宫本利
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摘要：机械设计是一项技术含量很高的工作。在机械设计过程中灵活运用CAD软件，可以提高设计质量和设计效率。随着CAD技术的发展，CAD软件的功能也得到了加强，成为机械行业中一项非常重要的技术。主要介绍了CAD软件在机械设计领域的优势以及CAD软件在机械设计领域的实际应用，分析了CAD技术的应用趋势，旨在为机械设计人员提供参考。
关键词：CAD；机械设计中；应用；机械制造技术；发展分析
1CAD技术在机械设计中的优势
1.1符合人类思维
一般来说，设计师在设计机械时，通常先构思机械模型，再绘制机械图形。因为设计师在构思过程中呈现的产品都是三维结构，通过CAD软件可以得到更直观的机械产品。随着step标准体系的逐步完善，几何数据和工程数据模型的思想将作为新一代CAD系统的开发指南。这样既能激发设计师的思维能力，又便于设计师与同事沟通。目前，参数化特征模型的传递仍是一个世界性难题。基于STEP标准，我们相信这是可以突破的。
1.2缩短设计周期
CAD软件可以通过操作功能对简单的结构实体进行转换，实现各种复杂结构的组合。同时，CAD软件还具有自动生成相贯线、相贯线等线的功能，可以有效地减少设计人员的工作量，缩短设计人员的工作周期，有效地提高机械设计的实际效率。另外，设计人员在使用CAD软件进行设计时，只要对部分零件进行适当的调整，并将剩余的零件自动继承之前的信息，从而提高机械设计的效率。设计者还可以利用CAD的高变形功能，对一些零散的零件进行快速重构，从而形成新的机械产品。
1.3易于使用
利用CAD软件，不仅可以在装配环境中绘制新零件，还可以利用其他零件的形状和位置来开发新零件。这样，设计人员不仅可以快速方便地进行操作，而且可以保证新零件与相邻零件之间的精确协调，有效地提高零件装配精度。例如，设计人员可以在装配环境中根据箱体的形状和箱体之间的协调要求来设计箱体盖。另外，CAD软件的修改功能也非常强大。设计人员可以在软件中点击resourcefinder的相关命令完成对零件的修改，也可以在装配环境中修改相关零件。
2CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的发展
2.1三维建模
CAD三维技术软件在机械设计中应用最广泛的部分是三维建模与仿真试验。CAD三维技术软件可以根据设计人员的指令，制作机械零件的三维图形。与传统的二维平面设计相比，三维软件更直观、更准确，不是设计师最初根据透视原理绘制的三个视图，而是设计师根据指令输入和数据要求直接形成的三维模型。
如果需要三个视图，可以通过软件生成功能进行绘图，比设计师手工制作的三个视图更准确、角度更大，在机械零件的制造和生成中起到更多的辅助作用。目前，CAD三维软件支持的建模方法有线框法、曲面法和实体法，完全可以满足设计者和制造者在不同需求下对模型的需求。设计人员还可以根据不同零件的设计制造要求，将各种设计模型进行组合，从而有效地提高机械设计人员的工作效率和质量。
2.2三维模拟试验
CAD模型主要是通过数据输入和指令，通过软件直接勾勒出模型的线性框架，设计人员对模型进行渲染，形成完整的三维模型。因此，建立三维CAD模型后，需要进行模拟试验，以确定模型满足设计人员的设计理念和要求，满足机械零件设计标准的要求；模拟试验还可以帮助设计人员判断零件设计中是否存在技术冲突或其他冲突，有效避免机械零件设计需要从厂家重新抽取，控制设计成本，提高设计单位的经济效益。三维模型通过模拟试验后，即可进行整体绘制和绘图。在这一阶段，设计人员在与机械零件制造商交接时，可根据机械制造要求，如高度、直径、角度等详细数据进行标注，可选择多角度绘制二维平面图或直接将机械零件的三维模型传递给制造方，制造方根据制造要求选择视角。
2.3CAD技术在图形、符号设计和制造中的应用
CAD系统包括许多造型系统，如面体、圆柱体、立方体等，在实际的设计和制造过程中，机械工程师通常只需要根据相关要求对这些模型进行装配和分解，就可以很好地完成相关的造型任务，大大简化了建模过程。另外，对于一些比较复杂的机械零件，机械工程师还可以绘制零件的二维图像，然后利用计算机辅助设计的CAD技术进行三维处理，最终建立合理的三维模型。这样，合理应用CAD技术不仅可以有效地提高机械设计制造的规范化和效率，而且可以提高机械设计制造模型的精度。
2.4零件设计与修正
3DCAD软件可以在已经装配好的环境中开始设计新零件。它可以通过相邻
零件在原装配中的位置和形状，对新零件进行更详细的设计，保证新零件的适用性和新零件与旧零件的匹配程度。避免了机械设计中的一些错误，从而有效地减少了装配失效。例如，在设计的装配环境中，可以进行现场调查，在最短的时间内获得周围零件的最详细信息。这样，所设计的零件能满足周边零件的相关要求，并能顺利装配。
结束语
随着科学技术的不断发展，越来越多的行业需要计算机辅助设计来提高设计水平和精度。本文以机械设计为例，对CAD相关问题进行探讨。首先，对CAD的优势、应用现状进行分析，了解CAD在机械行业的实际应用。未来，CAD的应用将更加广泛，智能化、标准化、网络化也将成为主流。
参考文献
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