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[摘 要]伴随机械制造业的迅猛发展，CAD技术不断被运用于机械设计中，人们同样逐渐意识到了CAD技术对机械设计的重要作用。本文就CAD技术在机械设计中的运用进行深入的探讨。
[关键词]CAD技术；机械设计；运用
中图分类号：S332 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0246-01
1 引言
在电子技术与计算机技术不断发展的大背景下，CAD技术应运而生，通过不断的发展与改善，其功能日渐全面，已被大量的运用于建筑设计、机械制造以及汽车行业等各个领域之中，尤其是在机械设计领域，CAD技术的产生与运用，为设计工作者带来了非常大的便利，推动了行业领域的迅速发展。
2 CAD技术概述
CAD技术是伴随计算机信息化不断发展而迅速崛起的一个计算机软件技术，在机械设计钟的运用大都聚集在零配件与有关组装流水线图的生成，例如CAE、CAD/CAM等相关软件的运用，CAD技术完全转变了以往机械设计的方法与形式，经过引进现代化面向目标与分布设计理念，在一段程度上加强了机械设计的工作效率。
3 CAD技术在机械设计中运用的优点分析
3.1 零件设计更为便利
运用CAD技术，能够在装配环境里面设计新的零件，同时能够运用邻近零件的位置以及形状等来设计新的零件，既便利又迅速，防止了单一设计零件造成后期装配的失败。
3.2 零件装配过程更为直观
CAD系统中的资源查找器可以在装配的具体环节记录所有零件间的装配关系，若装配发生错误就会展示出来，并且，还可以经过隐藏外部的一些元件，更为清晰的观察到内部的装配架构。除此之外，模型在装配完成以后，还能够实施运动展示，借此来验证是否达到设计需求，若不达标便可以及时作出改正，在较大程度地减低了产品的报废率。
3.3 缩小设计周期
CAD技術在处理几何造型等问题上有着极大的优势，其不但可以将相对简单的几何体构成繁琐的几何体，同时还可以自行生成相贯线与截交线，在降低工作压力时还减少了工期，进而加强了设计效率。在实施全新的机械设计开发之时，CAD技术仅需将一些零件重新设计便可，大多数零件能够维持最初的设计，如此能够使得机械设计的效率提高3～5倍。除此之外，CAD技术还具备相应的变形设计能力，通过迅速重构，设计出一些全新的产品。
3.4 提高产品质量
CAD技术运用了例如优化、有限元受力分析等较为先进的设计方法，加强了机械产品的设计品质。CAD技术在机械设计环节的运用不但为对象位置、大小描绘提供了方便，同时还给被描绘对象提供了颜色、体积以及惯性矩等相关信息，不但满足了设计对象的数学描绘需求，同时还可以对其工作状态实施物理效仿，精准无误地体现出设计人员的意图。
4 CAD技术在机械设计中的运用
4.1 CAD技术在多维绘图中的运用
运用CAD技术实施机械设计的时候所需处理的信息便是在图形与数据层面，计算机辅助技术的工作量占据了80%左右。在绘制多维图形的时候需要选取合适同时功能完善的绘图软件，目前所具备的CAD绘图软件大部分是以交叉绘图为主导，能够绘制不一样的图形及针对图形实施编辑，这些软件在多维画图过程中还具备剖面填充、层次划分、调用图块、给图形赋予属性以及交换图形等相关功能，然而往往需要在CAD绘图软件的通用软件包中才可以充分发挥CAD软件的作用。
4.2 CAD技术在零件与装配图实体生成中的运用
在运用CAD技术实施机械设计的具体环节，此技术二维建模大致有以下三种方式，其分别为实体模型、线框模型以及表面模型。在运用此技术的过程中，其自身便具备实体建模的功能，在运用此软件的时候，还具备部分基础体系，比如：在CAD三维实体建模环节，系统便会为设计工作者提供几种最为基础的体系，主要有：立方体、圆柱体、圆锥体、楔形体以及球体等等。所以，在运用CAD技术实施机械设计之时，针对部分相对较为简单的元件，能够针对其结构实施相应的分析，接着再将其划分为几个不同的基本体，再针对基本体实施三维实体造型设计，最终再对其实施布尔运算，如此便可以获得机械元件的三维实体模型。
4.3 CAD技术在建模中的运用
机械建模是CAD技术在机械设计最为重要的运用之一。建模同时还是机械设计的关键内容。实体模型、线框模型以及表面模型等是CAD技术建模最为常见三种建模形式。在三维设计过程中，其核心思想便是达到变量化、参数化设计，然而以往的二维建模无法达到参数化设计，CAD三维建模会将部分设计相对简单的元件划分成几个小块的不一样的基本体，这些基本体经过布尔运算与三维实体造型与，便会形成一个机械零件的模型。针对部分较为繁琐零件的模型，首先需要绘制出图像的二位几何轮廓，接着再经过三维造型获得零件相应的模型。运用CAD技术所具备的建模功能，机械设计工作者能够按照产品的需求创建和现实尺寸完全一样的模型。建模是机械设计工作者充分发挥创造性的优质平台，机械设计者能够经过三维空间通过快捷、便利、灵活的操作以优化、控制又或是重新设计机械零件。同时，在零件的某个部分出现改变的时候，其它部分同样会发生改变。因此可知，在CAD技术的支持下，机械零件的设计更为真实、活泛，所设计出的机械零件同样能够更加好的运用于现实生产之中，减少了设计环节的误差，提升了机械零件设计的成功率，减少了设计工作周期，在很大程度上提升了机械设计工作的效率。
4.4 CAD技术在工程分析与结构优化中的运用
产品的结构优化与力学性能分析是实施优化设计无法或缺的内容。然而伴随动力学分析与有限元分析等现代设计方式的不断发展，推动着CAD技术在结构优化与工程分析等功能上的逐渐完善。现阶段，非常多的CAD软件已提供了能够和ansys等有限元分析软件相连接的接口。使用者能够直接将通过三维CAD技术所创建的产品模型输入到有限元分析软件里面，在相应的负载下针对产品模型实施工程分析。接着以工程分析最终的结果作为基础，对产品的结构进行优化。此种分析与优化的设计方式在结构繁琐产品的优化设计环节中展示出了非常大的优势。
5 结论
当前，CAD技术在具体运用环节已经发展成较为完整的CAD/CAM/CAE技术，将来，CAD技术的运用必然更加趋向集成化、规范化、网络化以及智能化，同时所有CAD软件间的通用性同样会越来越强。然而，CAD技术依然有着非常多的不足之处，伴随科学技术的不断发展，我们坚信能够获得更加好的解决方案，更好的服务于机械设计及各个行业。
参考文献
[1] 蔡葛明，雍照章，王华.CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J].机械工程师，2016（01）.
[2] 孙成海.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].企业技术开发，2015（08）.
[3] 高雄.CAD技术在机械设计中的应用[J].机电信息，2012（03）.
[关键词]CAD技术；机械设计；运用
中图分类号：S332 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0246-01
1 引言
在电子技术与计算机技术不断发展的大背景下，CAD技术应运而生，通过不断的发展与改善，其功能日渐全面，已被大量的运用于建筑设计、机械制造以及汽车行业等各个领域之中，尤其是在机械设计领域，CAD技术的产生与运用，为设计工作者带来了非常大的便利，推动了行业领域的迅速发展。
2 CAD技术概述
CAD技术是伴随计算机信息化不断发展而迅速崛起的一个计算机软件技术，在机械设计钟的运用大都聚集在零配件与有关组装流水线图的生成，例如CAE、CAD/CAM等相关软件的运用，CAD技术完全转变了以往机械设计的方法与形式，经过引进现代化面向目标与分布设计理念，在一段程度上加强了机械设计的工作效率。
3 CAD技术在机械设计中运用的优点分析
3.1 零件设计更为便利
运用CAD技术，能够在装配环境里面设计新的零件，同时能够运用邻近零件的位置以及形状等来设计新的零件，既便利又迅速，防止了单一设计零件造成后期装配的失败。
3.2 零件装配过程更为直观
CAD系统中的资源查找器可以在装配的具体环节记录所有零件间的装配关系，若装配发生错误就会展示出来，并且，还可以经过隐藏外部的一些元件，更为清晰的观察到内部的装配架构。除此之外，模型在装配完成以后，还能够实施运动展示，借此来验证是否达到设计需求，若不达标便可以及时作出改正，在较大程度地减低了产品的报废率。
3.3 缩小设计周期
CAD技術在处理几何造型等问题上有着极大的优势，其不但可以将相对简单的几何体构成繁琐的几何体，同时还可以自行生成相贯线与截交线，在降低工作压力时还减少了工期，进而加强了设计效率。在实施全新的机械设计开发之时，CAD技术仅需将一些零件重新设计便可，大多数零件能够维持最初的设计，如此能够使得机械设计的效率提高3～5倍。除此之外，CAD技术还具备相应的变形设计能力，通过迅速重构，设计出一些全新的产品。
3.4 提高产品质量
CAD技术运用了例如优化、有限元受力分析等较为先进的设计方法，加强了机械产品的设计品质。CAD技术在机械设计环节的运用不但为对象位置、大小描绘提供了方便，同时还给被描绘对象提供了颜色、体积以及惯性矩等相关信息，不但满足了设计对象的数学描绘需求，同时还可以对其工作状态实施物理效仿，精准无误地体现出设计人员的意图。
4 CAD技术在机械设计中的运用
4.1 CAD技术在多维绘图中的运用
运用CAD技术实施机械设计的时候所需处理的信息便是在图形与数据层面，计算机辅助技术的工作量占据了80%左右。在绘制多维图形的时候需要选取合适同时功能完善的绘图软件，目前所具备的CAD绘图软件大部分是以交叉绘图为主导，能够绘制不一样的图形及针对图形实施编辑，这些软件在多维画图过程中还具备剖面填充、层次划分、调用图块、给图形赋予属性以及交换图形等相关功能，然而往往需要在CAD绘图软件的通用软件包中才可以充分发挥CAD软件的作用。
4.2 CAD技术在零件与装配图实体生成中的运用
在运用CAD技术实施机械设计的具体环节，此技术二维建模大致有以下三种方式，其分别为实体模型、线框模型以及表面模型。在运用此技术的过程中，其自身便具备实体建模的功能，在运用此软件的时候，还具备部分基础体系，比如：在CAD三维实体建模环节，系统便会为设计工作者提供几种最为基础的体系，主要有：立方体、圆柱体、圆锥体、楔形体以及球体等等。所以，在运用CAD技术实施机械设计之时，针对部分相对较为简单的元件，能够针对其结构实施相应的分析，接着再将其划分为几个不同的基本体，再针对基本体实施三维实体造型设计，最终再对其实施布尔运算，如此便可以获得机械元件的三维实体模型。
4.3 CAD技术在建模中的运用
机械建模是CAD技术在机械设计最为重要的运用之一。建模同时还是机械设计的关键内容。实体模型、线框模型以及表面模型等是CAD技术建模最为常见三种建模形式。在三维设计过程中，其核心思想便是达到变量化、参数化设计，然而以往的二维建模无法达到参数化设计，CAD三维建模会将部分设计相对简单的元件划分成几个小块的不一样的基本体，这些基本体经过布尔运算与三维实体造型与，便会形成一个机械零件的模型。针对部分较为繁琐零件的模型，首先需要绘制出图像的二位几何轮廓，接着再经过三维造型获得零件相应的模型。运用CAD技术所具备的建模功能，机械设计工作者能够按照产品的需求创建和现实尺寸完全一样的模型。建模是机械设计工作者充分发挥创造性的优质平台，机械设计者能够经过三维空间通过快捷、便利、灵活的操作以优化、控制又或是重新设计机械零件。同时，在零件的某个部分出现改变的时候，其它部分同样会发生改变。因此可知，在CAD技术的支持下，机械零件的设计更为真实、活泛，所设计出的机械零件同样能够更加好的运用于现实生产之中，减少了设计环节的误差，提升了机械零件设计的成功率，减少了设计工作周期，在很大程度上提升了机械设计工作的效率。
4.4 CAD技术在工程分析与结构优化中的运用
产品的结构优化与力学性能分析是实施优化设计无法或缺的内容。然而伴随动力学分析与有限元分析等现代设计方式的不断发展，推动着CAD技术在结构优化与工程分析等功能上的逐渐完善。现阶段，非常多的CAD软件已提供了能够和ansys等有限元分析软件相连接的接口。使用者能够直接将通过三维CAD技术所创建的产品模型输入到有限元分析软件里面，在相应的负载下针对产品模型实施工程分析。接着以工程分析最终的结果作为基础，对产品的结构进行优化。此种分析与优化的设计方式在结构繁琐产品的优化设计环节中展示出了非常大的优势。
5 结论
当前，CAD技术在具体运用环节已经发展成较为完整的CAD/CAM/CAE技术，将来，CAD技术的运用必然更加趋向集成化、规范化、网络化以及智能化，同时所有CAD软件间的通用性同样会越来越强。然而，CAD技术依然有着非常多的不足之处，伴随科学技术的不断发展，我们坚信能够获得更加好的解决方案，更好的服务于机械设计及各个行业。
参考文献
[1] 蔡葛明，雍照章，王华.CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J].机械工程师，2016（01）.
[2] 孙成海.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].企业技术开发，2015（08）.
[3] 高雄.CAD技术在机械设计中的应用[J].机电信息，2012（03）.