1.2　CAD技术应用及发展

机械设计从20世纪中期出现了突破性的进展，人们从那时开始利用CAD技术进行有关的机械设计工作。这项技术经过二十年的发展与进步，已经逐渐趋向成熟。随着我国经济技术水平的不断提高，工业化进程的不断加深，制造业在我国国民生产总值中所占的比重越来越大，对各类机械零部件的要求也越来越高，因此，CAD技术在我国越来越得到重视。在机械的设计以及制造领域都有着十分显著的应用，这项技术不仅可以将各类器械的设计制造期限有效地缩短，而且还很好地促进行业自身的进步与发展。

CAD系统包含硬件和软件两部分，硬件系统主要由图形输入设备、图形输出设备、工程工作站、个人计算机等设备构成。软件系统主要由CAD软件和相关辅助模型构成。伴随计算机技术的高速发展，硬件系统已不再是制约CAD技术发展的瓶颈，目前能够影响其发展的却是CAD软件和相关辅助模型。CAD软件主要可以划分为数据管理软件、应用软件和交互式图形显示软件这三种类型。现代智能化的CAD系统可以采用指定专业领域内的逻辑与符号技术，其不仅能够对特定领域内的设计过程进行模拟，并且能够解决单一专业领域内指定的问题，将各种专业技术结合起来综合运用在CAD技术之中，然后在计算机平台上综合各项数据进行分析、模拟和试验，最终做出最佳方案的决策，有效提高设计效率。

CAD技术在机械产品设计过程之中的应用主要体现在零部件与装配图的实体生成、模具CAD的集成制造、CAD技术多维绘图的应用、CAE机械软件的应用等几个方面。其中，CAD系统的运用更新了传统的设计手段与设计方法，很大程度上摆脱了传统设计过程中存在的不足与束缚，在设计观念上融入了现代设计的特点，进而促进了机械制造业的快速发展。

CAD制图在机械产品设计中的应用主要体现在实体生成等方面，本文对其应用进行了具体的介绍与分析，其中实体生成领域主要体现在实体的建模方面。在机械产品的实体建模方面，通常可以用到的模型便是较为常见的球形、立方体等六种结构。对于零部件的三维实体模型的构建，在利用CAD技术时，只需要了解零件内部的各种结构，将其划分为不同的结构体，然后对相应的各个基本模型进行简单的三维实体构造，随后利用立体学以及各类布尔运算等将其进行拼接，以此形成相应的零部件，在机械零件的设计与生产中，不是某种单一的模型结构构造而成的，而是多种常见模型组合而成的。

模具CAD的集成制造伴随着现代化科技的不断进步，机械制造领域对速度的要求已经越来越高，各类新兴的机械技术层出不穷，由原来的单一普通设计机床逐渐地发展到多元化数控机床，从手工制图发展到了CAD软件制图，这一系列的发展与演变已经形成了机械产品制造领域的发展新方向。现阶段的机械产品新的发展方向已经由原来的单一模型设计发展到了统一模具设计，通过统一的模具设计，将各类机械产品中相同的部件由统一的模具进行设计生产，这在很大程度上提高了机械产品设计的效率，降低了设计成本。

CAD技术多维绘图的应用由于机械产品自身的特点，使得在其产品设计过程中需要有大量的数据验算与处理，这一工作在传统的机械设计领域只能通过二维图形进行处理，在这种处理中一方面准确性难以保证，另外一方面也将耗费大量的时间与精力，不符合工业现代化的基本要求。在利用CAD绘图技术进行机械设计时，很大程度上降低了机械产品的各类数据计算与处理难度，提高了数据处理的准确性。在CAD多维绘图中，使用最多的便是交互式制图，它能够很好地实现各类基本图库的转化，具有很好的操作简便性与准确性。目前，常见的CAD软件有SolidWorks、NX、Pro-E、AutoCAD、CATIA等。