摘要：随着当前社会经济及科学技术不断发展，机械设计制造技术也得到很快发展。在当前机械设计制造过程中，十分重要的一方面就是应当对CAD技术进行应用，通过对该技术进行有效运用，可使机械设计制造水平得以很大程度提升，促进其进一步发展。因此，相关工作人员应当对CAD技术加强重视，并且要通过有效方式及途径进行有效应用，从而使自身水平得以提升，使机械设计制造得以更加良好发展，进而为社会上机械制造行业发展奠定基础。
关键词：CAD技术；机械设计；应用；发展趋势
1.CAD技术在机械设计中的优点
1.1零件设计更加方便
采用三维CAD技术，能够在装配环境设计新零件，也能够参照附近的零件位置大小、形状完成新零件的设计，这样提高了速度还更方便，减少了单独设计导致整体失败的几率。资料查找器中有一个零件回放，能够将整个流程视频呈现，更直观易懂。
1.2装配零件更加直观
在装配过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系，若装配不正确即予以显示，另外，零件还可以隐藏，在隐藏了外部零件的时候，可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示，对于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，及时对设计进行更改，避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
1.3缩短了机械设计周期
使用三维CAD系统，设计机械的时间是之前的三分之二，缩短了设计时间提升了制作效率。采用三维CAD技术展开新机械的开发研究时，只需要重新设计和生产其中小部分的零配件，其他的一大部分零配件仍旧使用之前的信息功能，大幅度的提升了机械设计的功率是以前的三到五倍。并且，三维CAD技术具备高度变形设计功能，可以经过快速的重新组织，生产制作出全新的机械设备。
1.4提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合，同时采用CAD CIMS组织生产，机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法，如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等，保证了产品的设计质量。同时，大型企业数控加工手段完善，再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工，一致性很好，保证了产品的质量。
2.CAD技术在机械设计中的具体应用
2.1应用于方案形成进程
近年来，伴随着科学技术水平的显著提升，制造行业生产技术获得深化改革，制图方式由传统人工设计转变为CAM/CAE/CAD技术应用，由普通机床趋向于数控机床及加工中心转变，目前制造行业发展方向主要为计算机数字化。做好方案中涉及的基本零部件设计工作之后，应加工重组零部件，历经排列组合，旨在优化完成设计方案。基于三维CAD技术的应用，利用其编辑功能，结合设计工作者设计意图，把原本互相独立且不存在有联系的部件排列组合在一起，就复杂程度部件，可采用现代化三维技术中涉及的旋转等模式获取新型更适应排列组合的新部件，尽可能便捷实现三维方案实施，充分确保设计方案高质完成。
2.2建模的应用
三维CAD技术具有使产品形象直观立体地表现出来的特点，因此它在建模时被广泛的应用。一般来说，三维CAD技术的建模方式主要有三种，即框架方式、表面方式和立体方式，此外，在建模过程中常用的图形，三维CAD软件都会自带。进行建模时，将零件分为多个基本体，通过基本的布尔运算，得出三维模型，如果零件结构过于复杂，可以结合二维设计方法将其分为多个基本体之后，再进行运算。
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2.3实体生成
CAD的三维建模可以由表明模型、线框模型以及实体模型三种方法来完成。在多数具有实体建模功能的CAD软件中，一般来说都是具有一些基本的体系。在CAD实体造型模块中有6种基本体系，即球体、圆锥体、楔形体、立方体、圆柱体、环状体。
想要实现零件的三维实体模型，只需通过结构的分析可以把简单的零件分解成许多个基本体，对没个基本体进行三维实体造型，再对这些基本体进行差、并、交等布尔运算，就可以得出零件的三维模型。有时候由于分解的基本体过多，很难将其实体化，因此，单一的基本体系满足不了机械零件对三维实体造型的要求。我们可以线画出零件的平面截图然后在对图进行拉升或者是旋转都可以出现新的基本体，在通过差、并、交等布尔运算，实现所要实体的造型。有了实体造型时候可以根据机械工作过程中的参数来进行研究，在运动的某一位置，并按坐标进行装配，这些都可以在三维CAD编辑功能中实现实体造型。
2.4模具CAD/CAM的集成制造
随着社会的不断进步，生产制造业的技术水平也在逐步提高，从人工设计制图到CAD/CAM/CAE的改善，从普通机床到加工中心与数控机床的转变，我国的生产制造业正在向网络化与数字化方向转变。与此同时，模具CAD/CAM技术与激光快速成型技术代表着科学技术的发展趋势。一个完整的CAM/CAD系统包括曲面造型、仿真模拟、三维绘图、数控加工、动态显示等功能，这些功能模块构成了软件系统，它们以工程数据库为基础，对数据进行综合处理。
2.5零部件设计检查
使用三维CAD系统，可以在装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷。还可以保证新零件与相邻零件的精确配合，避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的全过程通过动画连续的演示出来，能够通过检查发现零部件设计中出现的漏洞问题。
3.机械设计应用CAD技术的未来发展趋势
3.1集成化发展
集成化应该是CAD技术的未来发展趋势，CAD技术不只是一种单独的技术，会涉及到诸多方面内容，包括网络、围设备、计算机软硬件、图形学以及数据库等，同时也集成了管理信息系统、计算机辅助工艺流程规划以及计算机辅助制造等多个系统。高效整合这些技术必须依赖计算机网络技术。利用计算机网络技术集成CAD技术应该是技术发展相关领域的研究热点。特别是随着全球经济一体化的不断发展，越来越多的人开始关注基于WBE、基于网络的协同设计制造系统、异地设计制造等。有机结合CAM、CAD可充分体现CAD在机械设计的应用成果，实现自动化机械设计。CAD集成化技术可以建立一个快速、完整的机械产品开发及设计系统，规模化生产机械产品，这样有利于大大增强机械制造企业的竞争力。
3.2智能化发展
应用CAD技术的过程中必须人员的相互操作才可以完成，因此比较依赖设计师的操作。但是因为人为因素会导致机械设计中极易出现各种各样的误差，也会在一定程度上影响机械设计的科学性。因此，未来CAD技术一定要朝着智能化的方向发展，而且应该积极引进专家指导系统以及人工智能系统为CAD技术发展提供强硬的技术支持。实际应用过程中，人工智能系统可以根据机械产品设计需求判断、推理相关的数据，同时做出最合理、科学的决策，为机械产品设计提供全面、真实的数据基础。
结束语：随着现代CAD技术的不断革新与完善，将会为机械设计与制造行业提供高效率和高质量的技术保障，对提高企业的核心竞争力起到举足轻重的作用。未来的CAD技术将会朝着系统集成化和智能化方向发展，为机械产品的规模化生产提供强力有的软件支持。
参考文献：
[1]张立荣.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].2011.
[2]徐悦.三维CAD技术对机械设计的影响分析[J].价值工程.2014.
[3]蔡葛明，雍照章，王华.CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J].机械工程师.2016.
论文作者:彭飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/11
标签：零件论文; 技术论文; 机械设计论文; 机械论文; 实体论文; 建模论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第22期论文;