摘要：CAD技术在运用的时候对传统设计方法以及设计手段进行了更新，在一定程度上摆脱了传统设计中存在的不足和束缚，在设计观念中融入了现代设计的特点，从而使机械制造业得到了飞速的发展。本文主要探究了CAD系统组成，CAD技术在机械设计中的运用，CAD技术的发展趋势，以供参考。
关键词：机械设计；CAD技术；运用
引言：近年来，随着我国经济的不断发展，我国的机械制造业也得到了迅猛的发展，人们对机械设计的要求也在不断提高，在机械设计中，采用传统的设计方法已经很难满足人们的需求，运用三维CAD 技术，可以有效的提高机械设计的质量，对不同设计方案也可以实现精确对比，大大缩短了机械设计的周期，表现出很大的优势，已经成为了机械设计中的关键技术。
一、CAD技术的含义
随着科学技术的快速发展，近些年来，CAD 技术在机械设计中得到了广泛应用。CAD 技术是一种计算机软件技术，全称为Computer Aided Design，即计算机的辅助设计。CAD 技术主要是利用计算机来对机械制图中的计算、制图、分析、模拟及文件编辑等环节进行操作，相关设计人员需要利用计算机来对整个机械产品的设计来进行控制，通过分析，最终对机械产品的图纸进行科学设计，并输出满意的机械产品图纸。
二、CAD系统组成
CAD系统包括软件系统与硬件系统，软件系统主要两个方面：CAD软件、有关的辅助模型，而硬件系统主要包括个人计算机、工程工作站、图形输入设备和图形输出设备等。随着计算机技术的快速发展，硬件已经不是阻碍CAD发展的主要因素，而决定其发展的是CAD软件与有关的辅助模型。CAD软件可以分为以下三个类别：交互式图形显示软件、CAD应用软件、数据管理软件，由于某些专业性企业的绘制内容存在着差别，这样就会出现几种CAD系统一起运行的情况，对于这种情况，应该要协调系统统一配置的数据资源库。
三、CAD技术在机械设计中的运用
1、CAD技术在机械设计绘图中的运用
机械设计过程中最重要的部分就是绘图部分，绘图部分是 CAD 技术主要应用在机械工程设计中的重要环节，同时也是 CAD 技术应用于最基础的机械工程设计环节的体现。在绘制设计图时利用CAD 技术改变传统的绘图方法，通过 CAD 技术丰富的绘图功能能够满足绘制设计人员在进行绘制设计图时的各种构想以及需求，为绘图提供有效的技术支持与现实手段，提高绘图的标准化与清晰化，促进技术人员创新。在数字化的手段下，CAD 技术将传统绘图中复杂的设计图变得清晰、易懂、好操作。极大的减轻了机械工程设计中绘图人员的工作量，提高了设计质量及设计效率，提升绘图的工作效果。
2、CAD技术在机械建模中的运用
三维CAD 技术可以设计出机械设计的三维效果，将机械产品的设计图形象生动的展示出来，因此，在机械产品设计方案的建模过程中得到了广泛的应用。在实际设计方案建模过程中，通过骨架模块设计的应用可以有效提高设计效果，将设计的权限区分开，从而使整个设计过程更加协同。在应用骨架设计模块的基础上，需要准确的确定设计模板的参数，完成了参数的设计之后，就要使用对应的方式设计一个三维形体的结构。导入CAD 分析软件，就可以快速的设计出一个机械设计方案建模。采用CAD 技术进行方案建模主要有三种方式，分别为表面方式、立体方式和框架方式。在实际的建模过程中，即使是比较复杂的结构，也可以根据人们的需求对不同的图形图案进行排列组合，构建出三维图案，完成方案建模。
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3、CAD技术在机械零部件的装配运用
三维CAD技术在机械零部件装配方面的应用同样是非常重要的。可以通过演示的方式将整个构建的零部件装配过程予以动态的展示，借助于这种动态装配展示，设计人员可以发现零部件在设计过程中的不足以及缺陷，同时也可以将装配过程进行优化设计，提升零部件的整体结构性。与装配相对应的分解过程在三维CAD技术应用中也是常见的，零部件的分解作为装配应用的逆过程，通过技术手段可以将特定零部件周围的其他部件进行隐藏处理，更加直观地观察该零部件在整个构件中的分布结构；这种动态的、兼顾局部和整体的装配应用方式，对于机械设计过程的系统性设计具有重要的意义。
4、CAE软件的应用
CAE软件以三维CAD技术为基础，可以对机械产品设计方案中的数据加以分析、对比，根据产品的实际应用情况来优化结构设计，最终形成科学性和合理性并存的机械设计方案。由此可见，CAE软件主要应用在机械模型建立之后，对其设计方案的合理性给予评估分析，以便保证设计方案的合理科学，为机械设计活动的顺利进行奠定基础。此外，CAE软件具有数据分析、结构优化、寿命评估、强度设计评价等方面的功能，借助三维CAD技术明确机械产品造型框架的基础上，可以运用CAE软件来解决机械产品的材料、刚度、动态特性等方面的问题。
四、CAD技术的发展趋势
1、智能化
智能化其实就是将计算机的科学领域中富含智能化的技术应用到机械设计的 CAD软件中，比如机器学习，知识工程，专家系统等技术。随着全球计算机硬件性能的不断提升以及我国三维CAD技术的成熟，在辅助设计的过程中，联合机械学习以及智能技术，能够提高机械设计的CAD软件的智能化水平，能够赋予 CAD软件学习能力、知识能力。如今智能化已经成为了机械设计中CAD软件发展的方向。机械设计中的CAD技术智能化是指通过对机器行为的详细描述，在基础控制理论上应用计算机科学、动力学与人工智能，模拟人类智能，让CAD技术具备一定的逻辑思维，自主决策能力以及判断能力推理能力，达到控制更高目标的目的。
2、集成化
当前我国 CAD技术发展的一个明显趋势就是集成化。CAD技术并不是独立存在的，CAD技术具有计算机硬软件、数据库、图形学、网络等数个领域的技术。同时，CAD技术在发展的过程中与多数系统统一。再者，我国互联网技术近年来越发成熟，能够实现种种合理的设想。因此，构建CAD集成化系统也将成为我国未来发展的趋势。尤其是现在我国处于全球经济一体化的背景下，集合异地设计，兼具工程以及制造理念等等的设计制造系统将会成为我国机械设计制造企业的新宠，能够更好的解决现今的问题，并能够维持原有的功能，为日后建设打下坚实的基础。
五、结束语
综上所述，在机械设计中应用三维CAD 技术，表现出巨大的设计优势，可以得到直观、立体的三维模型，大大提升设计质量，实现了快速设计，同时提高了设计的准确性，可以满足现阶段机械产品对精度的高要求。在机械设计中CAD技术都得到了广泛的应用，使整个设计过程操作简单，提高了设计效率，减少了工作量，同时可以将设计结果直观的输出，大大提高了机械设计质量。
参考文献：
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[4]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.2017.
论文作者:梁艺文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：技术论文; 机械设计论文; 机械论文; 软件论文; 建模论文; 系统论文; 过程论文; 《基层建设》2019年第19期论文;