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摘 要：进入二十一世纪以来，我国的CAD随着计算机技术的飞速发展而进入了一个蓬勃发展的时期，并且CAD被广泛应用于现代机械制造行业进行生产，CAD在机械设计中应用的范围也越来越广，机械制造企业也越来越重视CAD技术对于机械设计工程所带来的效果。本篇文章针对CAD在机械设计工作应用中的探索性进行了深入的研究，以期为相关机械制造企业提供参考。
关键词：CAD；机械设计；应用；研究
CAD主要是通过计算机计算辅助的一种方式，也就是相关行业利用计算机自身极为强大的数据计算性能来帮助设计人员进行相关的机械产品设计，并且对产品进行深入的分析。就当前来说，CAD已经被广泛的使用在了建筑工程、机械构件、汽车以及一些高精密的科技设备加工上，通过CAD的方式来辅助产品生产，不仅提升了生产的效率，还为产品的质量提供了相应的保障，并且在后期工作中还能够对产品进行随意的调整。
1 CAD技术在机械设计中应用的主要体现
就目前来说，计算机的使用已经极为普遍，CAD技术基本上已经成为了一项生产制造业中使用极为普遍的技术，并且与机械设计的相关行业也越来越多的使用CAD技术来与生产技术相结合，CAD技术在实际应用的过程中，主要涉及到了以下几个方面：
1.1 多维几何的绘图
在进行机械构件产品设计的过程中，主要需要处理的信息以及相关的数据就在于图形和图形数据这两个方面。其中，CAD构件设计时，绘图工作占有了相当大的一部分工作量，通常情况下，传统的工程制造图都是利用二维图形的方式来进行绘制，在使劲开始二维图绘制工作开始之前，必须要保证所绘制的二维图与所使用的绘图软件完全符合。CAD在应用的过程中，有着相同功能的绘图软件较多，不同软件之间所能够提供的功能也有所不同。但是这类CAD软件都是以交互式的绘图方式作为主要功能，并且都能够利用这一功能来进行极为专业的设计工作和图形编辑工作。如果说想要极大的提升CAD绘制效果，那么就必须要在CAD软件自身的绘图软件基础之上进行加强，依照一些专业工具所研发出的宏命令来对绘图软件的相关参数进行调节。并且利用改进之后的绘图软件建立起一个较为完善的符号库，以此来帮助设计人员在进行绘图设计的过程中，无需通过复杂的命令便能够开始自动的设计绘图工作。
1.2 图形及符号库
把一些较为复杂的绘制图形直接分解成为数量不等的并且较为简单的符号或者相应的图形，将图形符号先存入到数据库之中，当设计绘画工作需要的时候，就将已经简化过的复杂图形调用出符号库存中，再经过一定的修改和编辑工作的完善之后，便能够插入到另一图形中去，这样能够使得整个图形设计工作变得更加的简单快捷，极大的提升了工作效率。
1.3 模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展和创新，制造行业的生产技术不断提高从普通机床到数控机床和加工中心从人工设计和制图到CAD，制造业正像数字化方向发展。模具技术，技术涵盖了整个现代制造业。一个完整的软件系统是有多个多功能的模块组成的。例如图形编辑、数控加工、动态显示等。这些模块应该以工程数据库为基础，进行统一的管理。实体造型是工程数据的主要来源之一。
1.4 工程分析
实践中较为常见的普遍是有限元分析、优化设计以及动力学分析等， 除此之外， 特定的设计对象还对应有专属的工程分所问题。
2 CAD在机械设计中应用的优势及缺点
2.1 零件设计方便快捷
使用具有三维功能的CAD系统知识，可以直接在装配的环境中进行相关零件的设计工作，同时，也能偶使用与新设计零件相邻位置或者形状类似的零件来进行设备，这不仅能够有效的解决设计时间，还能够防止传统单独设计零件工作中所呈现出的一些问题。在相关零件设计完成之后，如果有需要，可以直接在CAD系统中利用资源查找器中所存在的回放功能把将整个零件设计过程中的每一个步骤通过动画播放的形式演示出来，让人能够一部了然的了解到该CAD图形设计的全过程，以此来快速的发现其中所存在的弊病。
2.2 缩短了机械设计的周期
采用三维CAD技术有利于解决复杂的几何造型，等系列的问题设计工作人员的任务量，缩短了接近一半的周期，使机械设计的效率提高了很多，同时，三维CAD系统具有高度变型设计能力，通过快速重构，可以得到全新的一种机械产品。
2.3 在装配环境中装配零件方便直观
在装配的生产过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件间的配置关系。如果装配的不正确就会及时的显示。另外外部零件还可以隐藏，隐藏了外部零件就可以让我们更清楚的看到内置的装配结构。及时的检验是否达到了设计的要求，避免了产品生产出来之后才发现有需要改进的地方。
2.4 CAD技术在机械设计中的不足
一个方面是虽然CAD技术取代图板绘图工具，但是并非真正意义上的设计。当前，很多单位都是借助CAD软件来获取效果图，缺乏相对的整体性。
3 CAD技术在今后机械设计中的发展趋势
随着计算机电子技术的快速发展，CAD的技术在之后的发展还是向规范化、智能化、集成化的方向发展。
3.1 标准化
标准化的趋势主要表现以下在几个方面：数据模型的标准化、数据交换格式的标准化和CAD资源的规范化等。数据模型应采用STEP标准体系。随着STEP标准体系的逐步完善，它对于几何数据、工程数据模型的思想，将作为新一代CAD系统的开发指南。靠以前的一些标准接口已经无法完全满足CAD 数据交换的要求。目前，参数化特征模型的传输还是一个世界难题。
3.2 智能化
在智能化方面的进步主要表现在特征造型和参数设计的采用。软件不只是提供一些绘制的工具去让人们去使用，也不再将占线面数据存储在一起，而忽略其内在联系。特征和参数的引入使得软件似乎成为人类一个更聪明的助手。CAD软件应该更大限度地将工程数据概念集成到数据模型中。
3.3 集成化
集成化是CAD发展技术的另一大趋势。CAD技术并不是孤立的。首先，它集成了CAD/CAE/CAPP/CAM及各个应用领域的技术。同时，由于Internet 的发展，使得这些设想得以实现。如何构造在Internet体系上的CAD/CAM 集成化系统将会是人们之后追踪的热点。
结束语
综上所述，CAD技术的飞速发展，必然会对我国当前制造行业产生较大的影响，甚至对于我国机械制造行业的发展来说，都有着极其重要的作用。但是与其他发达国家相比，我国的CAD技术还仅仅只是处在一个中等水平之上，因此，我们必须要认识到我国当前CAD技术中所存在的缺陷，并且针对缺陷进行不断的强化，跟上国际CAD技术发展脚步，并且与我国实际情况相结合，发展出具有我国特色的CAD软件。
参考文献
[1]李秋娟，张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备，2010（3）.
[2]刘伟，张伟杰.CAD技术在现代机械设计中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2010（9）.
[3]赵建梅，卢敬利.先进制造模式中的CAD技术应用[J].沙棘（科教纵横），2010（12）.
关键词：CAD；机械设计；应用；研究
CAD主要是通过计算机计算辅助的一种方式，也就是相关行业利用计算机自身极为强大的数据计算性能来帮助设计人员进行相关的机械产品设计，并且对产品进行深入的分析。就当前来说，CAD已经被广泛的使用在了建筑工程、机械构件、汽车以及一些高精密的科技设备加工上，通过CAD的方式来辅助产品生产，不仅提升了生产的效率，还为产品的质量提供了相应的保障，并且在后期工作中还能够对产品进行随意的调整。
1 CAD技术在机械设计中应用的主要体现
就目前来说，计算机的使用已经极为普遍，CAD技术基本上已经成为了一项生产制造业中使用极为普遍的技术，并且与机械设计的相关行业也越来越多的使用CAD技术来与生产技术相结合，CAD技术在实际应用的过程中，主要涉及到了以下几个方面：
1.1 多维几何的绘图
在进行机械构件产品设计的过程中，主要需要处理的信息以及相关的数据就在于图形和图形数据这两个方面。其中，CAD构件设计时，绘图工作占有了相当大的一部分工作量，通常情况下，传统的工程制造图都是利用二维图形的方式来进行绘制，在使劲开始二维图绘制工作开始之前，必须要保证所绘制的二维图与所使用的绘图软件完全符合。CAD在应用的过程中，有着相同功能的绘图软件较多，不同软件之间所能够提供的功能也有所不同。但是这类CAD软件都是以交互式的绘图方式作为主要功能，并且都能够利用这一功能来进行极为专业的设计工作和图形编辑工作。如果说想要极大的提升CAD绘制效果，那么就必须要在CAD软件自身的绘图软件基础之上进行加强，依照一些专业工具所研发出的宏命令来对绘图软件的相关参数进行调节。并且利用改进之后的绘图软件建立起一个较为完善的符号库，以此来帮助设计人员在进行绘图设计的过程中，无需通过复杂的命令便能够开始自动的设计绘图工作。
1.2 图形及符号库
把一些较为复杂的绘制图形直接分解成为数量不等的并且较为简单的符号或者相应的图形，将图形符号先存入到数据库之中，当设计绘画工作需要的时候，就将已经简化过的复杂图形调用出符号库存中，再经过一定的修改和编辑工作的完善之后，便能够插入到另一图形中去，这样能够使得整个图形设计工作变得更加的简单快捷，极大的提升了工作效率。
1.3 模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展和创新，制造行业的生产技术不断提高从普通机床到数控机床和加工中心从人工设计和制图到CAD，制造业正像数字化方向发展。模具技术，技术涵盖了整个现代制造业。一个完整的软件系统是有多个多功能的模块组成的。例如图形编辑、数控加工、动态显示等。这些模块应该以工程数据库为基础，进行统一的管理。实体造型是工程数据的主要来源之一。
1.4 工程分析
实践中较为常见的普遍是有限元分析、优化设计以及动力学分析等， 除此之外， 特定的设计对象还对应有专属的工程分所问题。
2 CAD在机械设计中应用的优势及缺点
2.1 零件设计方便快捷
使用具有三维功能的CAD系统知识，可以直接在装配的环境中进行相关零件的设计工作，同时，也能偶使用与新设计零件相邻位置或者形状类似的零件来进行设备，这不仅能够有效的解决设计时间，还能够防止传统单独设计零件工作中所呈现出的一些问题。在相关零件设计完成之后，如果有需要，可以直接在CAD系统中利用资源查找器中所存在的回放功能把将整个零件设计过程中的每一个步骤通过动画播放的形式演示出来，让人能够一部了然的了解到该CAD图形设计的全过程，以此来快速的发现其中所存在的弊病。
2.2 缩短了机械设计的周期
采用三维CAD技术有利于解决复杂的几何造型，等系列的问题设计工作人员的任务量，缩短了接近一半的周期，使机械设计的效率提高了很多，同时，三维CAD系统具有高度变型设计能力，通过快速重构，可以得到全新的一种机械产品。
2.3 在装配环境中装配零件方便直观
在装配的生产过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件间的配置关系。如果装配的不正确就会及时的显示。另外外部零件还可以隐藏，隐藏了外部零件就可以让我们更清楚的看到内置的装配结构。及时的检验是否达到了设计的要求，避免了产品生产出来之后才发现有需要改进的地方。
2.4 CAD技术在机械设计中的不足
一个方面是虽然CAD技术取代图板绘图工具，但是并非真正意义上的设计。当前，很多单位都是借助CAD软件来获取效果图，缺乏相对的整体性。
3 CAD技术在今后机械设计中的发展趋势
随着计算机电子技术的快速发展，CAD的技术在之后的发展还是向规范化、智能化、集成化的方向发展。
3.1 标准化
标准化的趋势主要表现以下在几个方面：数据模型的标准化、数据交换格式的标准化和CAD资源的规范化等。数据模型应采用STEP标准体系。随着STEP标准体系的逐步完善，它对于几何数据、工程数据模型的思想，将作为新一代CAD系统的开发指南。靠以前的一些标准接口已经无法完全满足CAD 数据交换的要求。目前，参数化特征模型的传输还是一个世界难题。
3.2 智能化
在智能化方面的进步主要表现在特征造型和参数设计的采用。软件不只是提供一些绘制的工具去让人们去使用，也不再将占线面数据存储在一起，而忽略其内在联系。特征和参数的引入使得软件似乎成为人类一个更聪明的助手。CAD软件应该更大限度地将工程数据概念集成到数据模型中。
3.3 集成化
集成化是CAD发展技术的另一大趋势。CAD技术并不是孤立的。首先，它集成了CAD/CAE/CAPP/CAM及各个应用领域的技术。同时，由于Internet 的发展，使得这些设想得以实现。如何构造在Internet体系上的CAD/CAM 集成化系统将会是人们之后追踪的热点。
结束语
综上所述，CAD技术的飞速发展，必然会对我国当前制造行业产生较大的影响，甚至对于我国机械制造行业的发展来说，都有着极其重要的作用。但是与其他发达国家相比，我国的CAD技术还仅仅只是处在一个中等水平之上，因此，我们必须要认识到我国当前CAD技术中所存在的缺陷，并且针对缺陷进行不断的强化，跟上国际CAD技术发展脚步，并且与我国实际情况相结合，发展出具有我国特色的CAD软件。
参考文献
[1]李秋娟，张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备，2010（3）.
[2]刘伟，张伟杰.CAD技术在现代机械设计中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2010（9）.
[3]赵建梅，卢敬利.先进制造模式中的CAD技术应用[J].沙棘（科教纵横），2010（12）.