关键词：CAD技术；机械工程设计；应用
CAD又称ComputerAidedDesign，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。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。
1CAD技术进行工程设计的优势
1.1优越的绘图速度
传统的设计过程中，设计人员常常需要在不同粗细的铅笔、丁字尺、三角板、圆规、曲线板、橡皮擦等绘图工具中进行不停更换，而且一旦画错，修改非常费事，甚至从头来过，因此设计效率低下，设计周期比较长。用CAD绘图则可以用一只鼠标做你想做的任何事情，鼠标替代了尺、笔、颜料，省时省力，大大地改善了作图环境。CAD之所以高效。因其最伟大的功能之一：“COPY”。一些相近、相似的工程设计，图纸只要简单修改一下就行了，或者直接套用，而你只需按几下键盘、鼠标，CAD软件可以将建筑施工图直接转成结构、设备底图，使结构、水暖、电气的设计师不会在描绘底图上浪费时间。而且现在流行的CAD软件大多提供丰富的分类图库、通用详图，设计师需要时可以直接调入。重复工作越多，这种优势越明显。结构计算的高效，一个普通的框架结构，以往手工计算需要一个星期左右时间，用CAD一天就可以完成。
1.2直观的表达方式
这也是CAD在工程设计上最出风头的一项功能。运用CAD技术不管是进行零件建模还是制作建筑效果图，其透视关系、光影关系、材料的质感，都可真实再现，惟妙惟肖，在加上真实的环境配景，即可乱真。CAD制作效果图优势还在于，只要建筑的三维模型搭建完成，就可以任意指定透视角度、模型材质、快速生成多张效果图而无需从头做起；在完成零件的三维建模后，可以直接利用三维模型生成工程图，而无需再单独绘制。这都是传统手绘所无法比拟的。这一切都让设计师在工程设计上受益非浅，在向甲方推销自己的设计成果时也更有说服力。
1.3便捷的电子图纸
利用CAD技术制作的图形、图象文件可以直接存储在硬盘或网盘上，资料的保管、调用极为方便。你可以将设计项目刻录成光盘，数据至少可以保存50年。你可以将以前的图纸通过扫描仪，数字化仪输入电脑，避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅造成的不必要损失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆资料的管理更有科学性，只要一台电脑就可以管理的井井有条，资料室也将告别成排的资料柜，因为一个院所从成立到现在所有的资料几张光盘就装下了。随着网络普及，CAD图纸可以直接保存在网盘上，更便于资源共享和传送。
2CAD技术在机械设计制造中的具体应用
2.1实体应用
CAD有三种建模方式，即线框模型、实体模型与表面模型。在有些有实体建模作用的CAD软件中，大多具备很多基本的体系。例如，就AutoCAD的三维实体造型而言，基本的体系有6种：立方体、圆柱体、球体、圆锥体、楔形体、环状体等，对于那些比较简单的零件，可以分析其结构，然后把它分为很多基本体进行三维实体的造型，接着进行交集运算、并集运算以及差运算，这样就能够得到零件的三维实体模型。然而由于有些零件相当复杂，以至于难以分解成很多基本体，导致分解以及组合后的基本体太多，根本就无法成型。因此，如果只有基本体的话，是无法满足零件三维实体造型要求的。所以，可以先在二维几何元素构造中对零件的截面轮廓进行定义，之后经过三维实体造型的旋转以及拉伸，就可以得到新“基本体”，然后经过交集运算、并集运算、差运算等得到三维实体造型，在完成零件的实体构造之后，通过机器的运动来对资料进行详细地分析，当通过某一个具体位置的时候，依据零件的坐标来“装配”，整个过程可以通过CAD软件三维编辑作用来实现。随着高科技的迅猛发展，逐渐地由普通机床到数控机床，加工中心不断地由人工设计到CAD，制造业也在朝着计算机化与数字化的方向发展。与此同时，在整个现代制造技术当中都融入了模具以及模具激光快速成型技术，对于一个完善的CAD系统，都包含很多模块，例如三维绘图、曲面造型、图形编辑、数控加工以及有限元的分析等等，这些模块是进行统一管理的，必须要以数据库为基础，然而工程数据最重要的来源之一是实体造型。机械CAD系统主要包括如下几个方面的功能：对工程的数值进行详细分析、结构优化设计、评价强度设计、运动学仿真以及动力学等等。在CAE解决设计的合理性、刚强度、结构是否合理以及运动特性和动态特性之前，必须要运用CAD技术来解决造型问题。
2.2多维绘图
设计有关机械产品，一般而言，处理的信息主要包括如下两个方面：数据和图形，绘图的工作量比较大，占了总工作量的百分之六七十以上。就二维图形而言，其处理目标实质上就是对传统的工程图进行绘制。在开始二维工程的绘图之前，必须要有与之相对应的绘图软件。从当前CAD的应用情况来看，比较多的软件是微机以及工作站绘图软件，并且功能都比较好。大多是采用交互式绘图方式，可以绘制各种各样的图形，还能编辑图形，除此之外，还具有以下功能：赋予图形有关属性，实现图形之间的交换等。然而若要将CAD的绘图功能充分发挥出来，还应该要以绘图软件包为基础，依据具备宏命令作用的参数化绘图软件，同时建立有关图形符号库，使用户不用掌握计算机有关操作知识及编辑作用，就可以根据菜单自动绘图。
3结束语
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]刘方辉，钱心远，张杰.CAD/CAE/CAM技术在现代塑料模设计制造中的应用[J].模具工业，2011（11）.
[2]陈刚.CAD/CAM技术在橡胶机械设计制造中的应用[J].中国高新技术企业，2013（29）.
论文作者:齐乐峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
标签：技术论文; 实体论文; 图形论文; 零件论文; 工程设计论文; 系统论文; 模型论文; 《基层建设》2019年第8期论文;