地方。標注尺寸在設計中的應用非常方便,其能夠自動進行尺寸數字的測量,若是發現錯誤就會與規定數字尺寸相對比,從而使結果一目了然。另外,對調整圖與圖之間的形式、換算等都非常方便,圖紙比例的縮小與放大可以很快的進行。
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CAD技術最早出現于上世紀80年代，由美國Autodesk公司開發，除了是一種繪圖編輯工具外，CAD更是一種計算機輔助設計軟件。由于此項技術具有非常強的功能性，且操作簡便，因而被廣泛應用在建筑、機械、造船、城市規劃、園林設計等領域的制圖工作中。通過在機械制圖中應用CAD技術，可促進制圖朝著更加數字化、精準化的方向發展，在減少產品設計時間，提高產品設計成功率與設計質量的基礎上，實現企業市場競爭優勢的良好獲得。
1CAD相關概念
CAD也即AutoCAD，其全稱為AutoComputerAidedDesign，為時下流行的一種自動計算機輔助設計軟件。由于CAD的操作十分簡單，即便是非計算機專業人員，也可在很短時間內學會，因而具備明顯的交互性與適應性，廣受人們的青睞與應用。其中，CAD在機械制圖中的應用主要包括文檔設計、詳細控制圖、二維繪圖以及基本的三維繪圖等內容，其通過菜單或者命令的形式與使用者展開一系列交互。通過應用CAD，我們可以設計出大樣圖、平面布置圖、施工圖、立面圖、水電圖以及節點圖等多種工程制圖，此項制圖技術也不斷朝著智能化與多元化的方向發展。直至目前，CAD已在建筑、機械、造船、城市規劃等多個領域得到廣泛應用。
2在機械制圖中應用CAD的優勢
在機械制造過程中，通過應用CAD技術，可充分彌補以往機械制圖方式存在的不足，從而極大程度上促進企業生產能力與市場競爭力的提升。以下就CAD在機械制圖中的應用優勢展開而全面分析。
2.1操作簡便且易于掌握
在開展機械制圖過程中，通常需要設計出新的零件，而通過應用CAD軟件，則可有效支持及擴張零件的制造，且操作簡便，易于掌握。這是因為在CAD軟件中，我們可以單獨設計出新的零件，同時也可以通過模板零件，來對新零件進行改裝，而且修改零件模板也十分的便捷。此外，通過應用CAD還可確保零件之間的親密耦合，以免因為單獨對零件進行設計，從而導致錯誤裝配的出現。同時，借助CAD軟件，我們還可設計一些對零件制作起輔助作用的，較為復雜的數學模型，從而充分減少制圖者花費在繪圖上的時間，進而促進繪圖效率的提升。
2.2具備非常高的繪圖精度
在機械制圖中，其精度要求達到了毫米，采取手工的方式會存在比較大的誤差。而通過應用過CAD技術，可充分滿足機械繪圖所需的標準要求，尤其是在對精度有著較高要求的日影以及燈光照度分析等方面，有著顯著的優勢，而這些是通過手工操作無法達到的。因此，通過在機械制圖中應用CAD技術，可充分促進制度精確度的提高[2]。
2.3可重復利用制圖成果
以往在采用手工方式開展制圖操作時，通常是無法重復使用項目之間的零件的，而通過應用CAD進行制圖，則可實現不同類型項目素材庫的建立。也就是說，在設計出一次零件以后，便可將其應用在后續所有需要使用這一零件的項目中，而無需重復開發出新的零件。由于此類零件可通過復制、修改等操作，進而成為新的零件，因而在極大程度上縮短了制圖的時間，在充分促進工作效率提高的同時，實現了項目經驗的重復利用。
3機械制圖中CAD的具體應用情況
3.1在畫法幾何中的具體應用
在機械制圖中，點線面的投影等元素由于無法直接看到及觸摸到，因而存在一定的抽象性，并且較為枯燥。但是，通過在CAD中輸入這些點的坐標，選擇并點擊“視圖”中的“視口”，創建出西南軸測、左視、俯視以及主視這四個視口，這樣一來，便可非常容易地繪制出空間中的點線面。通過利用CAD軟件的這一功能，便可直接顯示出點線面的空中位置以及三面投影。除此之外，我們還可利用軟件“繪圖”菜單中的“實體”這一功能，來完成三維模型的創建。隨后，通過應用“著色線”與“著色面”等功能，將三維模型中的相應的線與面選取出來，進而全面分析各位置上線與面的投影特征。
3.2在讀組合體視圖中的應用
組合體一般指的是切割的基本組合體，或者是由幾個基本幾何體共同組成。在應用CAD進行機械制圖時，可借助軟件的三維實體建模功能，對組合體進行造型，并根據其組合的方式，在選定的一個造型平面上構造出各個基本幾何結構，隨后，在合適坐標軸上將各個立體旋轉至所需方向，接著再將各組成部分移動至正確位置，最后，采取科學、恰當的組合操作，并利用形體等完成組合體的三維建模操作。通過此種方法，不論構有多復雜，形體數量有多大，均可在短時間內快速完成[2]。
3.3在剖視圖中的具體應用
剖視圖為機械零部件一項重要的表達方法，其通常應用在繪制的零件存在許多槽孔的時候。具體來說，剖視圖指的是采用假象剖切面剖開零部件而形成的圖形，因而在剖視圖中，存在比較多的虛線與更為復雜的形體。另外，由于剖視圖中的線條交叉重疊，使得難以想象出實體的形狀。而通過應用CAD軟件，便可在計算機中建立起各個零件的模型，隨后利用“繪圖”菜單中“剖切”這一功能，來對零件展開剖切工作，并仔細觀察零件的內部結構與形狀。同時，還可比較不同的剖視方法，利用剖切平面來對剖切零件的不同位置，并全面分析剖切視圖與剖視圖畫法之間存在的關系。隨著不斷深入了解剖視圖的畫法，我們可逐漸使更多的槽孔順利通過剖切面，并借助三維視圖，從多個方位與角度來觀察零件的三維視圖，進而為分析被剖切零件的實際結構與形狀提供可靠參考。
3.4在裝配圖中的具體應用
在采用CAD對機械零件展開三維實體建模操作時，可通過將多個三維實體零件裝配起來，在形成裝配體的基礎上，促進模擬裝配的完成。通過對零件三維模型展開利用，可全面了解裝配體中各部分的實際結構與形狀。除此之外，利用裝配體還可幫助了解零件之間的連接關系以及動力的傳輸路徑等，進而深入分析裝配體中各零部件的具體作用。
4結束語
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Abstract： Constantly development of 3D CAD technology closely relates to the mechanical design in modern mechanical design industry， and 3D CAD technology has been widely used. This article focuses on the meaning of 3D CAD technology and mechanical design， analysis of 3D CAD technology's current development and its impact on the mechanical design.
關鍵詞： 三維CAD技術；機械設計；影響；分析
Key words： 3D CAD technology；mechanical design；impact；analysis
中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）19-0051-02
0 引言
機械設計是一種古老的擁有幾百年歷史的技術工作，隨著世界經濟的發展變化，科學技術的更新換代，機械設計領域也獲得了新生。而三維CAD技術也在不斷發展，對于機械設計而言，它是一個用處極大的技術，能夠促進機械設計的良好發展。故本文就三維CAD技術在機械設計中的應用及其對于機械設計的影響進行了簡要的分析，希望我國機械制造業能夠同三維CAD技術一起得到良好的發展。
1 機械設計和三維CAD技術的含義
1.1 機械設計的含義 機械設計顧名思義也就是指設計機械產品的工作領域，具體說來就是依據機械的使用要求，設想、分析并計算機械的運轉原理、整體構造、運轉模式、能量傳遞方式、每一個零件的尺寸、材質和形狀等等各種方面，并且將它們轉化成為具體的能夠作為制造依據的描述。
1.2 三維CAD技術的含義 新興的三維CAD技術是先進制造技術的重要組成部分，其中CAD是指計算機輔助設計，而三維CAD技術則為一種更加深層次的先進的計算機輔助設計技術。三維CAD技術包括軟件和硬件兩個方面，軟件系統是三維CAD技術的核心，對于三維CAD技術所具有的功能起到決定性作用；而硬件則是指三維CAD技術的物質基礎。
2 三維CAD技術的發展狀況
就目前而言，我國的三維CAD技術發展較為良好，硬件方面已經達到了較高的水準，在進行設計的時候，基本不會出現差錯，軟件方面也較為適應現階段的發展狀況?，F在廣泛應用中的軟件包括Pro/E、I-DEAS、UG、Solid-Works、Solid-Edge、CADAM、CADDS等等，大多數軟件不僅能夠完成三維造型，還具有CAM、CAE等功能，遠遠超過了二維CAD技術。現在計算機的質量、性能不斷提高，信息處理趨向智能化，多媒體技術也逐漸被廣泛應用，三維CAD技術也正往集成化、開放化、智能化的方向不斷發展。然而社會經濟仍在持續快速發展，客戶對于三維CAD技術的要求也不斷變化、標準越來越高，并且同一些更加先進的科技發達國家相比，我國的三維CAD技術還有一定的進步空間，所以我們需要正確地把握三維CAD技術的發展趨勢，更加深入地研究三維CAD技術，使其應用更加廣泛，技術水平越來越高。
3 三維CAD技術在機械設計中的應用及影響
3.1 三維CAD技術在機械設計中的應用 三維CAD技術在機械設計中，主要應用于三維實體建模、模具的集成制造、工程分析（如結構分析中的應力/應變計算、動態特性、熱傳導特性分析等）、設計審查與評價（如公差分配審查、干涉檢查、運動仿真等）、計算機輔助繪圖、工程數據庫的建立及操作、工程設計信息的處理、檢索和交換等方面。
3.2 三維CAD技術對于機械設計的影響 三維CAD技術對于機械設計的影響主要包含以下幾個方面：
3.2.1 方便機械零件的設計 通過三維CAD技術軟件來設計新的機械零件，可以提高完成速度，并且能夠提高零件之間相互配合的精確度，防止因為單個零件出現問題而導致裝配失敗。
3.2.2 能夠縮短機械設計的周期 采用三維CAD技術來進行機械設計，可以利用相鄰零件的形狀和位置來設計新的機械零件，以提高零件設計的效率。在對新機械進行設計開發的時候，工作人員僅僅需要對其中的部分零部件進行重新設計、制作，其他大部分的零件設計都可以直接使用之前的信息；三維CAD系統還有一種高度變型設計的功能，能夠采用快速重構的方式獲得一個全新的機械產品。這些功能能夠將機械設計的計劃時間縮短近三分之一，大大地提高了機械設計的速度以及機械產品的生產效率。比如在裝配環境中，依據箱體的外形以及其余搭配要求就能夠迅速精準地設計出相對應的箱蓋。
3.2.3 方便直觀地裝配零件 在裝配機械零件的過程中， 資源查找器中的裝配路徑查找器將零件之間的裝配關系都記錄起來了，倘若產生干涉狀況或是沒有正確地進行裝配，就會及時地在資源查找器中顯示出來，并且對零件的裝配實施靜干涉檢查，然后就可以及時地對零件進行重新裝配，從而能夠保證設計的正確性；并且，還可以隱藏機械零件，在將外部零件隱藏之后，就使工作人員能夠清楚地看到內部的裝配結構，從而檢驗裝配是否達到要求；另外，當某個零部件或者整個機械產品完成裝配的時候還可以進行運動仿真，完整清晰地觀察到機械運動的過程，從而在整體上對其進行檢驗。
3.2.4 方便直觀地修改零件 在完成機械零件造型的同時，零件環境中的資源查找器也將完成該零件的所有指令都列出來了，點擊這些指令就能夠清晰全面地獲取制成此零件每個步驟的信息。當零件需要修改時，也只需點擊資源查找器中相對應的指令就可以簡單地完成，這種操作即使是在裝配環境中也可以進行的，只要點擊需要修改的零件就可以進入零件環境去完成零件的修改。
3.2.5 有利于提高機械設計的技術水平和產品質量
在機械設計的過程中，將機械產品與信息技術結合起來，并采取CAD設計方法和CIMS對產品進行生產制造，使機械產品設計和制造都能夠有良好的發展。三維CAD技術采用先進的設計方法保證產品的設計水平，大型企業數控完善的加工手段則保證了產品的質量。
3.2.6 有利于加強機械設計者的現代化設計意識 三維CAD技術將設計模式進行了徹底的更新，是一種基于高科技背景的高端的設計技術。所以面對這種先進的現代化的技術，從事機械設計的工作人員既要擁有豐富的理論知識、實踐經驗及最新的相關信息等機械設計的基本要素，也需要具備現代化的先進的設計思維，能夠及時更新機械設計的相關技術和方法等，從而使機械設計工作與時俱進。
4 結束語
我國的機械設計隨著我國制造業不斷發展而發展，而新興的、擺脫了傳統設計模式束縛的、引進了現代設計觀念和手段的三維CAD技術在機械設計領域的引入，是促進機械制造業發展良好的重要因素。所以為了充分實現從中國制造到中國創造的實質轉變，我們需要對三維CAD技術進行更深入的研究，使其在機械設計中得到更好得應用，為機械設計提供強而有力的技術支撐，從而使機械產品設計、制造的水平得到進一步的提升。
參考文獻：
[1]張立榮.三維CAD技術在機械設計中的應用[J].煤炭技術，2011（02）.
[2]劉小雄.三維CAD技術在機械設計中應用探討[J].科技創新與應用，2013（08）.
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關鍵詞：CAD技術;機械設計;影響
中圖分類號：G356.6文獻標識碼： A
1 三維CAD技術在機械設計中的優點
通過實際運用三維CAD系統軟件,體會到三維CAD系統軟件比二維CAD系統軟件具有更高效率、更快速度、更低成本的優勢。具體表現在以下幾點:
(1)縮短了機械設計周期
采用三維CAD技術,縮短了機械設計周期近1/3,大幅度地提高了設計和生產效率。在用三維CAD系統進行新機械的開發設計時,只需對其中部分零部件進行重新設計和制造,而大部分零部件的設計都將繼承以往的信息,使機械設計的效率提高了3~5倍。同時,三維CAD系統具有高度變型設計能力,能夠通過快速重構,得到一種全新的機械產品。
(2)零件設計更加方便
使用三維CAD系統軟件,可以在裝配環境中設計新零件;也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設計新零件,既方便又快捷,還可保證新零件與相鄰零件的精確配合,避免了單獨設計零件出現錯誤而導致裝配的失敗。比如可以在裝配環境中根據箱體的形狀及其他的配合要求快速準確地設計出所需要的箱蓋來。
(3)修改機械零件非常方便
零件環境中有查找器,在完成機械零件造型時,資源查找器同時列出了完成該零件的所有命令,點擊這些命令就可以很清楚地了解完成該零件的每個步驟,并利用資源查找器中的零件回放把零件造型的全過程通過動畫連續地演示出來,使人一目了然。修改零件時,也可以點擊資源查找器中相對應的命令來完成,更方便地是在裝配環境中也可以進行零件的修改,即點擊要修改的零件就可以進入零件環境來完成零件的修改。
(4)在裝配環境中裝配零件方便直觀
運用不同的裝配關系可以把各個機械零件裝配起來。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系,若裝配不正確或發生干涉,查找器即予以顯示,同時可對零件的裝配進行靜干涉的檢查,如果發現干涉就可及時對零件等進行修改,以保證設計的正確性。另外,零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件后,可清楚地看到內部的裝配結構。在整個機器或某個部件裝配模型完成后還能進行運動演示,對于有一定運動行程要求的,可檢驗行程是否達到要求,對于在靜態下不發生干涉而在運動中出現碰撞的也可檢驗出來,從而及時對設計進行更改,保證設計的正確性,避免了機械產品生產后才發現問題需要修改甚至報廢。同時還可以進行運動仿真,能清楚地看到機器運動的全過程。
(5)提高機械產品的技術含量和質量
由于機械產品與信息技術相融合,同時采用了CAD設計方法和CIMS組織生產,使機械產品設計有了新發展。三維CAD技術采用先進的設計方法,如優化、有限元受力分析等,保證了產品的設計質量。同時,大型企業數控加工手段較完善,再采用CAD/CAPP/CAM進行機械零件加工,一致性很好,保證了產品的質量。
2 三維CAD技術對機械設計的影響
三維CAD技術在機械設計中的優勢,從根本上改變了機械設計的進程和質量,擺脫了傳統設計模式的束縛,引進了現代設計概念,克服了傳統設計帶來的種種弊端,使機械產品的設計發生了深刻的變化。
(1)更強調設計理論。機械設計屬工程設計,具有很強的工程性、也具有很強的理論性,傳統設計偏重經驗,設計工程中經驗多,經驗公式多,主要以改型設計為主,設計方法以仿照類比為主,忽視了創新性設計。而CAD設計技術不僅代替了設計者的手工設計計算和手工繪圖,而且更加依托于機械設計原理、設計公理、設計體系,以及和其他學科交叉形成新的現代機械設計理論和體系。
(2)充分發揮機械設計創新性。傳統設計中仿型設計、改型設計多,只需借鑒現成資料,改變現有產品中的某些結構尺寸,或只需消化引進產品,仿照生產,因此往往從一開始就進入了常規設計,越過了創新構思的方案設計階段,使得產品從根本上沒有質的飛躍,而依靠三維CAD技術使設計在方案設計階段,充分利用專家系統及現代科技新理論,建立多種機構進行構型對比,實施創新,同時由于設計立體感強、效果逼真的特點,更能激發設計人員的新穎構思,得到具有高科技含量的新產品。
(3)為進一步實現制造過程全面信息化,打下堅實的基礎。由于先進的信息處理技術不僅使設計過程全部計算機化,而且設計的產品在正式加工制造之前,即可利用三維設計技術實現虛擬組裝及動態仿真,在產品正式加工前發現設計缺陷并進行改進,縮短了設計時間及過程,極大地提高了設計效率和設計質量。另外,隨著信息高速公路的開通,信息傳輸技術已達到了一個新階段,設計圖紙甚至跨國傳輸、設計方案的實時異地討論、異地現場修改都已成為現實。
(4)促進機械設計人員建立現代化設計觀念。三維CAD技術徹底更新設計手段和設計方法,是建立在高科技平臺下的先進設計技術,通過建立設計對象的數學模型和設計過程的模型,將使方案決策、設計計算、圖紙繪制等階段全部實現計算化,這就要求從事機械設計工作的設計人員不僅要具備扎實的理論知識、豐富的實踐經驗、第1手資料和最新信息等基本機械設計素質,還應具備熟練的計算機知識和技能及科學的設計思想和方法,及時了解掌握新理論、新技術、新方法,建立現代化的觀念。
3 CAD技術在機械設計中存在的問題
CAD技術在機械設計中的優勢是非常明顯的,其技術是新興技術,仍在高速發展。它給企業帶來了效率和效益。但在有些地方、有些企業卻效果不明顯,主要表現在:
(1)把CAD技術作為取代圖板的繪圖工具,并未實現真正的設計。他們只是做到用手工出圖轉變為計算機出圖的現狀,當然計算機出圖是有很多的優點,美觀、規范、修改容易、存檔方便等。但是如果只停留在這個階段,就失去CAD的作用,因為CAD是輔助設計,不是輔助繪圖。目前很多部門的三維CAD軟件可以做出三維模型,但也僅僅是為了出幾張三維效果圖,并未真正實現運用三維CAD軟件進行整體空間設計和受力分析,還停留在平面圖設計方面。
(2)精通CAD技術的設計人員缺乏。CAD系統是一個復雜、多樣的系統,并不可能使每個設計人員都能很好的掌握,更何況大部分設計人員沒有接受過CAD的應用培訓,對多數的CAD功能一無所知,他們完成的設計很可能就存在這樣那樣的缺陷。
4 發展趨勢
三維CAD系統使人們能夠直接由思維中的三維模型開始設計,有了表達全部集合參數和設計構想的可能,使整體設計過程能夠在三維模型中分析與研究,并能使用統一的數據,因而能夠更好地完善其設計思想,從而使設計方案理想化。在三維的CAD產品設計中,可以建立充分而完整的統一數據庫,并以此為基礎,對整體設計或部件進行各類分析。從長遠的觀點看,三維CAD技術必然會替代二維繪圖。隨著計算機性能的提高,網絡通訊的普及化、信息處理的智能化、多媒體技術的實用化,CAD三維技術正向著開放、集成、智能和標準化的方向發展。正確把握CAD技術的發展趨勢,對我國CAD軟件行業的開發及企業正確規劃自身的CAD應用系統,都有深遠的意義。
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關鍵詞：CAD技術；機械設計制造；計算機技術
前言
機械技術并不是近幾年來才出現的前沿技術，它至今已經有了上百年的發展歷史，隨著現代科技的發展對其進行推動性改革，機械設計制造業在一定程度上獲得了新生。不同的設計技術在其中的應用，推動了該項技術的發展，其中包括設計技術、計算機技術、以及新型工具材料的融入，使單調的機械工作變為了復雜多樣化的系統進程，設計人員的思維也在此過程和理念變革中得到發展。傳統的機械設計理論在新型技術的推動下發生了巨大的改變，CAD技術就是其重要組成部分，它是將計算機技術融入到傳統制造技術當中，并衍生出了新型高新應用技術，CAD技術形成的CAD系統，促進了傳統的產品的設計方法改變與整體生產模式的變化，這在極大程度上帶動了社會經濟的發展。
1.相關理論概述
1.1CAD概述
CAD又稱Computer Aided Design，中文稱之為計算機輔助設計，該項技術利用計算機圖形處理系統與內部數值計算方法與系統，幫助工程設計人員進行相關產品的設計與分析，它在其中起一定程度的輔助作用。自CAD技術誕生以來，被廣泛的應用在各種行業，包括電子、化工、建筑等，它實現了最大程度設計效率的提高，并將計算機技術輔助到制造過程中，即CAM技術，與產品數據的系統化管理模式，即PDM技術，以及計算機各內置部件集成制造模型，即CIMS系統，三者融為一體形成CAD系統[1]。目前CAD系統結合新型人工智能處理模板，已經發展成為現代智能的ICAD系統，它可以提高新型市場中對小批量產品的需求，并在原有基礎上極大的提高其應變反應能力。
1.2CAD技術優勢
在機械產品的設計與制造過程中，利用CAD技術，可以實現產品的內部性能的優化與結構分布的最佳配置，它利用CAE技術，放棄了傳統人力，對整個制造系統實現了精密的控制，并在制造過程中對產品的內部結構與性能進行分析。CAD技術可以實現準確的二維設計，并對復雜的零件體積進行計算，對產品的重量體積進行精確的描繪統計，此外，它還具有一定程度的演示功能等[2]。
CAD技術在傳統機械設計的基礎上縮短了機械設計與制造的周期，它在傳統二維系統的基礎上使用三維技術，在裝配過程中進行設計，并且還可以利用不同零件的空間位置進行設計，保證了零件之間的有效配合。CAD技術在最大的程度上縮短了設計周期與消能時間比，提高了生產效率，而且利用CAD系統進行設計的產品，具有重構性。
CAD技術將機械產品的設計與制造融為一體，并聯合CIMS的生產模式進行，其采用更為先進的設計方法，其中包括有限元受力分析等方式，在提高產品質量的同時進行產品生產監控，在最大程度上保證了質量與效率的有效結合。
2.CAD技術應用
2.1CAD技術應用分析
CAD技術在機械設計中的應用體現在多個方面本文從以下幾個方面對其進行分析：
第一，CAD的三維建模方式有三個主要類型，包括線框、表面、實體模型。在AutoCAD三維實體模塊當中，系統默認提供了六大體系，包括立方體、球體等。宏觀來講，對產品部件進行建造，首先要對其內部建構進行分解，并分割成多個主體進行三維造型，其后，利用交、并布爾運算模型，對零部件進行實體建模。但值得注意的是，有些零件很難進行細致的分解，這就應該采用不同的方法，在二維幾何元素基礎上進行[3]。
第二，CAD技術是當前機械設計與制造中最具有活力的技術方法，其應用領域包括幾何建模、工程分析、CAE技術等，在機械設計與制造中，CAD技術主要是在計算機技術的基礎之上進行二位繪圖，并在實現三維實體建模，與結構內部性能分析與優化。
第三，在多維繪圖過程中利用CAD技術進行繪制圖形與數據，目前CAD技術進行繪圖工作主要是進行交叉繪圖處理，并對圖形進行分類匯編處理。它還可以在傳統圖形的基礎上進行分層，填充剖面結構，但是CAD繪圖必須配合通用軟件包才能正常運行，因此，由于現有技術限制，我國大多數機械制造業的CAD技術都是在不斷的探索中開展的。
2.2CAD技術在機械設計制造中的發展
CAD技術是利用三維模型進行技處理，它可以實現個體利用思維，在初級階段進行三維模型設計，并在最大程度上實現集合參數與設計的聯合，并利用統一數據庫的數據進行整體的三維模型分析，因此可以更好的實現設計思想，增加方案的理想化程度。CAD設計中，打破了傳統設計模式，建立新型的模型數據庫，對數據進行統一匯編處理，因此從整體角度來看，CAD技術將會代替傳統二維建模技術，成為今后機械設計制造發展中的核心，并伴隨著計算機網絡技術的發展，以及網絡技術的全面普及，進入更為廣泛的層面。
CAD技術會隨著三維技術的發展與物聯網、互聯網基礎上進行普及化改革，因此對CAD技術的深入了解與把握對國家產業技術的發展具有非常重要意義。
3.結論
終上所述，國家經濟的發展離不開各個高新技術產業的支持，產業的發展需要科學技術的進步，尤其是作為國家支柱的產業，機械設計制造領域，在傳統技術基礎上引進新型的CAD技術，可以在最大程度上實現技術產業的進步與國家經濟的發展。
參考文獻：
[1]李麗娟，劉彥昌，呂柏源.橡膠機械設計制造中CAD/CAM技術[J].橡膠技術與裝備，2013，13（12）：121-122.
