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摘要：我国计算机技术目前已经进入到高速发展阶段，机械工程设计过程中使用计算机技术已经不足为奇，应用CAD，极大地节省了机械产品设计时间，简化了设计和生产过程，促进了机械产品结构和性能的逐步提高，为制造业的发展奠定了坚实的技术基础。本文首先对机械工程设计和CAD技术进行了阐述，指出了CAD技术在机械工程设计中应用的优势，对具体应用措施和未来发展方向进行了细致的分析。
关键词：三维CAD技术;工程设计;应用
在机械设计中的实际应用而言，还有许多细节需要改进。因此，相关人员需要加强实践，机械工程设计人员要掌握CAD技术操作方法，掌握技术精髓，促进机械工程设计的快速发展。提高CAD技术在实践工作中的应用效果，为我国的现代化建设事业添砖加瓦。
1三维CAD技术的基本概述
CAD技术的全称是ComputerAidedDesign，即计算机辅助设计，通过应用计算机设备和图形设备，为设计人员设计工作提供辅助。早在20世纪70年代，该技术就已出现，通过计算机完成计算。在1963年开发的画板程序，设计者和计算机可通过图形的方法进行交互。设计时，在阴极射线管屏幕中使用光笔向计算机中绘制，即图形化用户界面的雏形，在现代CAD中，这种界面也具有重要的价值。目前，我国CAD技术在国外相关平台的基础上进行了二次开发，经历了数十年的发展，在传统二维CAD的基础上，发展为三维CAD设计，进一步提高了其应用价值。在三维CAD设计中，具有较强的直观性，不但可以对二维图纸进行绘制，也能如同UG一般，对3D模型加以建立。工程模型可采取立体角度观察，不存在死角，能使人们更加准确的了解工程概况。另外，采用组装程序能动态的展示和体现工程各个部分结构建造装配过程。传统的二维图纸仅采取了平面展示的方法，难以直观展现工程构造，需要采取阶梯剖、半剖、全剖等方式进行二维展示。在日常生活中，对于简易的三维理解，可以通过三视图加以实现。但是，在工程设计中，构造相对复杂，传统二维识图具有较大的局限性，为三维CAD技术的发展提供了可能。在工程设计中，三维CAD是未来主要的发展趋势。
2机械设计中应用CAD技术的主要优势
2.1提高设计效率
将三维技术运用到机械设计当中，最主要的功能是可以实现产品参数化的设计。然而，无论是传统的手绘制图，还是随后发展的二维绘图，都实现不了这个功能。而当三维CAD技术运用后，可以将产品部件信息进行效果改变，立体模式更加突出。在设计过程中，产品的零部件只要有一个发生变化，那么其他部门也会相应发生改变。
2.2简化相关部件的装配流程
当前，CAD技术的应用深度持续增加，专业的设计人员在进行设计的时候，除了对机械外观、性能等进行严格设计以外，还可以通过CAD技术建立相应模型，对机械的实操检验部分进行对应的修改完善。在必要的情况下，还可以通过三维实体来设计验证，进而在设计工作中，实现对机械零部件装配流程的简化与模拟运转，使得设计工作更加仿真，逼近实际情形。
2.3有效促进产品技术含量及质量的提升
随着技术的不断深入应用，机械设计所涉及的各个工作环节中所引入的技术含量越来越高，比如设计优化、仿真设计、运动轨迹等。从传统角度来看，生产本身就需要机械设计的技术支持，在此基础上引入CAD技术，起到了明显的促进作用，形成了二者之间共同发展的良好趋势。
3 CAD技术在机械设计过程中的应用
3.1在机械建模中的应用
从前文论述可以看出，三维CAD技术的应用，可以使设计过程更加透明、更加逼真，基于这一优势，这一技术已经被广泛使用到机械设计的建模环节当中，并可以划分为表面、框架、立体等3种方式。在具体的设计过程中，通常还需要圆柱、椭圆、圆形等几种图形模式，在遇到结构相对复杂的情况时，再加以布尔运算进行具体计算，分析结构中的图形，并重新排列，以便达到提高设计精度的效果。
3.2在农业机械设计中的应用
当前，我国农业行业已经广泛采用了机械化作业，随着机械功能的升级，三维技术也被广泛运用到了设计过程中。比如，收割机的设计以分离装置为起点，结合三维技术，对其功能、具体要求进行分析，同时考虑机械本身的参数要求，在此框架内制定设计方案，建立设计数据库，实现信息共享，为设计与生产工作提供参考。
3.3地形地质规划
在工程设计中应用三维CAD技术，可将国家部门提供的地理数据作为基础，对施工场地进行快速的数据模拟。基于此，能够对三维地貌图形快速直观的建立。例如，在水利水电工程中，囊括泄洪洞、引水洞、上下游水里图、大坝图以及其他相关的自然地形地貌等。利用初步描绘操作，可利用计算机向施工人员提供更加直观的三维仿真地貌图，使施工人员更加准确、客观、全面的了解工程设计方案。在不同的施工阶段运用三维CAD技术，还能随时更新施工后发生改变的地形地貌图。另外，在地貌图当中并不单是对地表的展示，也能准确反映地表下数十米、数百米的地质结构类型。在施工中能实现旋转山体，切割施工剖面，挖通山体等施工措施。
3.4模具CAD的集成制造
现阶段国内机械领域的生产形式正在逐步贴近于科技化，在这一发展背景下，CAM、CAD与CAE等设计制图形式逐步转变为了机械设计领域发展的主流趋势。在社会经济发展的当前阶段，模具CAD/CAM的激光快速成型技术已经取得了非常普遍的运用。通过对三维CAD技术的运用，有效实现了仿真模拟、曲面造型等一系列功能的结合，同时也顺利把三维绘图、数控加工等功能融入进了新的软件体系当中。有了系统的工程数据及平台资料的辅助，必将极大地提高各类机械产品设计数据的使用效率，最终实现机械产品在质量与性能方面的有效提升。
4 CAD技术在机械设计中的发展趋势
通过当前机械设计行业的发展来看，在未来的趋势主要有四个方向，分别是规范化、智能化、虚拟化、集成化。规范化是指对CAD技术的应用进行各个节点上标准统一确定，以使各个厂家都尊重同一标准，使全社会机械产品的生产制造达到同步对接；智能化是指在设计过程中，融入更多智能因素，结合人工AI的技术支持，让更多的机械产品能够实现人机融合的效果；虚拟化是指通过设计，使与机械产品设计、生产、制造、维护、保养等各个环节上相关的问题，都能够提前进行模拟验证，以提高使用性能。
5结语
CAD技术，是一种基于电脑操作的技术，主要用于建设各类模型。最早类型的建模方式，构成了该技术体系的核心功能。随着社会发展，该技术不断融合进了机械设计中，已经发展成为一种系统性的工作，要求设计人员要同时掌握机械设计和三维CAD两个专业方面的技术知识，以便达到更好的设计效果。
在实际进行施工的过程当中，CAD技术的设计环节很容易受到各种外界要素的影响，再加之CAD技术的复杂程度较高，也很容易导致在现阶段的机械工程CAD技术体系的设计当中留有漏洞。对此，在进行机械设计时应该更佳注重科学高效地运用各类措施，努力改进CAD技术在机械工程当中的实际应用效果。以提升机械工程总体品质和安全度为基准，探讨了三维CAD技术在机械设计中的应用，以推动中国机械工程的可持续性发展。
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