第一篇

一、CAD技術(shù)的功能

CAD技術(shù)有很實(shí)用的計(jì)算和分析功能，還有數(shù)據(jù)管理和交換、以及圖形的處理等很多種功能。CAD技術(shù)可以用來對產(chǎn)品進(jìn)行一般設(shè)計(jì)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使產(chǎn)品更加具有創(chuàng)新性，還可以提高可行性。其利用仿真和動態(tài)分析，處理科學(xué)計(jì)算的機(jī)械設(shè)計(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。當(dāng)數(shù)據(jù)庫管理時(shí)，CAD技術(shù)能實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和接口功能。并且，CAD技術(shù)本身自帶了多種圖像處理功能，如采用CAD技術(shù)，構(gòu)建立體幾何，二維圖形交互和圖形可以是輸入和輸出模擬和圖形等功能。除了這些專門的功能，文件制作，編輯文字，軟件設(shè)計(jì)等通用的CAD軟件功能一樣。

二、CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用

2.1CAD技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用

第一，減少了設(shè)計(jì)的工作量和周期。CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中將復(fù)雜的造型轉(zhuǎn)化成簡單易識別的幾何圖形,既使工作難度大大降低也縮短了設(shè)計(jì)周期,從而提高了設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的效率。第二，簡易化零件設(shè)計(jì)。機(jī)械工程CAD技術(shù)在實(shí)際裝配可以是新設(shè)計(jì)的一部分，同時(shí)也檢測其他因素周圍的部件是零件設(shè)計(jì)的位置和形狀，這種功能保障了新零件和周圍零件的完美精確結(jié)合，大大降低了由于零件設(shè)計(jì)誤差造成的裝配失敗率和錯(cuò)誤率。第三，要修改的機(jī)械部件在裝配時(shí)，CAD技術(shù)可以用來修改其部分巧妙地完成修改場景的部分，操作非常簡單。第四，直觀方便裝配零件。CAD可以滲透到零部件的每個(gè)內(nèi)部記錄的裝配系統(tǒng)的關(guān)系,同時(shí)能夠迅速找出裝配中發(fā)生的錯(cuò)誤，并使用隱藏功能顯現(xiàn)機(jī)械內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。在完成裝配后，更能利用CAD進(jìn)行模擬演示，檢驗(yàn)各產(chǎn)品部件是否已達(dá)到要求，并及時(shí)處理和解決問題，對減少產(chǎn)品的設(shè)計(jì)報(bào)廢率起到了很大程度上的作用。第五，以確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。當(dāng)采用CAD技術(shù)進(jìn)行加工零件，能很好的保證零部件質(zhì)量和設(shè)計(jì)的一致性，因此保障了產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2CAD技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐中的作用

第一，創(chuàng)建一個(gè)裝配圖的實(shí)體部分。CAD技術(shù)具有表面模型，三種3D模型的狀態(tài)，并在一個(gè)實(shí)體模型的形式建模。在這些中，用系統(tǒng)功能的物理模型提供球體，立方體，錐體，楔形和其他幾何環(huán)狀體的三維圖形系統(tǒng)。對于相對簡單的零件，一般先以分析其組成，并在體內(nèi)分解為基本的物理三維建模，然后采用有效的操作，產(chǎn)生了三維實(shí)體造型的整體的一部分。相比于簡單的部件，過程復(fù)雜零件的相對繁瑣，首先應(yīng)該很少何二維輪廓元素，然后通過旋轉(zhuǎn)或拉伸得到三個(gè)基本的身體逐漸完成了三維實(shí)體建模，最后三維空間使用裝配所有零件的坐標(biāo)。第二，繪制二維，三維幾何形狀。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程來處理數(shù)據(jù)和圖形元素。但繪圖工作量的工作比數(shù)據(jù)要大得多。隨著CAD技術(shù)的進(jìn)步和提高，軟件變得更加強(qiáng)大的圖形處理能力，機(jī)械制圖壓力顯著下降，提高了機(jī)械制圖的質(zhì)量。CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是一個(gè)尖端技術(shù)和質(zhì)量保證是一個(gè)功能強(qiáng)大的機(jī)械工程設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)軟件的更新?lián)Q代將機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)代化發(fā)展愈加精確和精細(xì)的需求，在機(jī)械設(shè)計(jì)中發(fā)揮不可忽視的重要作用。

三、CAD技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

在這里，CAD技術(shù)，產(chǎn)品制造和加工中的作用做一切必要的準(zhǔn)備工作，包括機(jī)器人編程數(shù)控編程與加工零件組裝配件及輔助工藝設(shè)計(jì)等前期工作。工業(yè)設(shè)計(jì)就是研究和確定加工產(chǎn)品零件要用什么方法，還有它的加工設(shè)備以及順序等。這是一件經(jīng)驗(yàn)性比較強(qiáng)的工作，操作人員必須具有豐富的經(jīng)驗(yàn)才能完成。不過現(xiàn)在就不一樣了，在科技高度發(fā)達(dá)的今天，只要將這些加工經(jīng)驗(yàn)存儲到計(jì)算機(jī)中，編好程序，即便是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)很少的人也能輕輕松松的進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。數(shù)控編程的意思就是在數(shù)控機(jī)床上用編好的程序來進(jìn)行零件的加工。目前，計(jì)算機(jī)在機(jī)械加工中起到了越來越重要的作用，并且還在不斷地發(fā)展，使得編程的工作越來越簡單容易。機(jī)器人編程就是利用虛擬機(jī)器人來控制流程并完成零件裝配的工作。放眼現(xiàn)今國內(nèi)，不只是大型的工廠企業(yè)，中小型企業(yè)也走上了數(shù)字化、機(jī)械化的零件加工道路，都應(yīng)用添加了數(shù)控機(jī)床。

四、CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢

計(jì)算機(jī)的性能和不斷改進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能，通用的信息處理環(huán)境，和發(fā)展擁有先進(jìn)的三維CAD技術(shù)的發(fā)展，以標(biāo)準(zhǔn)化，智能化，集成化的趨勢。

4.1規(guī)范化

歸一化是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的交換格式體現(xiàn)工程，數(shù)據(jù)模型和CAD資源規(guī)范化的數(shù)據(jù)。STEP標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型作為系統(tǒng)的正常狀態(tài)。成熟的STEP標(biāo)準(zhǔn)體系將是CAD技術(shù)更新?lián)Q代的指導(dǎo)。在CAD數(shù)據(jù)交換，舊時(shí)代的規(guī)范接口不能滿足他們的要求。如今，特征模型的傳輸參數(shù)仍是世界上主要的機(jī)械設(shè)計(jì)師面前的難題，STEP標(biāo)準(zhǔn)，勢必使一個(gè)突破。

4.2智能化

智能機(jī)械工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)是采取特征建模和參數(shù)化設(shè)計(jì)。提供的軟件不只是讓公眾使用的簡單的畫圖工具，也不只涉及到“忙人臉數(shù)據(jù)”存儲在一個(gè)地方，但我們就讓其內(nèi)在關(guān)聯(lián)的參數(shù)和工業(yè)控制軟件的特性融入了更多有效的人力助理。CAD軟件可與工程數(shù)據(jù)盡可能全面整合在數(shù)據(jù)模型內(nèi)，就像處理零件幾何問題關(guān)鍵是憑借CAD軟件的特征模型。

4.3集成化

目前CAD技術(shù)，以促進(jìn)發(fā)展，而且偏向于整合，這使得CAD技術(shù)孤立的局面結(jié)束的。首先，它的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，硬件和軟件功能，數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。這些應(yīng)用將被整合。其次，它和計(jì)算機(jī)輔助制造，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、計(jì)算機(jī)輔助工藝流程規(guī)劃這些技術(shù)相互集成。隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都在不斷地更新，使得這些原本只是設(shè)想的東西成為了現(xiàn)實(shí)。當(dāng)然，怎樣使CAD集成化構(gòu)建到因特網(wǎng)中這將是未來社會所會關(guān)注的焦點(diǎn)了。

五、結(jié)束語

通過電阻的開發(fā)CAD的功能改進(jìn)，力圖使繪圖速度，并有效地提高設(shè)計(jì)效率，從而更準(zhǔn)確的數(shù)字表現(xiàn)，美觀，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。但多變化性的資料決定了CAD的潛力挖掘。CAD技術(shù)的發(fā)展和完善對提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的效率也有重要作用。相對于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)，CAD技術(shù)在現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)中扮演著重要的角色，促進(jìn)著科技的發(fā)展，讓機(jī)械的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量有了極大的提升，是機(jī)械領(lǐng)域不斷發(fā)展創(chuàng)新的強(qiáng)大動力之一。

作者：涂必社 于莉 楊文清 單位：安徽東風(fēng)機(jī)電科技股份有限公司

第二篇

一、CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

CAD技術(shù)在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用體現(xiàn)在很多方面，例如機(jī)械零件的建模與裝配、模具的集成制造、機(jī)械CAE運(yùn)用等?？傊?，CAD技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足，推動了機(jī)械設(shè)計(jì)的飛速發(fā)展。

1.機(jī)械零件的建模與裝配

利用CAD技術(shù)建造機(jī)械模型時(shí)通常利用CAD軟件，該軟件包含基本的建模體系，提供了狀體、圓柱體、長方體等六種基本的模型。如果設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的機(jī)械模型較為簡單，則在充分分析不同結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，直接利用軟件中提供的模型進(jìn)行實(shí)體三維造型，然后對這些模型進(jìn)行合理的組合，運(yùn)用差、并、交等運(yùn)算便可設(shè)計(jì)出零件的實(shí)體模型。如果設(shè)計(jì)的零件較為復(fù)雜，可首先勾畫出零件橫截面的二維圖形，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，準(zhǔn)確無誤后通過旋轉(zhuǎn)和拉伸便可得到零件的基本體，然后運(yùn)用差、并、交等布爾運(yùn)算得到機(jī)械零件的三位模型。當(dāng)將機(jī)械零件的所有實(shí)體模型建造完畢后，利用CAD軟件提供的三位編輯功能，參考坐標(biāo)對建造好的模型進(jìn)行裝配。

2.多維幾何繪圖

機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)需要對機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)據(jù)和圖形進(jìn)行處理，其中圖形處理工作勞動強(qiáng)度較大，決定著整個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)間的長短。如果利用CAD技術(shù)能夠輕松的解決這個(gè)問題，因?yàn)镃AD軟件的繪圖功能非常強(qiáng)大，包括標(biāo)準(zhǔn)尺寸、圖形編輯、交互式繪圖等，進(jìn)而幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行各種圖形的處理，提高機(jī)械設(shè)計(jì)信息處理工作效率。

3.模具集成制造

CAD技術(shù)在模具集成制造方面的應(yīng)用，一定程度上推動了機(jī)械制造業(yè)的信息化發(fā)展，尤其近年來在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展推動下，CAD技術(shù)不斷完善和成熟，在模具集成制造方面發(fā)揮了顯著的作用。例如，當(dāng)前模具集成制造技術(shù)包含激光快速成型、模具CAM/CAD技術(shù)等，能夠完成機(jī)械零件圖形編輯、三維繪圖、曲面造型多種復(fù)雜的工作。與之前模具集成制造相比，不管是工作效率，還是制造產(chǎn)品質(zhì)量上均得到了顯著的提升。

4.機(jī)械CAE的運(yùn)用

由于機(jī)械零件工作時(shí)變形條件和受力情況較為復(fù)雜，因此對其動力學(xué)特性和應(yīng)力分布的研究非常困難，而利用CAE則能有效的解決這一問題。利用CAE對機(jī)械零件進(jìn)行研究時(shí)主要分為兩步：首先，利用CAD軟件完成機(jī)械零件的建模；其次，結(jié)合機(jī)械CAE的強(qiáng)度設(shè)計(jì)評價(jià)、壽命評估、工程數(shù)值分析等多種功能進(jìn)行研究。因此可以說，CAD技術(shù)的應(yīng)用，為CAE更好地分析機(jī)械零件性能，創(chuàng)造了良好的條件。

二、CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的發(fā)展

三維CAD系統(tǒng)，使人們能夠直接由思維中的三維模型開始設(shè)計(jì)，有了表達(dá)全部集合參數(shù)和設(shè)計(jì)構(gòu)想的可能，使整體設(shè)計(jì)過程能夠在三維模型中分析與研究，并能使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，因而能夠更好地完善其設(shè)計(jì)思想，從而使設(shè)計(jì)方案理想化。在三維的CAD產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可以建立充分而完整的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，并以此為基礎(chǔ),對整體設(shè)計(jì)或部件進(jìn)行各類分析。從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，三維CAD技術(shù)必然會替代二維繪圖。隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，網(wǎng)絡(luò)通訊的普及化、信息處理的智能化、多媒體技術(shù)的實(shí)用化，CAD三維技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。正確把握CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢，對我國CAD軟件行業(yè)的開發(fā)及企業(yè)正確規(guī)劃自身的CAD應(yīng)用系統(tǒng)，都有深遠(yuǎn)的意義。

三、總結(jié)

CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)工作量大，設(shè)計(jì)效率低的缺點(diǎn)，使機(jī)械設(shè)計(jì)變得準(zhǔn)確、簡單，進(jìn)而保證了機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量。目前，CAD技術(shù)已廣泛應(yīng)用于不同機(jī)械制造領(lǐng)域中，使我國的機(jī)械設(shè)計(jì)水平得到了進(jìn)一步的提高，為我國機(jī)械制造業(yè)的迅速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者：許飛飛 單位：江蘇省東臺中等專業(yè)學(xué)校