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[摘 要]在机械设计的具体实现环节中引入相应的CAD技术与各方面的优势为相关企业开发新产品与新设计，创造了良好的经济价值，但同时也存在着相应不足的地方，这部分实际问题会获得不断的改善与解决，然后提出了相应的CAD 方向。
[关键词]机械设计 CAD 技术 应用
中图分类号：TE355.5 文献标识码：TE 文章编号：1009―914X（2013）34―0540―01
1.引言
现代化阶段的CAD技术定义为处于复杂的大系统环境下，能够支持产品自动化设计的设计理论与方法、设计操作环境与设计处理工具等各方面相关具体实现技术的总称，其可以促使设计工作达到高度集成化、通信网络化与信息智能化的实现目标，能够达成提升产品设计质量、减少产品成本与缩减设计周期的目标。
2.CAD技术的研究内容
⑴研究现代化阶段的设计理论和方法学[1]。设计作为一项具有复杂特性的创造性工作，不管对于过去或者现在，社会一直存在着使用各种相关设计理论的探索研究，期望能够有效地指导现实当中的设计工作。因为计算机应用技术与电子信息技术的快速发展，对于计算机的相关设计理论和方法学，变得相对异常活跃，比如近几年以来提出的并行设计、协同设计、虚拟设计、大规模定制设计与分形设计等各个具体方面。
⑵研究和设计具体实现环境相关的技术。
⑶协同设计相关环境的具体支持技术。
⑷研究和设计工具有关的实质性技术。
①实际产品相关的数字化定义与仿真建模技术，包含产品模型的理论表现、STEP标准的实现技术与仿真建模技术等各方面。
②以PDM为基础 的实际产品数据管理和工作流程管理等相关技术。
③上升发展成为集成化的CAx与DFx工具，促使现代化阶段的CAD系统能够在功能层面上可以支持相应产品设计的全面过程。
3.CAD技术在机械设计中的优点
3.1零件设计趋于更加方便
运用相应的三维CAD系统，能够安装配置环境中实现新零件的设计，也能够使用相邻零件的具体位置与形状来实现新零件的设计工作，既能够体现便利与快速的效果，防止单独化设计零件使得安装配置操作的失败[2]。在资源查找器之中的零件回放还能够将零件造型的具体过程经过动画播放出来，让人有一目了然的感觉。
3.2装配零件趋于更加直观
在实质的安装配置过程当中，在资源查找器之中的安装配置路径查找器记录了相应零件之间的安装配置关系，如果安装配置不正确则可以执行显示。同时零件还能够实现隐藏，在隐藏了外部零件的之后，可以清晰地观察到内部结构的安装配置情况。整一个机器安装配置模型之后能够完成目的同时还可以实行运动演示形式，关于具有一定程度的运动行程标准的，能够检验行程是否已经达到相应的标准要求，及时对设计实行相应的更改，防止产品的实际生产后才出现需要修改甚至报废的后果。
3.3缩短相应的机械设计周期
使用三维CAD技术，能够促使机械设计时间缩短了大约1/3，可以大幅度地提升設计与实际生产效率。在使用三维CAD系统实行新型机械的开发设计过程中，只需要对其中个别零件实行重新设计与制造，然而大部分零部件的具体设计都会承接以往的历史数据信息，促使机械设计的效率能够提升3-5倍。与此同时，三维CAD系统具有高度变形设计能力，可以经过迅速重构，获得一种全新形式的机械化产品[3]。
3.4提升机械产品的技术含量与质量
因为机械产品和信息技术能够发生融合，同时使用CAD CIMS实现组织生产的目标，机械产品设计得到新的发展进程。三维CAD技术使用先进形式的设计方法，比如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针与优化设计等具体实现环节，能够确保产品的相应设计质量。同时，大型企业相应的数控加工手段相对比较完善，再使用CAD/CAPP/CAM实现机械零件加工，一致性能够得以体现，确保产品的实际质量。
4.CA技术在机械设计中的应用
4.1零件与装配图的实体构成
CAD的三维建模方式具体可分为三种，即为线框模型、表面模型与实体模型。在很多具有实体建模功能的具体化CAD软件当中，都存在着一部分基本体系。比如在AutoCAD的三维实体造型模块当中，系统能够提供了六种形式的基本体系，即为立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体与楔形体[4]。对于简单化的实际零件，能够经过对其实行具体的结构分析，把其分解成为若干个部分的基本体，对于基本体实行三维实体造型，然后再对其实行交、并与差等各种具体的布尔运算，能够获得零件相应的三维实体模型。对于部分相对复杂的实际零件，一般是难以实现若干个基本体的分解，促使组合或者分解之后形成的基本体产生过多，促使成型变得困难。因此，只有基本体系还不可以完全满足机器零件三维实体造型的具体化要求。因此，能够在二维几何元素构造环节中首先定义零件的截面轮廓，然后在具体三维实体造型中经过拉伸或者旋转操作获取新的“基本体”，然后经过交、并与差等操作获得所需零件的具体三维实体造型。
4.2模具CAD/CAM的集成制造
伴随着科学技术的不断上升发展，制造行业相应的实际生产技术能够不断得到提高，由普通机床至数控机床与加工中心，由人工设计与制图至CAD/CAM/CAE，制造业的发展正趋向于数字化与计算机集成化的方向实现发展。同时，模具CAD/CAM技术与模具激光快速成型技术（RPM）等各具体方面，几乎已经可以覆盖整个现代制造技术领域。
4.3机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要执行功能为工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价和寿命预估、动力学与运动学仿真等各个具体方面[5]。CAD技术在解决相关实际造型问题之后，才可以由CAE解决具体设计环节中的合理程度、强度、使用寿命、刚度、构造材料、结构合理性、运动性质、干涉、碰撞问题与动态特征等各个方面。
5.结束语
伴随着协同技术、网络技术与概念设计面向实际产品的整个具体生命周期设计理论与技术的逐步成熟与上升发展阶段，会用以网络为基础的CAD/CAPP /CAM/PDM/ERP的高度集成化实现技术，能够达到真正的全新数字化设计与制造的具体目标，已经成为机构设计制造业领域的提升发展上升趋势。
参考文献
[1] 葛海霞.刘村AutoCAD2004/2005辅助设计[M].上海：上海科学普及出版社，2004.
[2] 秦志峰，齐月静，胡仁喜，等.AutoCAD2005机械设计及实例解析[M].北京：机械出版社，2005.
[3] 荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础[M].北京：机械工业出版社，2002.
[4] 葛海霞，刘村.AutoCAD2004/2005辅助设计[M].上海：上海科学普及出版社，2004.
[5] 秦志峰，齐月静，胡仁喜，等.AutoCAD2005机械设计及实例解析[M].北京：机械出版社，2005.
[关键词]机械设计 CAD 技术 应用
中图分类号：TE355.5 文献标识码：TE 文章编号：1009―914X（2013）34―0540―01
1.引言
现代化阶段的CAD技术定义为处于复杂的大系统环境下，能够支持产品自动化设计的设计理论与方法、设计操作环境与设计处理工具等各方面相关具体实现技术的总称，其可以促使设计工作达到高度集成化、通信网络化与信息智能化的实现目标，能够达成提升产品设计质量、减少产品成本与缩减设计周期的目标。
2.CAD技术的研究内容
⑴研究现代化阶段的设计理论和方法学[1]。设计作为一项具有复杂特性的创造性工作，不管对于过去或者现在，社会一直存在着使用各种相关设计理论的探索研究，期望能够有效地指导现实当中的设计工作。因为计算机应用技术与电子信息技术的快速发展，对于计算机的相关设计理论和方法学，变得相对异常活跃，比如近几年以来提出的并行设计、协同设计、虚拟设计、大规模定制设计与分形设计等各个具体方面。
⑵研究和设计具体实现环境相关的技术。
⑶协同设计相关环境的具体支持技术。
⑷研究和设计工具有关的实质性技术。
①实际产品相关的数字化定义与仿真建模技术，包含产品模型的理论表现、STEP标准的实现技术与仿真建模技术等各方面。
②以PDM为基础 的实际产品数据管理和工作流程管理等相关技术。
③上升发展成为集成化的CAx与DFx工具，促使现代化阶段的CAD系统能够在功能层面上可以支持相应产品设计的全面过程。
3.CAD技术在机械设计中的优点
3.1零件设计趋于更加方便
运用相应的三维CAD系统，能够安装配置环境中实现新零件的设计，也能够使用相邻零件的具体位置与形状来实现新零件的设计工作，既能够体现便利与快速的效果，防止单独化设计零件使得安装配置操作的失败[2]。在资源查找器之中的零件回放还能够将零件造型的具体过程经过动画播放出来，让人有一目了然的感觉。
3.2装配零件趋于更加直观
在实质的安装配置过程当中，在资源查找器之中的安装配置路径查找器记录了相应零件之间的安装配置关系，如果安装配置不正确则可以执行显示。同时零件还能够实现隐藏，在隐藏了外部零件的之后，可以清晰地观察到内部结构的安装配置情况。整一个机器安装配置模型之后能够完成目的同时还可以实行运动演示形式，关于具有一定程度的运动行程标准的，能够检验行程是否已经达到相应的标准要求，及时对设计实行相应的更改，防止产品的实际生产后才出现需要修改甚至报废的后果。
3.3缩短相应的机械设计周期
使用三维CAD技术，能够促使机械设计时间缩短了大约1/3，可以大幅度地提升設计与实际生产效率。在使用三维CAD系统实行新型机械的开发设计过程中，只需要对其中个别零件实行重新设计与制造，然而大部分零部件的具体设计都会承接以往的历史数据信息，促使机械设计的效率能够提升3-5倍。与此同时，三维CAD系统具有高度变形设计能力，可以经过迅速重构，获得一种全新形式的机械化产品[3]。
3.4提升机械产品的技术含量与质量
因为机械产品和信息技术能够发生融合，同时使用CAD CIMS实现组织生产的目标，机械产品设计得到新的发展进程。三维CAD技术使用先进形式的设计方法，比如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针与优化设计等具体实现环节，能够确保产品的相应设计质量。同时，大型企业相应的数控加工手段相对比较完善，再使用CAD/CAPP/CAM实现机械零件加工，一致性能够得以体现，确保产品的实际质量。
4.CA技术在机械设计中的应用
4.1零件与装配图的实体构成
CAD的三维建模方式具体可分为三种，即为线框模型、表面模型与实体模型。在很多具有实体建模功能的具体化CAD软件当中，都存在着一部分基本体系。比如在AutoCAD的三维实体造型模块当中，系统能够提供了六种形式的基本体系，即为立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体与楔形体[4]。对于简单化的实际零件，能够经过对其实行具体的结构分析，把其分解成为若干个部分的基本体，对于基本体实行三维实体造型，然后再对其实行交、并与差等各种具体的布尔运算，能够获得零件相应的三维实体模型。对于部分相对复杂的实际零件，一般是难以实现若干个基本体的分解，促使组合或者分解之后形成的基本体产生过多，促使成型变得困难。因此，只有基本体系还不可以完全满足机器零件三维实体造型的具体化要求。因此，能够在二维几何元素构造环节中首先定义零件的截面轮廓，然后在具体三维实体造型中经过拉伸或者旋转操作获取新的“基本体”，然后经过交、并与差等操作获得所需零件的具体三维实体造型。
4.2模具CAD/CAM的集成制造
伴随着科学技术的不断上升发展，制造行业相应的实际生产技术能够不断得到提高，由普通机床至数控机床与加工中心，由人工设计与制图至CAD/CAM/CAE，制造业的发展正趋向于数字化与计算机集成化的方向实现发展。同时，模具CAD/CAM技术与模具激光快速成型技术（RPM）等各具体方面，几乎已经可以覆盖整个现代制造技术领域。
4.3机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要执行功能为工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价和寿命预估、动力学与运动学仿真等各个具体方面[5]。CAD技术在解决相关实际造型问题之后，才可以由CAE解决具体设计环节中的合理程度、强度、使用寿命、刚度、构造材料、结构合理性、运动性质、干涉、碰撞问题与动态特征等各个方面。
5.结束语
伴随着协同技术、网络技术与概念设计面向实际产品的整个具体生命周期设计理论与技术的逐步成熟与上升发展阶段，会用以网络为基础的CAD/CAPP /CAM/PDM/ERP的高度集成化实现技术，能够达到真正的全新数字化设计与制造的具体目标，已经成为机构设计制造业领域的提升发展上升趋势。
参考文献
[1] 葛海霞.刘村AutoCAD2004/2005辅助设计[M].上海：上海科学普及出版社，2004.
[2] 秦志峰，齐月静，胡仁喜，等.AutoCAD2005机械设计及实例解析[M].北京：机械出版社，2005.
[3] 荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础[M].北京：机械工业出版社，2002.
[4] 葛海霞，刘村.AutoCAD2004/2005辅助设计[M].上海：上海科学普及出版社，2004.
[5] 秦志峰，齐月静，胡仁喜，等.AutoCAD2005机械设计及实例解析[M].北京：机械出版社，2005.