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CAD技术主要以计算机辅助设计技术为载体，将设计资料传输到计算机当中去，通过相应的计算机系统对数据的运算、自动的进行程序编制和对图形的处理，并达到优化设计方案的目的，从而绘制出理想的零件或产品的结构图。CAD是将人与计算机的最佳特性结合起来，辅助进行产品的设计和分析的一门新兴技术，集合了计算机和工程设计方法，是一项最新的发展学科。人在运用CAD技术绘图和计算机绘图是不一样的，计算机绘图只是简单的运用图形软件与硬件绘图和相关标注的一种以摆脱过去复杂的手工绘图为其目标的方法与技术。而CAD技术绘图是运用自己的经验和判断能力，以人机交流的方式，来控制整体设计的过程，达到最优设计结果。CAD技术具有机械产品的特点，使得在机械制造领域运用非常广泛。cad组成系统是由软件和硬件两个系统组成，软件方面是由CAD软件以及相关的辅助模型构成，主要有CAPP功能，也就是计算机辅助的工业设计功能。二维绘图功能，也就是利用计算机进行智能绘图。PDM功能，也就是对产品数据的管理功能。目的是确保艺卡、图纸、技术资料和加工代码等方面具有可靠性与安全性。CAD的硬件组成主要有个人计算机、工程工作站和图形输入输出设备方面。
2CAD技术在机械设计中的应用
（1）CAD在机械工程设计中二维绘图的应用。
CAD技术在机械设计中进行二维绘图的应用是最为常见的应用方式。CAD中二维绘图软件的主要功能包括交互式绘图、填充剖面、图形编辑、文字、标准尺寸、调用图块、区分层次和实现图形交换等功能。而在二维绘图中图形和数据是设计者进行机械产品设计时必须要考虑的主要问题。需要注意的是参数化的设计。同一个系列或类型的机械零部件，他们在结构上是非常相近的。唯一不一样的就是尺寸的大小不同，只需要借助参数化设计方法构建图形程序库，把图像调出，然后对其尺寸进行相应的调整，就会得到一个不一样的设计图形。
（2）CAD在机械工程设计中三维绘图的应用。
CAD技术在三维设计中，其基本思想之一就是实现参数化和变量化设计，这是过去二维建模体系中无法实现的参数化设计。现在CAD技术拥有一些基本的体系，有边框模型、外形模型与实体模型这三种建模方法。CAD通过这些体系完成零件模型的建立。如在CAD的三维实体建模中，系统提供了立方体、环状体、圆柱体、球体、圆锥体、楔形体这6种基本体系。简单的零件模型是采取分解成几个小块的不同的基本体，然后把这些零件体以三维实体造型和布尔运算产生一个零件的模型。对于稍复杂的零件模型就需要首先绘制出图像的二维几何轮廓，然后通过三维造型得到零件的模型。在机械设计中，设计人员充分利用CAD来建模，利用三维空间可以进行快捷灵活的操作，来控制、修改零部件、重新设计零部件。
（3）实现机械产品的协同设计。
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提高了机械产品的技术含量与质量。将机械产品与信息技术相结合,使机械产品的设计有了新进展。三维CAD技术中采用了优化、有限元受力分析、产品虚拟设计、运动方针等很多先进的设计方法,从而保证了机械产品的质量。
机械设计中CAD技术的应用
零件与装配图的实体生成
1零件的实体生成
应用CAD技术进行机械设计,其建模方法包括线框模型、表面模型以及实体模型三种。而很多具有实体建模功能的CAD软件都具有一些基本的体系,例如立方体、球体、圆柱体、圆锥体、球状体以及锥形体等。对于一些简单的元件而言,首先可以对其进行结构分析,从而使其被分解为若干基本体,然后在对已经被分解的基本体进行三维实体造型,最后进行交、并、差等布尔运算即可使零件的三维实体模型得以生成。而对于复杂的零件而言,想要将其分解为若干个基本体是比较困难的,而且在分解后产生的基本体过多对零件的实体建模也是较为困难的。由此可见,在复杂零件的设计中,仅仅采用软件中自带的基本体是很难完成三维实体的造型要求的。因此,我们可以先利用二维几何元素定义零件的截面轮廓,然后就可以在三维实体的造型中通过拉伸、旋转等操作得到新的“基本体”,同样,最后对其进行交、并、差等布尔运算即可得到三维实体造型。
2装配图的实体生成
在完成零件实体构造之后,利用机器运动分析中的资料,在运动的某一位置按照各零件的坐标对其进行装配,装配过程可以应用CAD软件中的三维编辑功能。
设计技巧
1图纸的设置
对于设计而言,图纸是非常重要的,在CAD制图中也是一样,其设置的好坏将会直接影响到制图的质量。因此,CAD制图中的图纸设置一般遵循以下原则:①图层数越少越好。图层数过多将会导致设计图的运行较为缓慢,而且由于文件占用的空间较大,也不利于图纸的修改。因此,图纸设置中应按照一定的规律和顺序对其进行分类与排放,从而达到合理利用图层的目的。②慎重选择图像的颜色。在图像颜色的选择方面,若不是最终的效果图,则不要轻易的应用真彩色与配色系统中的颜色。
2比例方面
在利用CAD软件进行制图时,所采用的比例最好为1:1,这样一来,在出现错误时才能及时发现,而且采用比例尺进行标注容易发现尺寸不合理的地方。标注尺寸在设计中的应用非常方便,其能够自动进行尺寸数字的测量,若是发现错误就会与规定数字尺寸相对比,从而使结果一目了然。另外,对调整图与图之间的形式、换算等都非常方便,图纸比例的缩小与放大可以很快的进行。
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CAD技术最早出现于上世纪80年代，由美国Autodesk公司开发，除了是一种绘图编辑工具外，CAD更是一种计算机辅助设计软件。由于此项技术具有非常强的功能性，且操作简便，因而被广泛应用在建筑、机械、造船、城市规划、园林设计等领域的制图工作中。通过在机械制图中应用CAD技术，可促进制图朝着更加数字化、精准化的方向发展，在减少产品设计时间，提高产品设计成功率与设计质量的基础上，实现企业市场竞争优势的良好获得。
1CAD相关概念
CAD也即AutoCAD，其全称为AutoComputerAidedDesign，为时下流行的一种自动计算机辅助设计软件。由于CAD的操作十分简单，即便是非计算机专业人员，也可在很短时间内学会，因而具备明显的交互性与适应性，广受人们的青睐与应用。其中，CAD在机械制图中的应用主要包括文档设计、详细控制图、二维绘图以及基本的三维绘图等内容，其通过菜单或者命令的形式与使用者展开一系列交互。通过应用CAD，我们可以设计出大样图、平面布置图、施工图、立面图、水电图以及节点图等多种工程制图，此项制图技术也不断朝着智能化与多元化的方向发展。直至目前，CAD已在建筑、机械、造船、城市规划等多个领域得到广泛应用。
2在机械制图中应用CAD的优势
在机械制造过程中，通过应用CAD技术，可充分弥补以往机械制图方式存在的不足，从而极大程度上促进企业生产能力与市场竞争力的提升。以下就CAD在机械制图中的应用优势展开而全面分析。
2.1操作简便且易于掌握
在开展机械制图过程中，通常需要设计出新的零件，而通过应用CAD软件，则可有效支持及扩张零件的制造，且操作简便，易于掌握。这是因为在CAD软件中，我们可以单独设计出新的零件，同时也可以通过模板零件，来对新零件进行改装，而且修改零件模板也十分的便捷。此外，通过应用CAD还可确保零件之间的亲密耦合，以免因为单独对零件进行设计，从而导致错误装配的出现。同时，借助CAD软件，我们还可设计一些对零件制作起辅助作用的，较为复杂的数学模型，从而充分减少制图者花费在绘图上的时间，进而促进绘图效率的提升。
2.2具备非常高的绘图精度
在机械制图中，其精度要求达到了毫米，采取手工的方式会存在比较大的误差。而通过应用过CAD技术，可充分满足机械绘图所需的标准要求，尤其是在对精度有着较高要求的日影以及灯光照度分析等方面，有着显著的优势，而这些是通过手工操作无法达到的。因此，通过在机械制图中应用CAD技术，可充分促进制度精确度的提高[2]。
2.3可重复利用制图成果
以往在采用手工方式开展制图操作时，通常是无法重复使用项目之间的零件的，而通过应用CAD进行制图，则可实现不同类型项目素材库的建立。也就是说，在设计出一次零件以后，便可将其应用在后续所有需要使用这一零件的项目中，而无需重复开发出新的零件。由于此类零件可通过复制、修改等操作，进而成为新的零件，因而在极大程度上缩短了制图的时间，在充分促进工作效率提高的同时，实现了项目经验的重复利用。
3机械制图中CAD的具体应用情况
3.1在画法几何中的具体应用
在机械制图中，点线面的投影等元素由于无法直接看到及触摸到，因而存在一定的抽象性，并且较为枯燥。但是，通过在CAD中输入这些点的坐标，选择并点击“视图”中的“视口”，创建出西南轴测、左视、俯视以及主视这四个视口，这样一来，便可非常容易地绘制出空间中的点线面。通过利用CAD软件的这一功能，便可直接显示出点线面的空中位置以及三面投影。除此之外，我们还可利用软件“绘图”菜单中的“实体”这一功能，来完成三维模型的创建。随后，通过应用“着色线”与“着色面”等功能，将三维模型中的相应的线与面选取出来，进而全面分析各位置上线与面的投影特征。
3.2在读组合体视图中的应用
组合体一般指的是切割的基本组合体，或者是由几个基本几何体共同组成。在应用CAD进行机械制图时，可借助软件的三维实体建模功能，对组合体进行造型，并根据其组合的方式，在选定的一个造型平面上构造出各个基本几何结构，随后，在合适坐标轴上将各个立体旋转至所需方向，接着再将各组成部分移动至正确位置，最后，采取科学、恰当的组合操作，并利用形体等完成组合体的三维建模操作。通过此种方法，不论构有多复杂，形体数量有多大，均可在短时间内快速完成[2]。
3.3在剖视图中的具体应用
剖视图为机械零部件一项重要的表达方法，其通常应用在绘制的零件存在许多槽孔的时候。具体来说，剖视图指的是采用假象剖切面剖开零部件而形成的图形，因而在剖视图中，存在比较多的虚线与更为复杂的形体。另外，由于剖视图中的线条交叉重叠，使得难以想象出实体的形状。而通过应用CAD软件，便可在计算机中建立起各个零件的模型，随后利用“绘图”菜单中“剖切”这一功能，来对零件展开剖切工作，并仔细观察零件的内部结构与形状。同时，还可比较不同的剖视方法，利用剖切平面来对剖切零件的不同位置，并全面分析剖切视图与剖视图画法之间存在的关系。随着不断深入了解剖视图的画法，我们可逐渐使更多的槽孔顺利通过剖切面，并借助三维视图，从多个方位与角度来观察零件的三维视图，进而为分析被剖切零件的实际结构与形状提供可靠参考。
3.4在装配图中的具体应用
在采用CAD对机械零件展开三维实体建模操作时，可通过将多个三维实体零件装配起来，在形成装配体的基础上，促进模拟装配的完成。通过对零件三维模型展开利用，可全面了解装配体中各部分的实际结构与形状。除此之外，利用装配体还可帮助了解零件之间的连接关系以及动力的传输路径等，进而深入分析装配体中各零部件的具体作用。
4结束语
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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.
关键词： 三维CAD技术；机械设计；影响；分析
Key words： 3D CAD technology；mechanical design；impact；analysis
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）19-0051-02
0 引言
机械设计是一种古老的拥有几百年历史的技术工作，随着世界经济的发展变化，科学技术的更新换代，机械设计领域也获得了新生。而三维CAD技术也在不断发展，对于机械设计而言，它是一个用处极大的技术，能够促进机械设计的良好发展。故本文就三维CAD技术在机械设计中的应用及其对于机械设计的影响进行了简要的分析，希望我国机械制造业能够同三维CAD技术一起得到良好的发展。
1 机械设计和三维CAD技术的含义
1.1 机械设计的含义 机械设计顾名思义也就是指设计机械产品的工作领域，具体说来就是依据机械的使用要求，设想、分析并计算机械的运转原理、整体构造、运转模式、能量传递方式、每一个零件的尺寸、材质和形状等等各种方面，并且将它们转化成为具体的能够作为制造依据的描述。
1.2 三维CAD技术的含义 新兴的三维CAD技术是先进制造技术的重要组成部分，其中CAD是指计算机辅助设计，而三维CAD技术则为一种更加深层次的先进的计算机辅助设计技术。三维CAD技术包括软件和硬件两个方面，软件系统是三维CAD技术的核心，对于三维CAD技术所具有的功能起到决定性作用；而硬件则是指三维CAD技术的物质基础。
2 三维CAD技术的发展状况
就目前而言，我国的三维CAD技术发展较为良好，硬件方面已经达到了较高的水准，在进行设计的时候，基本不会出现差错，软件方面也较为适应现阶段的发展状况。现在广泛应用中的软件包括Pro/E、I-DEAS、UG、Solid-Works、Solid-Edge、CADAM、CADDS等等，大多数软件不仅能够完成三维造型，还具有CAM、CAE等功能，远远超过了二维CAD技术。现在计算机的质量、性能不断提高，信息处理趋向智能化，多媒体技术也逐渐被广泛应用，三维CAD技术也正往集成化、开放化、智能化的方向不断发展。然而社会经济仍在持续快速发展，客户对于三维CAD技术的要求也不断变化、标准越来越高，并且同一些更加先进的科技发达国家相比，我国的三维CAD技术还有一定的进步空间，所以我们需要正确地把握三维CAD技术的发展趋势，更加深入地研究三维CAD技术，使其应用更加广泛，技术水平越来越高。
3 三维CAD技术在机械设计中的应用及影响
3.1 三维CAD技术在机械设计中的应用 三维CAD技术在机械设计中，主要应用于三维实体建模、模具的集成制造、工程分析（如结构分析中的应力/应变计算、动态特性、热传导特性分析等）、设计审查与评价（如公差分配审查、干涉检查、运动仿真等）、计算机辅助绘图、工程数据库的建立及操作、工程设计信息的处理、检索和交换等方面。
3.2 三维CAD技术对于机械设计的影响 三维CAD技术对于机械设计的影响主要包含以下几个方面：
3.2.1 方便机械零件的设计 通过三维CAD技术软件来设计新的机械零件，可以提高完成速度，并且能够提高零件之间相互配合的精确度，防止因为单个零件出现问题而导致装配失败。
3.2.2 能够缩短机械设计的周期 采用三维CAD技术来进行机械设计，可以利用相邻零件的形状和位置来设计新的机械零件，以提高零件设计的效率。在对新机械进行设计开发的时候，工作人员仅仅需要对其中的部分零部件进行重新设计、制作，其他大部分的零件设计都可以直接使用之前的信息；三维CAD系统还有一种高度变型设计的功能，能够采用快速重构的方式获得一个全新的机械产品。这些功能能够将机械设计的计划时间缩短近三分之一，大大地提高了机械设计的速度以及机械产品的生产效率。比如在装配环境中，依据箱体的外形以及其余搭配要求就能够迅速精准地设计出相对应的箱盖。
3.2.3 方便直观地装配零件 在装配机械零件的过程中， 资源查找器中的装配路径查找器将零件之间的装配关系都记录起来了，倘若产生干涉状况或是没有正确地进行装配，就会及时地在资源查找器中显示出来，并且对零件的装配实施静干涉检查，然后就可以及时地对零件进行重新装配，从而能够保证设计的正确性；并且，还可以隐藏机械零件，在将外部零件隐藏之后，就使工作人员能够清楚地看到内部的装配结构，从而检验装配是否达到要求；另外，当某个零部件或者整个机械产品完成装配的时候还可以进行运动仿真，完整清晰地观察到机械运动的过程，从而在整体上对其进行检验。
3.2.4 方便直观地修改零件 在完成机械零件造型的同时，零件环境中的资源查找器也将完成该零件的所有指令都列出来了，点击这些指令就能够清晰全面地获取制成此零件每个步骤的信息。当零件需要修改时，也只需点击资源查找器中相对应的指令就可以简单地完成，这种操作即使是在装配环境中也可以进行的，只要点击需要修改的零件就可以进入零件环境去完成零件的修改。
3.2.5 有利于提高机械设计的技术水平和产品质量
在机械设计的过程中，将机械产品与信息技术结合起来，并采取CAD设计方法和CIMS对产品进行生产制造，使机械产品设计和制造都能够有良好的发展。三维CAD技术采用先进的设计方法保证产品的设计水平，大型企业数控完善的加工手段则保证了产品的质量。
3.2.6 有利于加强机械设计者的现代化设计意识 三维CAD技术将设计模式进行了彻底的更新，是一种基于高科技背景的高端的设计技术。所以面对这种先进的现代化的技术，从事机械设计的工作人员既要拥有丰富的理论知识、实践经验及最新的相关信息等机械设计的基本要素，也需要具备现代化的先进的设计思维，能够及时更新机械设计的相关技术和方法等，从而使机械设计工作与时俱进。
4 结束语
我国的机械设计随着我国制造业不断发展而发展，而新兴的、摆脱了传统设计模式束缚的、引进了现代设计观念和手段的三维CAD技术在机械设计领域的引入，是促进机械制造业发展良好的重要因素。所以为了充分实现从中国制造到中国创造的实质转变，我们需要对三维CAD技术进行更深入的研究，使其在机械设计中得到更好得应用，为机械设计提供强而有力的技术支撑，从而使机械产品设计、制造的水平得到进一步的提升。
参考文献：
[1]张立荣.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].煤炭技术，2011（02）.
[2]刘小雄.三维CAD技术在机械设计中应用探讨[J].科技创新与应用，2013（08）.
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关键词：CAD技术;机械设计;影响
中图分类号：G356.6文献标识码： A
1 三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际运用三维CAD系统软件,体会到三维CAD系统软件比二维CAD系统软件具有更高效率、更快速度、更低成本的优势。具体表现在以下几点:
(1)缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,缩短了机械设计周期近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
(2)零件设计更加方便
使用三维CAD系统软件,可以在装配环境中设计新零件;也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,还可保证新零件与相邻零件的精确配合,避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。比如可以在装配环境中根据箱体的形状及其他的配合要求快速准确地设计出所需要的箱盖来。
(3)修改机械零件非常方便
零件环境中有查找器,在完成机械零件造型时,资源查找器同时列出了完成该零件的所有命令,点击这些命令就可以很清楚地了解完成该零件的每个步骤,并利用资源查找器中的零件回放把零件造型的全过程通过动画连续地演示出来,使人一目了然。修改零件时,也可以点击资源查找器中相对应的命令来完成,更方便地是在装配环境中也可以进行零件的修改,即点击要修改的零件就可以进入零件环境来完成零件的修改。
(4)在装配环境中装配零件方便直观
运用不同的装配关系可以把各个机械零件装配起来。在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确或发生干涉,查找器即予以显示,同时可对零件的装配进行静干涉的检查,如果发现干涉就可及时对零件等进行修改,以保证设计的正确性。另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件后,可清楚地看到内部的装配结构。在整个机器或某个部件装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,对于在静态下不发生干涉而在运动中出现碰撞的也可检验出来,从而及时对设计进行更改,保证设计的正确性,避免了机械产品生产后才发现问题需要修改甚至报废。同时还可以进行运动仿真,能清楚地看到机器运动的全过程。
(5)提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用了CAD设计方法和CIMS组织生产,使机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段较完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
2 三维CAD技术对机械设计的影响
三维CAD技术在机械设计中的优势,从根本上改变了机械设计的进程和质量,摆脱了传统设计模式的束缚,引进了现代设计概念,克服了传统设计带来的种种弊端,使机械产品的设计发生了深刻的变化。
(1)更强调设计理论。机械设计属工程设计,具有很强的工程性、也具有很强的理论性,传统设计偏重经验,设计工程中经验多,经验公式多,主要以改型设计为主,设计方法以仿照类比为主,忽视了创新性设计。而CAD设计技术不仅代替了设计者的手工设计计算和手工绘图,而且更加依托于机械设计原理、设计公理、设计体系,以及和其他学科交叉形成新的现代机械设计理论和体系。
(2)充分发挥机械设计创新性。传统设计中仿型设计、改型设计多,只需借鉴现成资料,改变现有产品中的某些结构尺寸,或只需消化引进产品,仿照生产,因此往往从一开始就进入了常规设计,越过了创新构思的方案设计阶段,使得产品从根本上没有质的飞跃,而依靠三维CAD技术使设计在方案设计阶段,充分利用专家系统及现代科技新理论,建立多种机构进行构型对比,实施创新,同时由于设计立体感强、效果逼真的特点,更能激发设计人员的新颖构思,得到具有高科技含量的新产品。
(3)为进一步实现制造过程全面信息化,打下坚实的基础。由于先进的信息处理技术不仅使设计过程全部计算机化,而且设计的产品在正式加工制造之前,即可利用三维设计技术实现虚拟组装及动态仿真,在产品正式加工前发现设计缺陷并进行改进,缩短了设计时间及过程,极大地提高了设计效率和设计质量。另外,随着信息高速公路的开通,信息传输技术已达到了一个新阶段,设计图纸甚至跨国传输、设计方案的实时异地讨论、异地现场修改都已成为现实。
(4)促进机械设计人员建立现代化设计观念。三维CAD技术彻底更新设计手段和设计方法,是建立在高科技平台下的先进设计技术,通过建立设计对象的数学模型和设计过程的模型,将使方案决策、设计计算、图纸绘制等阶段全部实现计算化,这就要求从事机械设计工作的设计人员不仅要具备扎实的理论知识、丰富的实践经验、第1手资料和最新信息等基本机械设计素质,还应具备熟练的计算机知识和技能及科学的设计思想和方法,及时了解掌握新理论、新技术、新方法,建立现代化的观念。
3 CAD技术在机械设计中存在的问题
CAD技术在机械设计中的优势是非常明显的,其技术是新兴技术,仍在高速发展。它给企业带来了效率和效益。但在有些地方、有些企业却效果不明显,主要表现在:
(1)把CAD技术作为取代图板的绘图工具,并未实现真正的设计。他们只是做到用手工出图转变为计算机出图的现状,当然计算机出图是有很多的优点,美观、规范、修改容易、存档方便等。但是如果只停留在这个阶段,就失去CAD的作用,因为CAD是辅助设计,不是辅助绘图。目前很多部门的三维CAD软件可以做出三维模型,但也仅仅是为了出几张三维效果图,并未真正实现运用三维CAD软件进行整体空间设计和受力分析,还停留在平面图设计方面。
(2)精通CAD技术的设计人员缺乏。CAD系统是一个复杂、多样的系统,并不可能使每个设计人员都能很好的掌握,更何况大部分设计人员没有接受过CAD的应用培训,对多数的CAD功能一无所知,他们完成的设计很可能就存在这样那样的缺陷。
4 发展趋势
三维CAD系统使人们能够直接由思维中的三维模型开始设计,有了表达全部集合参数和设计构想的可能,使整体设计过程能够在三维模型中分析与研究,并能使用统一的数据,因而能够更好地完善其设计思想,从而使设计方案理想化。在三维的CAD产品设计中,可以建立充分而完整的统一数据库,并以此为基础,对整体设计或部件进行各类分析。从长远的观点看,三维CAD技术必然会替代二维绘图。随着计算机性能的提高,网络通讯的普及化、信息处理的智能化、多媒体技术的实用化,CAD三维技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。正确把握CAD技术的发展趋势,对我国CAD软件行业的开发及企业正确规划自身的CAD应用系统,都有深远的意义。
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关键词：CAD技术；机械设计制造；计算机技术
前言
机械技术并不是近几年来才出现的前沿技术，它至今已经有了上百年的发展历史，随着现代科技的发展对其进行推动性改革，机械设计制造业在一定程度上获得了新生。不同的设计技术在其中的应用，推动了该项技术的发展，其中包括设计技术、计算机技术、以及新型工具材料的融入，使单调的机械工作变为了复杂多样化的系统进程，设计人员的思维也在此过程和理念变革中得到发展。传统的机械设计理论在新型技术的推动下发生了巨大的改变，CAD技术就是其重要组成部分，它是将计算机技术融入到传统制造技术当中，并衍生出了新型高新应用技术，CAD技术形成的CAD系统，促进了传统的产品的设计方法改变与整体生产模式的变化，这在极大程度上带动了社会经济的发展。
1.相关理论概述
1.1CAD概述
CAD又称Computer Aided Design，中文称之为计算机辅助设计，该项技术利用计算机图形处理系统与内部数值计算方法与系统，帮助工程设计人员进行相关产品的设计与分析，它在其中起一定程度的辅助作用。自CAD技术诞生以来，被广泛的应用在各种行业，包括电子、化工、建筑等，它实现了最大程度设计效率的提高，并将计算机技术辅助到制造过程中，即CAM技术，与产品数据的系统化管理模式，即PDM技术，以及计算机各内置部件集成制造模型，即CIMS系统，三者融为一体形成CAD系统[1]。目前CAD系统结合新型人工智能处理模板，已经发展成为现代智能的ICAD系统，它可以提高新型市场中对小批量产品的需求，并在原有基础上极大的提高其应变反应能力。
1.2CAD技术优势
在机械产品的设计与制造过程中，利用CAD技术，可以实现产品的内部性能的优化与结构分布的最佳配置，它利用CAE技术，放弃了传统人力，对整个制造系统实现了精密的控制，并在制造过程中对产品的内部结构与性能进行分析。CAD技术可以实现准确的二维设计，并对复杂的零件体积进行计算，对产品的重量体积进行精确的描绘统计，此外，它还具有一定程度的演示功能等[2]。
CAD技术在传统机械设计的基础上缩短了机械设计与制造的周期，它在传统二维系统的基础上使用三维技术，在装配过程中进行设计，并且还可以利用不同零件的空间位置进行设计，保证了零件之间的有效配合。CAD技术在最大的程度上缩短了设计周期与消能时间比，提高了生产效率，而且利用CAD系统进行设计的产品，具有重构性。
CAD技术将机械产品的设计与制造融为一体，并联合CIMS的生产模式进行，其采用更为先进的设计方法，其中包括有限元受力分析等方式，在提高产品质量的同时进行产品生产监控，在最大程度上保证了质量与效率的有效结合。
2.CAD技术应用
2.1CAD技术应用分析
CAD技术在机械设计中的应用体现在多个方面本文从以下几个方面对其进行分析：
第一，CAD的三维建模方式有三个主要类型，包括线框、表面、实体模型。在AutoCAD三维实体模块当中，系统默认提供了六大体系，包括立方体、球体等。宏观来讲，对产品部件进行建造，首先要对其内部建构进行分解，并分割成多个主体进行三维造型，其后，利用交、并布尔运算模型，对零部件进行实体建模。但值得注意的是，有些零件很难进行细致的分解，这就应该采用不同的方法，在二维几何元素基础上进行[3]。
第二，CAD技术是当前机械设计与制造中最具有活力的技术方法，其应用领域包括几何建模、工程分析、CAE技术等，在机械设计与制造中，CAD技术主要是在计算机技术的基础之上进行二位绘图，并在实现三维实体建模，与结构内部性能分析与优化。
第三，在多维绘图过程中利用CAD技术进行绘制图形与数据，目前CAD技术进行绘图工作主要是进行交叉绘图处理，并对图形进行分类汇编处理。它还可以在传统图形的基础上进行分层，填充剖面结构，但是CAD绘图必须配合通用软件包才能正常运行，因此，由于现有技术限制，我国大多数机械制造业的CAD技术都是在不断的探索中开展的。
2.2CAD技术在机械设计制造中的发展
CAD技术是利用三维模型进行技处理，它可以实现个体利用思维，在初级阶段进行三维模型设计，并在最大程度上实现集合参数与设计的联合，并利用统一数据库的数据进行整体的三维模型分析，因此可以更好的实现设计思想，增加方案的理想化程度。CAD设计中，打破了传统设计模式，建立新型的模型数据库，对数据进行统一汇编处理，因此从整体角度来看，CAD技术将会代替传统二维建模技术，成为今后机械设计制造发展中的核心，并伴随着计算机网络技术的发展，以及网络技术的全面普及，进入更为广泛的层面。
CAD技术会随着三维技术的发展与物联网、互联网基础上进行普及化改革，因此对CAD技术的深入了解与把握对国家产业技术的发展具有非常重要意义。
3.结论
终上所述，国家经济的发展离不开各个高新技术产业的支持，产业的发展需要科学技术的进步，尤其是作为国家支柱的产业，机械设计制造领域，在传统技术基础上引进新型的CAD技术，可以在最大程度上实现技术产业的进步与国家经济的发展。
参考文献：
[1]李丽娟，刘彦昌，吕柏源.橡胶机械设计制造中CAD/CAM技术[J].橡胶技术与装备，2013，13（12）：121-122.
