付博

【摘要】CAD是工程技術人員以計算機為工具，通用設計，制圖，分析和撰寫技術文件對產(chǎn)品和工程設計活動。根據(jù)模型的CAD系統(tǒng)，可以分為兩維CAD系統(tǒng)和三維CAD系統(tǒng)。本文來詳細分析下CAD分類。

【關鍵詞】CAD；分類；設計；分析

中圖分類號：TP39 文獻標識碼A： 文章編號：1006-0278（2014）05-173-01

一、CAD技術簡介

CAD技術的發(fā)展，電子技術和計算機技術的逐漸發(fā)展，分析了工程計算，幾何建模，仿真和測試，圖紙，工程數(shù)據(jù)庫管理和生成設計文件等功能。二十年來，由于計算機硬件性能的不斷提高，對CAD技術有了很大的發(fā)展。目前，CAD已經(jīng)被應用在許多行業(yè)，如機械，汽車，飛機，船舶，電子，輕工，建材，化工，紡織和服裝等。對CAD技術在機械產(chǎn)品設計中的應用及所占比例最大，占機械CAD中CAD整個工程的重要地位。

二、CAD軟件現(xiàn)狀、主要分類

CAD是工程技術人員以計算機為工具，通用設計，制圖，分析和撰寫技術文件對產(chǎn)品和工程設計活動。根據(jù)模型的CAD系統(tǒng)，可以分為兩維CAD系統(tǒng)和三維CAD系統(tǒng)：

二維CAD系統(tǒng)的產(chǎn)品和工程設計圖紙的“點，線，圓，圓弧，文本......”收集和其他幾何元素，數(shù)學模型依賴于幾何模型。最廣泛使用的是Autodesk公司的AutoCAD軟件。

對三維CAD系統(tǒng)的核心是產(chǎn)品的三維模型，三維模型包含實際的結構，在三維CAD建模工具產(chǎn)品結構設計的用戶，可以反映結構或制造過程時間的產(chǎn)品。根據(jù)產(chǎn)品的結構，在不同形式的生產(chǎn)和管理，企業(yè)CAD軟件的不同需求四個方面的功能：

1.二維繪圖功能：“甩掉圖板”，技術人員從繁瑣的手工繪圖中解放出來，這是CAD應用的主要目標，對CAD技術的主要功能。2.計算機輔助工藝設計（CAPP）功能：工藝設計，工藝設計任務管理，材料定額管理等功能，過程標準化的實現(xiàn)，確保工藝質(zhì)量，提高企業(yè)的效率和工藝設計標準。3.三維設計，裝配設計，平面設計，鈑金設計，有限元設計，運動仿真，注塑成型分析，數(shù)控加工，三維CAD，CAM功能，可以解決企業(yè)的三維設計，虛擬設計和裝配，運動分析，應力應變分析，鈑金展開和布局等。困難的碎片，使企業(yè)真正的CAD設計。4.在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。復雜產(chǎn)品的設計和開發(fā)，不僅要考慮產(chǎn)品的設計和開發(fā)的結果。必須控制音量的產(chǎn)品設計和開發(fā)過程的控制。所有的數(shù)據(jù)量的產(chǎn)品生命周期（包括圖紙和技術文件）和產(chǎn)品開發(fā)過程的CAD，CAPP，CAM系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，產(chǎn)品設計工作的規(guī)范保持一致，保證圖紙，工藝卡，處理代碼，數(shù)據(jù)安全技術。

三、CAD發(fā)展方向

當前工業(yè)企業(yè)正面臨著市場全球化的挑戰(zhàn)，新的國際生產(chǎn)和品種的多樣化需求，當時的企業(yè)間的競爭，質(zhì)量和成本是越來越激烈。一系列先進制造技術的出現(xiàn)，生產(chǎn)管理系統(tǒng)的新方法。并行工程等，及時生產(chǎn)，精益生產(chǎn)，敏捷制造和虛擬現(xiàn)實技術，所有這些先進制造技術與系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)的應用和發(fā)展密切相關。目前，CAD系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

面向產(chǎn)品的CAD系統(tǒng)應用的全過程：在產(chǎn)品的全過程，產(chǎn)品信息可以方便的轉(zhuǎn)換在產(chǎn)品生命周期的不同階段。有助于在設計階段的產(chǎn)品開發(fā)能綜合考慮產(chǎn)品成本，質(zhì)量，進度和家庭需求的拒絕。

（一）CAD系統(tǒng)應充分考慮產(chǎn)品的繼承性

在產(chǎn)品的更新?lián)Q代過程中，可以方便地獲得產(chǎn)品的所有歷史數(shù)據(jù)。為了充分利用已通過產(chǎn)品信息的生產(chǎn)實踐。1.在CAD系統(tǒng)的開發(fā)和設計新的產(chǎn)品，只需要幾件設計和制造可以讓新產(chǎn)品。2.類似的部分，使用時的特征建模方法，完成新部件的設計，當出現(xiàn)變相似，應自動零件特征模型的典型零件模型。這不僅大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)成本，而且提高了產(chǎn)品的標準化。確保一個成熟和成功的產(chǎn)品。。

（二）CAD系統(tǒng)應滿足并行工程和并行設計的要求

關鍵是要使用代替串行設計方法的并行設計方法。在設計過程中的產(chǎn)品可以很容易地被分解為不同的模塊，分別由不同的設計人員分工設計。然后通過計算機網(wǎng)絡進行組裝和集成。在產(chǎn)品的開發(fā)過程中，使群體成員的發(fā)展和易于實現(xiàn)半結構化的通信。在設計層具有不同的管理權限的同時。一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型的產(chǎn)品動態(tài)管理模式的建立。

（三）CAD系統(tǒng)應滿足虛擬現(xiàn)實技術的靈活性

設計師可以在虛擬現(xiàn)實中創(chuàng)造出新的產(chǎn)品模型。檢查設計效果，能及早看到新產(chǎn)品的外觀，使從觀察的方面和評審產(chǎn)品設計：可以任意改變產(chǎn)品的形狀而不消耗材料和占領的加工設備使用虛擬工具。這種方法可以盡快干擾問題的設計缺陷，出現(xiàn)在產(chǎn)品開發(fā)初期如空間結構的過程中發(fā)現(xiàn)，以保證設計的準確性。

（四）CAD系統(tǒng)具有良好的可移植性和自組織性

在CAD系統(tǒng)。用戶可以加入操作文件和模塊在任何時間，根據(jù)自己的需要。也可以對每個子模塊的重新組裝。或者按照他們的要求修改系統(tǒng)的缺陷。這種修改不影響CAD系統(tǒng)。

（五）CAD系統(tǒng)具有良好的集成的CAD和CAPP的集成

CAM已成為工程界亟待解決的問題。一般可以通過兩種方式解決：一是通過接口，將現(xiàn)有的獨立的CAD，CAPP和CAM系統(tǒng)；二是集成CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的開發(fā)。

（六）智能CAD系統(tǒng)

智能CAD是一種高層次的計算機模型輔助設計方法和技術。它將人工智能的理論和技術，結合CAD，能力設計思維的思維方法，推理和人類專家和計算機智能行為的模擬，使設計自動化水平更高。這種智能如下：（1）智能支持的設計，也是智能人機接口。系統(tǒng)必須理解設計師的設計意圖，能夠檢測到錯誤，回答問題，提出建議方案等。（2）具有推理能力，使設計人員不熟悉也能做出好的設計。

四、結語

在未來的幾十年里，CAD技術將在建模技術等方面進一步發(fā)展，軟件構件技術和集成的智能，所以它將在機械工程設計領域發(fā)揮著越來越重要的作用。

參考文獻：

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