【摘 要】近些年来，随着科学技术不断发展，CAD技术被广泛应用于机械设计中。同时，随着计算机信息技术迅猛发展，推动了CAD技术迅猛发展，在机械设计中，CAD绘图能力极为强大，特别是CAD软件版本日益更新，绘图方式呈多样化、灵敏性特点，与设计人员要求相符。本文主要分析CAD技术在机械设计中的应用。
【关键词】CAD；机械设计；应用
机械设计，是按照用户定制需求，开展机械产品形状和结构设计，其主要目的是达到材料、性能、加工等条件下，设计出效率、性能、成本最优化的产品。可以说，机械产品设计优劣，对产品质量具有直接影响，关乎产品使用要求和维护简易性。在机械产品设计阶段，既已决定了75%的成本。所以，机械产品设计是企业降低技术成本的重要环节，机械产品设计包含了运动方式、润滑材料和结构设计等工作，若单纯依靠传统设计知识，根据设计者经验进行机械设计，已无法满足现代化产品需求。随着科学技术迅猛发展，计算机技术被广泛应用于机械设计领域。通过计算机CAD技术，开展机械产品设计，可明确结构设计和产品方案，降低设计人员劳动量，提升设计效率，降低机械设计成本。
1.CAD技术概况
首先，CAD技术构成。CAD系统是由软件、硬件构成，以硬件系统为基础，软件系统是其关键所在，决定了系统功能，以计算机图形处理、程序预算能力为基础，设计人员运用CAD技术，使产品达到预期设计效果，属于科技创新技术。随着产品日益更新换代，使产品更具竞争力、活力。对产品不断研究，作出必要创新之后，进而推动产品发展，促使产品推向各个领域。现阶段，CAD技术被广泛应用各个领域，且CAD技术研究从未停止，创新从未间断。近些年来，随着CAD图形处理、计算机功能迅猛发展，已形成了智能化CAD系统，随着昌平不断革新，CAD系统通过特定逻辑技术、符号技术，可模拟某一领域设计过程，解决单一领域制定问题，将各类技术和CAD技术结合运用，以计算机为基础，开展数据模拟、试验和模拟，制定方案决策，进而提升设计效率。
其次，CAD三维技术。三维技术是按照人脑三维模型，直接形成设计系统，具备独特设计能力，具备广泛性、普遍性和简洁性特点，可有效提升机械设计能力和设计效率，加快机械设计速度，进而体现设计者构想。在三维模型中，对整个设计过程进行分析，进而促使设计方案理想化。随着科学技术日益发展，机械行业逐渐发展。目前，我国机械行业由传统制造业，逐渐转向为创新型行业。利用平面设计技术，无法满足设计者需求。因此，三维技术是机械设计的发展方向。
第三，机械设计中CAD技术优势。对于机械产品设计而言，运用CAD技术，代替了重复性动作和繁琐性动作，进而体现产品性能和产品结构。通过CAD技术，可同步设计产品外形、产品结构，有利于改善产品。利用CAD辅助设计功能，在产品结构设计方面，可实施静态、动态分析，可广泛应用于重复计算和复杂体积设计。
2.机械产品设计中CAD技术的运用
机械设计属于机械工程的重要部分，是产品设计、机械生产的首要环节。机械设计决定了产品成本和产品性能。按照用户的产品需求，明确机械形状尺寸，选择零件材料，确定工作原理和工作结构等。而产品作为产品制造依据，是产品维修和维护的关键因素。开展机械设计，是达到各类约束标准基础上，设计出最佳机械产品。设计目标主要包含传递效率、可靠性、重量和成本因素。为满足这些目标，传统设计者是按照已有经验选取，主观性较强，产品设计无法适应现代机械产品需求。所以，CAD技术催生，运用CAD技术中的实体生成、集成制造、多维绘图等功能，提升机械产品质量，促进机械产品设计最优化。
首先，实体生成。在机械设计中，利用CAD技术三维建模之后，可通过实体、线框和表明模型完成，许多CAD软件具备实体建模功能，通常具备六种基本体系，即环状体系、圆柱体系、立方体系、楔形体系、即球体系和圆锥体系。为建立三维实体模型，需进行结构分析，分解多个简单零件，形成多个基本体，然而对每个基本体进行造型，然后交、并和差布尔运算之后，即可形成零件三维模型。然而有时因分解基本体较多，难以建立实体。所以，单一基本体系，无法满足机械零件的实体要求，可通过绘制零件平面图形，拉升图形、旋转图形后，即可获得新型基本体，然而实施交、并和差布尔运算之后，可获得实体造型。接着按照机械工作参数研究，在某一运动位置，确定坐标装配，通过CAD系统编辑功能，即可获得实体造型。
其次，集成制造。随着科学技术迅猛发展，促进了生产制造技术发展，由单一普通机床技术，发展为数控机床技术。有人工制图技术，发展为CAD制图技术，制造业朝着数字化、计算机化方向发展。在制造业中，激光成型技术、CAD技术的广泛运用，通过多个功能模型，即可建立完整CAD系统，而这些模块包含曲面造型、数控加工、仿真编辑、三维绘图等模型。许多工程数据均从实体造型所得，工程数据库作为模块应用基础，可建立统合管理方式。
第三，多维绘图。对于机械产品设计，图形设计、数据处理工作量极大。在传统工程图设计中，通过二维图形进行处理。对于工程平面设计，需选择适合绘图软件设计。现阶段，大多数设计均采用交互式制图。选择这种方式，通常可实现多种图形绘制、编辑，具备分层实现、图块调用和剖面填充等多种功能，想要实现CAD绘图功能，需依靠绘图软件实现，要求图库简洁、操作简便。
第四，CAD机械设计趋势。目前，在绘图分析和数据计算方面，CAD系统存在一定缺陷，在符号信息表现、结构布置构思也较差。然而，随着CAD技术迅猛发展，智能化、现代化技术日益成熟，这些缺陷和问题均会得到解决。同时，智能时代正在到来，为实现智能化设计设想，必须进一步研究CAD技术，特别是CAD重点技术研究，进而不断提产产品性能，转变传统设计理念，促使CAD技术朝着快速、科学方向发展。
3.结束语
对于无图样生产，通过三维CAD即可解决。使用CAD技术，可摆脱传统设计模式，运用新设计方法，树立现代化设计观念。随着CAD技术在各领域的不断深入，机械设计要求也随之提高，促进了CAD技术不断发展，提升了机械制造生产率，进而推动制造业朝着可持续性、繁荣性方向迈进。
【参考文献】
