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1cad技術的發展

目前CAD技術的主要發展趨勢體現在以下幾個方面：1）CAD技術應用面向產品生產的全過程：在產品的生產過程中，要求產品信息能夠在產品不同的生命周期環節方便地轉換。有助于產品研發人員在設計階段就能全方位地考慮產品的質量、成本、進度以及用戶需求。2）CAD技術應能充分考慮產品的繼承性：在產品更新換代的過程中，要求能夠方便地獲得全部的產品歷史數據，以便于充分利用已經經過生產實踐的產品信息。這不僅縮短了產品開發周期，節約了研制成本，還提高了產品的標準化程度。保證了產品的一次成熟性和一次成功性。3）CAD技術要具有很好的集成性：CAD與CAM、CAPP的集成已成為產品生產領域中亟需研究的課題。一般情況下按照兩種途徑去研究：一個是通過接口技術，將各自獨立的CAD、CAM和CAPP系統聯結起來；另一個是努力開發出集成的CAD/CAM/CAPP系統。4）智能CAD系統技術：智能CAD是一種全新形式的更高層次的計算機輔助設計方法與技術。它能夠把人工智能理論、技術與CAD結合，使電子計算機具有支持人類專家的推理決策、并模擬人類專家的思維方法與行為與設計思維的能力，從而把自動化設計推向更好的層次。在未來的幾十年里，CAD技術將在建模技術、軟件組件技集成智能化等多方面進一步發展，因而也必將在機械制造的各個領域發揮越來越重要的作用。

2CAD技術在現代機械制造中的應用

2.1零件與裝配圖的生成零件的實體建模。CAD有三種三維建模方法：線框模型、實體模型和表面模型。許多的CAD軟件具有實體建模功能，有一些基本體系。如在AutoCAD的三維實體造型模塊中，系統提供的基本體系如：立方體、圓錐體、球體、環狀體、圓柱體和楔形體六種。對于簡單的零件可通過具體的分析，將其分解成若干基本體，對基本體進行三維實體的造型，然后再對其進行交、并、差等布爾運算，這樣可以得到實體零件的三維模型。對于較復雜的零件，通常很難將其分解為多個基本體，或使之分解或組合之后產生的基本體太多，導致成型比較困難。所以，僅有基本體系還是不能夠完全滿足對實體零件的三維造型的要求。因此，可先定義出二維元素構造出的零件的幾何截面輪廓，然后再在實體三維造型中使用旋轉或拉伸得到新的“基本體”，進而通過交、并、差等得到所需要的三維實體零件造型。生成實體裝配圖。在零件完成實體構造后，利用運動分析過程中的資料，在運動的某一處位置，按各個零件所在坐標進行“裝配”，這個過程可由CAD技術的三維編輯功能實現。

2.2CAD/CAM的模具集成制造隨著科學技術的不斷發展，制造行業的水平逐步提高，由機床到數控機床然后再到加工中心，從手工設計和制圖再到CAD/CAM/CAE，制造行業正在向數字化和電子化方向發展。與此同時，模具的CAD/CAM技術、模具激光快速成型技術（RPM）等，完全覆蓋了現代整個制造技術。由多個功能模塊組成的完整的CAD/CAM軟件系統，如圖形編輯、三維繪圖、曲面造型、數控加工、仿真模擬、動態顯示、有限元分析等。這些模塊應以工程數據庫為基礎，進行統一管理。

2.3機械CAE軟件的應用機械CAE系統的主要功能是：結構優化設計、工程數值分析、動力學/運動學仿真、強度設計評價與壽命預估等。CAD技術在造型問題解決后，才能由CAE解決設計的強度、剛度、壽命、材料、結構合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態特性等。

2.4零件的三維模型繪制與模擬演示任何國家都要經歷從制造到創造的一個發展過程，隨著中國機械行業的不斷壯大，越來越多的設計者都想從中國制造轉變為中國創造，但是，創造不是為了解剖或者生產某一個零部件而設計，而是產品的整體設計，僅憑二維技術是不夠的，三維技術自然必不可少。先進的生產能力才能產生先進的制造企業。三維模型是我們在傳統設計中所不敢想象的，因為我們難以通過圖紙繪制出三維模型。正是通過CAD技術的三維建模的功能，使得一些不懂得機械原理與設計的“外行”都能夠看得懂我們的設計成果。

2.5便捷的控制圖形視圖的功能我們在傳統繪圖中，會在稿紙上留下各種標記、輔助線或痕跡等，這部分不僅不屬于對象，而且會使全圖看起來顯得雜亂無章。同理，我們在計算機上繪制圖形時也會產生這樣的問題，而CAD提供了便捷的控制圖形視圖的功能，使我們在繪制機械零件的同時，不必為清除那些因為繪制零件而留下的無關標記而煩惱了。同樣，我們在傳統的繪制機械的零件的時候，無法在圖紙上完成縮放功能，而在CAD上實現了這一功能，可以各種角度隨意的來觀察我們繪制的圖形。

2.6便捷的“塊”創建、編輯、插入功能我們在傳統繪圖時，經常會遇到一些問題。如我們在繪制一些大型的機械零件設計圖（如減速箱）的時候，有大量的標準件、粗糙度代號等需要繪制，而且這些零件都是相同形狀的，換言之我們將不得不重復進行大量的繪制工作，而CAD卻為我們提供了理想的解決方案，也就是將多個重復使用的對象組合在一起，定義成一個“塊”（多對對象定義成“塊”，就成為了一個單獨的圖形），并且按指定名稱保存起來，以便可隨時插入到其他圖形中，不必再重新繪制。

3結語

綜上所述，CAD技術給機械制造帶來了非常大的方便，我們應善用其長處。未來電子計算機技術的發展前景是無窮的，每位產品制造人員都應該憑借這一先進的科學技術手段，在所處的崗位上展現出自己最佳的能力，并以優質設計、熱忱服務以及敬業精神，為機械制造行業奉獻出我們的力量。

作者：劉志剛單位：吉林工商學院