摘要：就传统的制造技术而言，产品的内部设计繁琐，对资源的需求量较大，导致其难以满足现代市场发展的需要与新型时代思想的要求，这就必须引用CAD技术，并应用到产品机械设计与制造的过程当中，这也是未来机械设计的发展必然要求。因此，本文分析了CAD技术在机械设计制造的应用。
关键词：机械设计制造；CAD技术；应用
引言：传统的机械设计理论在新型技术的推动下发生了巨大的改变，CAD技术就是其重要组成部分，它是将计算机技术融入到传统制造技术当中，并衍生出了新型高新应用技术，CAD技术形成的CAD系统，促进了传统的产品的设计方法改变与整体生产模式的变化，这在极大程度上带动了社会经济的发展。
1、CAD技术优势
CAD技术在传统机械设计的基础上缩短了机械设计与制造的周期，它在传统二维系统的基础上使用三维技术，在装配过程中进行设计，并且还可以利用不同零件的空间位置进行设计，保证了零件之间的有效配合。CAD技术在最大的程度上缩短了设计周期与消能时间比，提高了生产效率，而且利用CAD系统进行设计的产品，具有重构性。
CAD技术将机械产品的设计与制造融为一体，并联合CIMS的生产模式进行，其采用更为先进的设计方法，其中包括有限元受力分析等方式，在提高产品质量的同时进行产品生产监控，在最大程度上保证了质量与效率的有效结合。
2、CAD技术在机械设计制造中的具体应用
2.1实体生成应用
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多维绘图应用
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。
2.3零件模具集成制造应用
随着现代化科学技术不断发展及进步，在机械设计及制造过程中，对机械制造速度也有着越来越高的要求，各种相关现代化机械技术也得以不断发展，已经由传统单一设计机床，逐渐转变成为多元化数控机床，由传统手工制图发展成为现代化CAD软件制图（见图一），所出现的这些情况的转变为今后机械设计制造发展指明方向。另外，机械零件模具制造方面，也已经由传统单一设计发展成为统一模具设计，通过这种统一模具设计，可使各种机械产品生产实现较大程度统一，可使产品设计效率得以很大程度提升，使设计成本得以降低。CAD技术的运用可使这种统一化设计生产得以较好实现，其主要就是通过对数据化技术进运用而实现统一化设计与生产。
图一CAD软件制图
3、CAD前沿技术与发展趋势
3.1图形交互技术
CAD软件是产品创新的工具，务求易学好用，得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路，解放大脑，让他把精力集中到创造性的工作中。因此，智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能，为设计师提供了方便。此外，笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。
3.2智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入，逐渐提出智能化需求。设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库，及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助，智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能，使设计新手也能做出好的设计来。结束语：
综上所述，CAD软件是一个以二维绘图软件为主的机械基础性软件，这款软件除了增加了传统机械设计中涉及到的问题，同时还增加了很多共，能够在实体建模、计算零件强度、零件的寿命等方面均具有广泛的应用，能够有效的保证零件的质量，缩短现代机械设计研发周期。因此，CAD技术在现代机械设计中有着不可忽视的作用，它能够解决传统机械设计不能解决的问题，将机械设计发展到一个新的高度。
参考文献
[1]张丽.机械设计制造中的CAD技术应用分析[J].山东工业技术，2017
[2]王曾.机械设计制造中的CAD技术应用分析[J].环球市场，2017
[3]董文勇.机械设计制造中的CAD技术应用[J].探索科学，2016
论文作者:苏云龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/4
标签：技术论文; 零件论文; 实体论文; 机械设计论文; 传统论文; 图形论文; 造型论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;