摘要：CAD在机械设计中发挥了重要作用，这是软件自身特点符合机械设计要求的结果，在机械设计中能够起到节约人力物力，提升设计水平，立体建模等多种作用，但也要了解它存在的不足，在使用中客观灵活的应用，为机械设计做出更多贡献。机械设计属于一种技术含量较高的工作，在机械设计过程中灵活使用CAD软件，可提高设计质量以及设计效率。随着CAD技术的不断成熟，CAD软件的各项功能也不断加强，并成为机械行业中极为重要的技术。
关键词：CAD；机械设计；应用现状；发展趋势
中图分类号：TH122 文献标识码：A
引言
CAD软件是一款功能齐全的制度软件，在机械行业中有着重要作用。设计师可利用CAD的高度变形功能，将一些零散的零部件进行快速重构，可形成一种新型的机械产品；借助CAD软件的参数化功能来建立庞大的图形程序库，在调用时只需对已存的零部件尺寸赋予新的参数，便可生成一个全新的零件图形；在装配环境中对新零件进行绘制时，还能将其余零件的位置以及形状进行新的开发，使其成为新的零件。CAD软件具有集成化、智能化、协同化的应用趋势，在当前信息科学技术大发展的背景下，CAD软件的实际主要是二维绘图、图形、符号库、三维造型、参数化设计、工程分析等。随着CAD技术不断成熟，CAD软件功能也将不断完善，在未来的机械生产中发挥重要作用，也有助于我国工业化4.0进程的推进。机械设计中大量使用到 CAD 软件，它可以缩短设计周期，让设计数据更加精准，完成模拟与设计的过程。
1、机械设计实践的现状
在我国，机构设计发展的时间较为漫长，通过这几个世纪的发展，人们会将自身所想到的设计理念以及想法通过手工绘图的方式来进行表达。在工程师的心目中，其语言就是设计图纸，不仅体现了工程设计技术师的结果以及思想落实，还有效地提高了与技术人员之间的沟通，为其交流带来了一定的便利性。随着科学以及工业的不断发展，尤其是计算技术的发展，为机械设计的发展提供了空前的资源以及有效操作性，使手工绘图的方式逐渐被淘汰。19世纪70年代，机构设计成功实现了由手工绘图到计算机绘图的大转变，不仅将绘图效率带入了新的层次，还有效地提升了绘图的质量，为其发展带来了便利。在设计的现行阶段，CAD技术的代表软件主要为二维绘图软件AUTOCAD，在设计的实际实践过程中，只是单纯对学生操作以及绘制进行简单的教学，而要想绘制装配图以及对工程进行分析则较难实现。因此，为了便于装配图的绘制，在进行实际教学时，要逐步使用相关的绘图软件或绘图工具，例如CAXA电子图版以及开目CAD等软件，采用相关的绘图软件能够有效地降低人工的劳动力，提升相关的经济效益。随着科学技术的不断发展，CAD技术也得到了有效的发展，目前的CAD技术已是三维CAD技术，为企业获得了巨大的社会以及经济效益。企业在发展过程中需要能够掌握此技术的相关专业人才，因此掌握现有的技术已成为工科毕业生的基本条件。
2、CAD技术及其优势
2.1、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。
2.2、CAD技术的特点
CAD 技术之所以在机械设计中得到了广泛应用，是由于 CAD技术具有强大的功能优势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆简单概括，这种制图技术具有如下方面的特点：可以缩短设计时间机械产品设计是一个程序较为繁琐的工作，由于每一个机械零部件的结构都不是呈现整齐的状态，造型结构具有一定复杂性。但是利用 CAD 技术却能够在短时间内对这些问题进行处理，从而可以节省机械零件设计的时间，这也是 CAD 技术的最大优势所在。机械设计中的所出现的机械图形都比较复杂，但是利用计算机辅助技术，就可以对机械图形进行加工与组合，通过分析与处理，最终形成了符合要求的机械图形。在 CAD 技术的应用过程中，截交线可以自动生成，进而可以缩短设计时间，进而可以为机械设计留出更多的时间。除此之外，在 CAD 技术的支持下，还可以对所设计出的机械产品的应用性能进行检测，并通过对数据库中有关数据信息的分析，可以对每个机械产品的参数进行灵活调整，从而保证机械产品的设计效果与生产质量。
2.3、增加机械产品的技术含量
当前，市场竞争激烈日益激烈，机械行业在发展过程中也面临了巨大挑战。如何提高机械产品设计的科学性，成为了相关研究领域的重要话题。近些年，CAD 技术在机械产品的设计的应用比例逐渐加大，增加了机械产品的技术含量，进而提高了机械制造业的市场竞争优势。近些年通过对机械设备的整合与优化，并在CAD技术的支持下，提高了机械产品的质。机械产品更为逼真CAD软件不仅能快速描绘出各种零件的大小、位置以及形状，还能为零件赋予颜色、体积、惯性矩以及纹理等信息，以此将机械产品更逼真的呈现给设计师。从20世纪60年代至今，三维建模技术的发展经历了线框建模、曲面建模、实体建模、特征建模、参数化建模、变量化建模以及当今正在研究的产品集成建模、行为建模等发展过程。如此一来，设计师便能通过观察机械产品细节对实体模型进行细微调整，以此全面地表达自己的设计意图。
3、CAD软件的应用趋势
3.1、集成化
目前，技术人员为了增强机械生产效率，将CAD软件以及CAM软件相结合，使CAD软件的设计结构能够直接应用到数控加工中，从而省去打印CAD图纸以及制定数控参数等环节。
3.2、智能化
CAD软件系统属于人机系统，使用CAD软件的设计师在系统运行中起到决策作用。基于这一点，将人工智能以及专家系统等技术与CAD软件技术相结合，使CAD软件系统更具智能化，以便更好地用于机械加工。
3.3、协同化
将CAD软件进行协同化处理，使计算机能够具备协同工作的功能，可达到远程设计的要求。基于这一点，可构建CAD网络，确保机械设计单位能够共同参与机械设计工作。对于 CAD 技术而言，集成化当前及未来发展的又一个趋势。我们知道 CAD 技术并不是单独存在，它与多个方面的内容都有着或多后少的联系。在未来技术发展中，利用计算机网络技术实现 CAD 技术的集成将成为相关领域的研究热点。尤其是在当前全球经济一体化的时代背景下，异地设计制造、基于网络、基于 WEB 的协同设计制造系统备受关注。目前已经有 XML 和 XML-3D, 以及解决三维图形、图像在互联网上传输共享的 VRML 标准相继出台 , 为建立协同设计与协同工作的环境创造了良好条件。
4、结语
CAD软件属于一种功能齐全的制图软件，并在机械领域、建筑领域等发挥重要作用。设计师借助CAD软件，可快速完成机械设计的相关任务，并能保证零件设计的精确度以及真实度，确保设计成果能够更好地应用到机械加工中。机构设计作为机械相关的专业基础课程，同时也是高校毕业生必须攻读的基础必修课。在机械类课程的教学内容中，最重要的就是基本的知识、方法以及理论等。
参考文献：
[1]陈宇.CAD在机械设计中的应用现状与发展趋势[J/OL].电子测试,2015(06).
[2]马文肖,秦文秀.CAD在机械设计中的应用研究[J/OL].中国高新技术企业,2016(18).
论文作者:王爱铭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/31
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