上個世紀中期，計算機技術傳入我國，隨后的幾十年里，其發(fā)展速度遠遠超過了每一個人的預料。隨著其技術的快速發(fā)展，相關的計算機技術也被廣泛的應用到人們的日常生產(chǎn)生活中，例如CAD計算機輔助模擬技術的應用，給機械設計工作帶來了極大的方便。
　　1、 CAD概念分析
　　CAD就是計算機輔助設計技術，這種技術是指運用計算機軟件制作并模擬實物設計，展現(xiàn)新開發(fā)商品的外型、結構、色彩、質感等特色的過程。隨著技術的不斷發(fā)展，計算機輔助設計應該不僅僅適用于工業(yè)，還應被廣泛運用于平面印刷出版等諸多領域。它同時涉及到軟件和專用的硬件。CAD最早的應用是在汽車制造、航空航天以及電子工業(yè)的大公司中。隨著計算機變得更便宜，應用范圍也逐漸變廣。CAD的實現(xiàn)技術從那本文由論文聯(lián)盟收集整理個時候起經(jīng)過了許多演變。這個領域剛開始的時候主要被用于產(chǎn)生和手繪的圖紙相仿的圖紙。計算機技術的發(fā)展使得計算機在設計活動中得到更有技巧的應用。如今，CAD已經(jīng)不僅僅用于繪圖和顯示，它開始進入設計者的專業(yè)知識中更“智能”的部分。
　　2、 CAD技術在機械設計中的優(yōu)勢分析
　　2、1 能夠節(jié)約機械設計時間
　　機械設計是一個需要大量時間的工作，自從引用了CAD技術，機械設計周期就大大減少了。因為，CAD三維機械設計有利于解決復雜的幾何造型問題。它可以由簡單幾何實體通過布爾運算等功能組合出各種復雜的幾何實體 ，并能自動生成相貫線和截交線 ，大大減輕了設計工作量，縮短機械設計周期近一半以上，大幅度地提高了設計和生產(chǎn)效率。在使用三維CAD系統(tǒng)進行新機械的開發(fā)設計時，只需對其中部分零部件進行重新設計和制造，而大部分零部件的設計都將繼承以往的信息，使機械設計的效率提高了好幾倍。同時，三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設計能力，能夠通過快速重構，得到一種全新的機械產(chǎn)品。
　　2、2 提高機械產(chǎn)品的質量
　　產(chǎn)品質量是一個公司能否生存下去的根本所在，而最初的設計往往會對最終的產(chǎn)品質量產(chǎn)生很大的影響。因此，一定要做好設計工作。通過CAD技術我們就可以做到這一點。由于機械產(chǎn)品與信息技術相融合，同時采用CAD方法和CI固定組織生產(chǎn)，使機械產(chǎn)品設計有了新發(fā)展。三維 CAD技術采用先進的設計方法，如優(yōu)化、有限元受力分析等，保證了產(chǎn)品的設計質量。同時，大型企業(yè)數(shù)控加工手段比較完善，再采用固定模式進行機械零件加工，一致性很好 ，保證了產(chǎn)品的質量。三維機械設計不僅可以方便地描述對象的形狀、大小和位置等幾何特 征 ，而且還可以賦予設計對象以顏色、紋理 、體積、重心、慣性矩等多種信息，達到對設計對象幾何形狀確切的數(shù)學描述和工作狀態(tài)的物理模擬 ，從而更充分、準確、全面、真實地表達設計者的意圖。從而提高設計質量。
　　2、3 設計和修改都十分方便
　　設計階段，總會出現(xiàn)各種各樣的改變，因此，一定要注重設計的可更改性。以往的機械設計卻做不到這一點，但是自從有了CAD技術就可以實現(xiàn)設計的隨意修改了。使用三維CAD系統(tǒng)軟件，可以在裝配環(huán)境中設計新零件，也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設計新零件，既方便又快捷，還可保證新零件與相鄰零件的精確配合，避免了單獨設計零件出現(xiàn)錯誤而導致裝配的失敗。比如可以在裝配環(huán)境中根據(jù)箱體的形狀及其他的配合要求快速準確地設計出所需要的箱蓋來。零件環(huán)境中有查找器，在完成機械零件造型時，資源查找器同時列出了完成該零件 的所有命令，點擊這些命令就可以很清楚地了解完成該零件的每個步驟，并利用資源查找器中的零件回放把零件造型的全過程通過動畫連續(xù)地演示出來，使人一目了然。修改零件時，也可以點擊資源查找器中相對應的命令來完成，更方便地是在裝配環(huán)境中也可以進行零件的修改，即點擊要修改的零件就可以進入零件環(huán)境來完成零件的修改。
　　2、4 遵從了人們的設計過程
　　CAD技術能夠保障遵從人類的設計思維，隨時隨地可以更改設計，使得設計師可以走一步看一步的夢想實現(xiàn)了。一般的機械設計師在設計時總是先構思后表達，由于腦海中構思出的產(chǎn)品形狀是三維的，因而直接建立反映產(chǎn)品真實幾何形狀的三維實體模型自然是理想的表達方式。這可使機械設計師更加專注于產(chǎn)品設計本身，而不是產(chǎn)品的圖形表示，符合機械設計師的創(chuàng)新意識，有利于設計的連續(xù)進行。由于CAD三維設計得到的三維立體圖具有直觀、易于理解等特點，不僅能促進機械設計師的思維深人，有利于設計的擴展，而且也便于與他人進行交流。
　　3、 CAD技術在機械工程設計的應用
　　3、1 實現(xiàn)了實體建模
　　在CAD出現(xiàn)之前，設計師們只能通過想象和筆紙來構思來設計，而CAD技術的出現(xiàn)，則給實體設計帶來了可能。計算機中表現(xiàn)的不是抽象的數(shù)學線條，而是活生生的實物，它可以動態(tài)地轉動，可以被切削，可以打孔，焊接。一些數(shù)字、文字說不清楚的復雜形體和關系用圖象表達則一目了然， 圖象就是實物， 就是將來的產(chǎn)品，稱為虛擬產(chǎn)品。在這里，三視圖不再是設計、交流的必由環(huán)節(jié)，它退化為CAD過程的附產(chǎn)品，如果用CAM加工的話，商標注冊，它存在的空間就更小了。實體建模并不要求機械工程師具有繪畫技能， 系統(tǒng)提供了一個變量約束標準幾何體庫和變形幾何體庫，還有特征體庫、緊固件庫…還提供了構造自由曲面的工具和方法，因此只要對模型進行調用、編輯、修改、施加約束或復合操作，就可構造出需要的工件。
　　3、2 代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工繪制，操作更加便捷
　　CAD最大的功能莫過于其操作的便捷性，以前人們在做機械零部件圖形繪制時，基本都是手繪繪圖，工作人員常常手里拿著幾只不同粗細的墨筆，丁字尺、三角板、曲線板等工具不停的在手里更換，而且一旦畫錯，修改非常費事，甚至從頭來過，圖面修修補補顯的臟亂。用CAD繪圖則可以一只鼠標做你想做的任何事情。它有統(tǒng)一的線型庫、字體庫，圖面整潔統(tǒng)一。CAD軟件所提供的功能讓你不必擔心畫錯，它可以使你返回到你畫錯之前的那一步。CAD軟件繪圖真正做到方便、整潔、清潔、輕松。
　　3、3 智能CAD技術的應用
　　隨著，CAD系統(tǒng)應用逐步深入，逐漸提出智能化需求。設計是一個含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動。智能CAD/CAM是發(fā)展的必然方向。智能設計在運用知識化、信息化的基礎上，建立基于知識的設計倉庫，及時準確地向設計師提供產(chǎn)品開發(fā)所需的知識和幫助，智能地支持設計人員，同時捕獲和理解設計人員意圖、自動檢測失誤、回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能，使設計新手也能做出好的設計來，現(xiàn)代設計的核心是創(chuàng)新設計，人們正試圖把創(chuàng)新技術和人工智能技術相結合應用到CAD技術中，用智能設計、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性指導解決新產(chǎn)品。
　　3、4 三維的CAD技術的應用
　　傳統(tǒng)設計中，仿型設計、改型設計較多，僅是依靠對現(xiàn)有資料的借鑒，同時改變原有機械的尺寸，或者對引進的新產(chǎn)品做一些消化和吸收，再仿照生產(chǎn)，整個機械設計都是常規(guī)設計，沒有進行創(chuàng)新，因此，產(chǎn)品很難突破本身的范圍發(fā)生質的改變。而依靠三維CAD技術，可以使方案在設計階段就充分利用專家系統(tǒng)及現(xiàn)代科技新理論，建立多種機構進行構型對比、設計創(chuàng)新，同時由于設計立體感強、效果逼真的特點，不斷的激發(fā)設計人員的構思，最后設計出有技術含量的產(chǎn)品。除此之外，還實現(xiàn)了制造過程全面信息化。
　　結語：CAD技術的快速發(fā)展對于機械制造企業(yè)來說是一種福音和希望，相關企業(yè)的領導能夠注重CAD技術的引用，用最為先進的技術，來生產(chǎn)出最好的產(chǎn)品，為企業(yè)的后續(xù)發(fā)展做好鋪墊。

本文編號：1033