CAD范文10篇

CAD范文篇1

电气CAD是我校根据专业发展和毕业生就业需要而设立的一门传统基础课程，它紧扣专业理论和生产实践需求，具有较强的岗位实践操作技能；是电气专业毕业生必须具备的专业技能之一；它能满足不同就业岗位关于CAD制图和设计要求，从而提升学生就业竞争力、就业宽度和质量；而且该课程能贯穿整个专业教学环节，掌握本课程能使学生更好地学习掌握其他专业课程。

2课程教学内容

结合电气CAD课程特点，笔者认为在涉电专业中开始此课程主要内容有AutoCAD软件的基本命令及应用、常用电气元件的绘制、电气工程制图的基本知识、变电工程图绘制、建筑电气控制图绘制、工厂电气控制图绘制、电子线路图绘制等几个方面。通过以上内容的学习，要求学生在掌握基本绘图方法的同时和专业基础知识相结合，达到既能增强学生专业知识，又能使学生掌握计算机绘图方法，并取得相应资格证书，为后续课程和就业工作打好基础这样一个目标。

3课程的教学特点

电气CAD课程属于重要的专业基础课程，现行的教学方法多以单向式为主，即以教师教授为主。实际上该课程具有极强的实践性，同时又比较抽象难懂，那么要保证课程的教学质量、提高学生学习兴趣，必须采取多种教学方法，如启发式、互动式、提问式、习题式、分组协作方式等组织展开教学，以完成课程教学目标。

4电气CAD课程教学中存在的问题

4.1多媒体教学的弊端

如今，多媒体教学在课程教学中具有重要的作用和地位，但随着教育教学改革的不断深入，随着我们教学对象特点的不断变化，我们发现仅仅依靠多媒体进行教学无法满足学生学习的需求。多媒体教学过程中“照屏宣科”、教学进度过快，教学无互动性、学生学习主动性下降等问题，在电气CAD课程中显得尤为突出。

4.2任课教师缺乏相关电气专业知识

有些高校CAD任课教师由计算机专业的教师来担任，教师虽然对教学软件很熟悉，但缺乏对于课程在电气相关专业领域的应用和工程经验，且对电气专业后续课程设置及课程系统缺乏全方位的把握。如在绘制电气主接线图内容中，教师不但要使学生掌握电流、电压互感器等基本图形符号，更要让学生了解电气主接线图基本接线方式、工作特点等，能读懂电气图。因此，教师在讲课时往往注重软件的基本命令和操作，对后续课程和工程实践应用讲解很少，导致学生无法深刻了解和把握CAD软件在相关专业中的具体应用及与就业岗位之间的关系。

4.3课程时间设置上的不合理性

在调研过程中笔者发现各学校、各专业电气CAD课程时间设置上有很大差异，有些安排在第二学期、有些安排在第三个学期、有些安排在第四个学期、有些安排在第五个学期，且同一个专业不同年级随着教学课程的不断调整，对电气CAD课程时间安排上也是不固定的。这使得对于刚刚入门学习相关专业基础课的学生还没有深入地接触到电气元器件设备符号及工作原理等专业知识，因此在教学过程中出现知识断层这一弊端。

4.4教学与上机练习时间的不一致性

由于学校机房硬件、传统教学观念束缚及教学改革的差异性，电气CAD课程安排往往采用多媒体教学与上机练习分开进行的方式，即周一学生上两节多媒体理论课，周四进行上机练习操作。从学习理论到上机练习要有几天的时间间隔，而这样的教学安排，人为地使教学环节和实习环节脱节，学习效果肯定不理想。

5电气CAD课程改革的措施

5.1开发或纳用具有电气专业背景的教材

电气CAD教材应与电气工程密切相关，通过课程学习，完成增强学生专业知识，掌握计算机绘图方法，取得相应资格证书，为后续课程和就业工作打好基础的教学目标。因此，教材内容除了应有AutoCAD软件的基本命令及应用外，还应具有电气工程相关的内容，如常用电气元件的绘制、电气主接线图、电机控制线路图、电气控制柜布置图、电子线路图绘制等。从而保证教学内容针对不同的就业岗位，按不同的项目对学生进行训练。

5.2推荐专业教师任课

电气CAD教师应由CAD设计工程图纸的丰富经验、专业知识全面的专业教师任教。教师应当对电气专业的各课程（如数电、模电、单片机、电机学、工厂供电、PLC等）十分熟悉，并且具有工程实际设计经验。这样才能在授课过程中讲解透彻，教好这门课程。

5.3课程必须实行“教、学、练、做”一体化的模式教学

为切实实施此教学模式，笔者认为电气CAD教学地点可以在学校机房，教学学时可以是2学时，也可以是4学时连续。教学讲解CAD软件的基本命令及应用，学生跟随教师边学边练。教、学、练相互循环，具有连续性，互动性。如教学使用图形界限命令内容，教师一边讲解要点一边演示，随后学生自己动手练习掌握，此时教师实时巡视，学生及时提问，实现教学的相互循环、连续性和互动性。在实际电气工程案例中，要以工作过程为向导，以具体工作任务为驱动力，在具体环节上可采用情景教学法、案例分析法、学生分工协作等方式，提高教学效果，完成教学目标。

5.4尝试构建“岗、课、证融通”的教学模式

电气工程相关专业毕业生就业面广，设计员、操作员、维护员、销售员等岗位需要具备电气工程读图制图能力。通过电气CAD课程的学习，使学生完全有能力取得相关的资质证书，如CAD制图员、AutoCAD认证工程师、CAD职业技能考试一级/二级证书等，提高学生的就业竞争力。因此在进行课程设置的时候，可以尝试构建“岗、课、证融通”的教学模式，来设计教学内容。

CAD范文篇2

1国内自主版权的优秀CAD软件CAXA电子图板97

1997年是国家科委命名的“CAD年”,北航推出了CAXA电子图板97向“CAD年”献礼,售价仅490元(AutoCAD12至14版本售价1.7-2.2万元,国内其它CAD应用软件也都在万元以上),功能与其它同类产品完全相当,一举成为软件排行榜之首,被称为人人用得起的软件,在多年来CAD软件售价居高不下的环境下投了一枚重型炸弹。

CAXA电子图板97的意义在于它是中国人自己的CAD软件,不但有自主版权,而且符合中国人的习惯,全部中文菜单和中文在线帮助,不必忍受那些洋人的CAD软件,要进行汉化或需特定的中文平台或中文外壳,去实现中文文字的标注,且还经常出现汉字标注发生困难的窘境。洋人的CAD软件与中文平台或中文外壳与西文操作系统之间的兼容性和系统设置的复杂性,更让一般用户想起来就头痛。显然,中国人自己的CAD软件,自己用起来得心应手。该软件宣传广告声称,软件全面采用国标设计,符合中老年工程师要求操作命令简单、自然和方便的特点,是人人学得会的傻瓜软件,工程师的好帮手。

CAXA电子图板97对软硬件的环境要求很低,386/4M以上PC机DOS操作系统即可,系统本身只占硬盘空间12MB,具备图纸管理功能,可与其它CAD系统的图纸进行数据交换,可利用DOS平台上的其它汉字系统的各种输入法输入汉字。从以上这些功能和特点可以看出,CAXA电子图板97的确是一个值得一试的好软件。

2会思维的软件万图Vellum3.0

CAD软件正朝着智能化方向发展。上海一家公司(嘉宝集团)作为美国Ashlar公司软件的中国总,将智能化的Vellum软件引进国内,在本次CAD博览会上展示了该软件。该软件被称为“会思维的软件”,其智能化表现在计算机可以感知人的意图。例如画一条直线,在终点处它会提示你与已经存在的图形的关系,自动捕捉所需要的某一位置,随时告诉操作者,请你选择线的中点、端点、弧的切线、圆的中心等等,很能理解整个图形。

万图Vellum的2D、3D功能相互配合,对于那些机械工程师,可在几分钟内画出一个一般的机器零件的三视图和实体图,所要做的仅仅是用鼠标在屏幕上画出平面图,给出物体的厚度,实体就形成了。已经形成的实体你可以修改任意一个面的形状,形成复杂实体,一个指令,三视图就画成了。软件介绍声称,许多软件公司都曾试着开发在一纯线框几何图形上建造表面模型的智能化软件,但最后均以失败而告终。Vellum成功了,它可以自动构造表面,可理解孔、槽、曲线和自由形状。

注意,这里的自由形状,可以理解为三维空间的任意曲面,其建模问题就是我们一直在探讨的技术难题。耳听为虚,眼见为实。在CAD博览会上,笔者提出了请表演建立任意空间几何图形的要求,操作还不太熟练的演示者表示试试看。他先用鼠标勾画出一条任意曲线,在平行曲线方向拉伸一定距离,一个没有厚度的空间曲面建成了,给出厚度,则成为一等厚度的空间曲面实体。这一实体单从曲面的角度来看,还是较为规则的,尽管构成曲面的曲线是任意的,但整个空间体是在平行曲线的方向上是规则的,厚度是规则的。鉴于此,笔者提出修改已经建好的曲面体,于是,操作者用鼠标拉动曲面的任一点,一个非规则的扭曲面便形成了。能够达到这样的功能,对于建造和修改产状变化波状起伏的地质断层面是完全可能的。

为了验证非规则体在空间上的相交状态,操作者在旁边又画了一个实体,将其移动到与扭曲体相交并穿过扭曲体,居然完全成功,天衣无缝。至于三维实体在空间上的任意旋转,实体的网格化和表面质感化,不同颜色、光源和放大缩小等功能,在此软件中更是信手拈来,十分方便。

可以说,万图Vellum的可视化三维空间实体的建模和编辑修改功能,完全可以与第三十届国际地质大会上展出的工作站级别的软件(已在本刊97年第2期作了介绍)相比,但Vellum仅在奔腾级的PC机上即可运行(见下页万图Vellum的系统要求表),这样的硬件要求我们是可以达到的,或者说配置这样的硬件环境,已经不困难了。

如果说第三十届国际地质大会上展出的工作站级别的CAD软件的价格难以接受,那么万图Vellum的价格也许是可以接受的(单机版基本上与AutoCADR14相当或略高,多用户共享版平摊后一个用户6000元左右,有汉化版),但绝对的比AutoCAD功能更强大,操作简单得多。

据商神吹,上海嘉宝集团是电机大型股分制企业,本与电脑行业风马牛不相干,而是出于机械设计CAD应用的需要,鉴于对AutoCAD功能的强烈不满,深信世界上一定还有更好的CAD软件,特派出专家代表团去美国寻宝。代表团到了美国,在Internet上查到Vellum信息后直奔Ashlar公司,当即引进消化汉化,之后确认如此优秀的CAD软件,不向国内用户介绍,简直就是一种技术犯罪。为此,电机集团真是有胆有识,专门组建了嘉宝颐和电脑公司,一方面进行商业汉化,另一方面垄断了Vellum在中国的市场,成为Ashlar公司Vellum软件在中国的总。问及为什么美国众多软件硬件厂商都打入了中国市场,而Ashlar公司如此优秀的CAD软件却没有自己来开辟中国市场?答曰:中国市场盗版软件太多,打进来油水不大。转贴于中国论文下载中心

Ashlar公司VellumCAD软件的入侵,听起来颇具故事情节。故事告诉我们,这就是改革开放后市场经济的基本规律和典型实例。可以相信,由于Vellum软件本身的强大优势和嘉宝集团的市场头脑及人才优势,Vellum在中国CAD市场上将获得成功;国内CAD用户也多了一个可供选择的商品软件,这对于动摇AutoCAD在中国CAD市场上的垄断地位无疑是一把撒手锏。

3.CAD软件的发展方向

由于Internet/Intranet企业'''');">企业级应用的发展,CAD软件的发展除了上述的智能化以外,正在朝着网络化方向迈进。传统的CAD软件产品在升级版权中增加了网络功能,可在CAD软件里浏览Web主页、发E-mail、查看网上图纸,在网上与同事或用户共享图纸资料,挂接网络地址(URL)等等。今年上半年Autodesk公司向全球的AutoCADR14即具备这种网络功能。GIS系统中的一员,MapInfo新的网络版本也提供了Web浏览功能。本文介绍的万图Vellum3.0,更是运行于NT上的网络CAD软件。在计算机就是网络,网络就是计算机的今天;在全球将被网络一网打尽的明天,CAD软件的网络版本具有其特别的意义和强大的生命力。

毫无疑问,企业'''');">企业级的网络具有Internet/Intranet的若干应用方面的功能优势,但此仅为网络优势的一个方面;另一方面则是计算机应用中成本的大幅度降低。由于PC软件硬件的交替升级,拓宽了PC的应用范围,单机的性能价格比大幅度提高,给PC的普及应用打下了物质基础,但同时也给单位和企业'''');">企业级的应用增加了升级成本和维护成本。我们知道,PC是个好东西,易学易用,娃娃也会玩个天翻地覆,然而,要真正把PC玩通,不是唬你,可不是一般用户能做到的,单是DOS系统的autoexec.bat、config.sys、汉字系统和CAD系统的配置文件、windows系统中的ini文件,就足以把一般用户搞晕头转向,还不说系统破坏或崩溃后的判断与处理系统需随时调试到最佳工作状态等等经验与技巧。这里决没有故意将计算机神秘化的意思,仅仅是为了说明精通PC有一定的难度。鉴于此,业界早已提出了NC(netcomputer)的概念,并已成为当今Wintel与SUN、Oracle等两大阵容争斗的焦点。

CAD范文篇3

关键词：CAD技术；机械设计；介绍分析

1CAD技术简介

CAD技术是计算机的辅助设计系统，可以帮助技术人员工作。CAD系统包含两部分，第一部分是硬件系统，它主要分为输入设备、输出设备、工作站和计算机。第二部分是软件系统，它是由辅助模型和CAD软件构成（数据管理、CAD应用、交互图形）的。CAD技术在刚刚研发出来时，只能简单的处理图片，实用性不大，经过人类几十年来不断的研究和改进，现如今的CAD技术被广泛的运用于航空航天、建筑、化工等多个领域。随着二维、三维CAD技术在各领域的普及,使手工绘图的方式被越来越多的工程技术人员摒弃，CAD技术不仅降低了人类的工作压力，而且提高了工作效率，增加了经济收益。将CAD技术与各专业技术结合，用计算机综合分析各项数据、并做出模型进行实验，最终做出最佳方案的决策，成本更低，速度更快，效率更高，既省时又省力。

2CAD技术的优点

2.1装配零件在装配时更加直观利用CAD技术装配机械零件时，装配路径查找功能可以记录各小部件在整个软件中运行的规律，并将规律记录储存到查找群中。这就可以做到机械运转后期时，能及时对发现的问题查找到对应的选区，大大减少了工人对其他小部件进行拆卸、检查和分析的时间，保证快速省力的找到问题源头，并相应更改，有效提高了机械的设计的准确度和速度。

2.2能减少机械设计的周期CAD技术的应用,可以缩短产品设计的周期使大幅提高了机械设计的效率。除此之外CAD技术的应用还可以最大程度的保证完成零部件结构和各项参数的精确性，使小部件的结合性更大。可以说，CAD新型软件技术，是对已经设计好的机械设备进行二次更改和塑造。使机械设备的灵活性更大，促进了设备的生产和设计速度。

2.3使机械产品的技术含量和生产质量有效提高在矿山机械设计领域，充分的运用CAD技术，可以很好的将现代化信息技术运用到到实际操作中，加速了矿山机械制造行业的发展速度，为机械制造领域做了很好的引导。CAD制图采用了较为先进的设计理念，他可以能够直观的观察各零件的构造和结合情况，十分的方便。对于不合理的设计构造，可以准确及时的改正，提高了整个机械产品的质量。

3CAD技术在矿山机械设计中的应用

3.1CAD机械软件的应用在现代机械设计过程中，CAD软件和CAE软件具有相同的用处。CAE软件作为三维CAD软件的重要一部分,可以对工程数值进行分析、优化结构设计、对设计进行评价和预估。CAD机械软件，同样可以优化现代机械零件、预估零件的使用寿命，有效解决了机械零件在设计过程中对结构合理性、材料的强度是否合理等问题，方便、快捷、直观。

3.2生成零件与装配图CAD制图在矿山机械设计中应用广泛，主要的体现是生成实体装配图和建立实体模型。实体装配图可以让设计人员准确明了的看到零件间的装配关系,测量小部件之间的大小。在装配之后零件可以被隐藏,对设计人员观察其内部结构有很大的帮助。在构建零部件的三维度实体模型时，可以利用CAD技术将内部结构划分成不同的分结构，再对独立的模型进行简单的三维实体构造，这样仅利用立体学和布尔运算就能拼接，十分的便捷。

3.3CAD技术可以多维绘图机械产品在设计过程中需要大量的数据信息，通过对这些信息验算与处理再制造，这种处理方式，耗时耗力，工作强度大，准确性低，与工业现代化的基本要求大相径庭。CAD绘图技术的使用，可以保证在机械设计时，为绘图提供有效的依据，减少了对机械产品各类数据推算，降低了问题处理的强度和难度，具有较高准确性。交瓦式制图是CAD多维绘图最普遍的表达方式，这种绘图方式可以较好的整合各类基本图库，操作简便、准确性高。

3.4使零件进入到无纸化设计阶段CAD技术的应用，让设计人员进入到电子设计图纸时代,避免了徒手绘图和徒手测量的误差性,将纸张设计转换为计算机设计,是对现代信息技术应用的直观表现。传统设计中受设计工具的限制的枯燥式工作形式一去不返，体现了设计工作的趣味性、简便性和高效性。

4CAD技术的不足和远景展望

4.1CAD技术在矿山机械设计中的不足CAD技术具有很大的优势，加快了机械设计和机械制造的步伐。但是，机械设计的不足之处也同样值得重视，首先，以CAD软件来代替图板绘图工具绘图的方式，本质上并非设计。如今，一些企业运用CAD技术来制作三维模型，不为做出整体的设计，仅能做出效果图以供参考，并没有专业的进行受力分析。其次，在CAD技术领域的专业工程师十分稀有，CAD系统复杂且变富于变化，相当一部分工作人员都不专业，没有接受过培训，对CAD技术只懂皮毛，这大大影响了机械设计方案的缜密性。

4.2CAD技术在矿山机械设计中的远景展望CAD技术在矿山机械设计中有着十分重要的应用，发展潜力巨大。如今的CAD技术由机械化转向智能化发展。笔者认为，在未来的发展中，CAD技术可以在虚拟的环境中组合和模拟各种模型，使设计师能够对环境虚拟建模，提高了建模的工作效率，有效避免了资源浪费，方便设计师之间的交流。

5结束语

随着社会的发展和经济水平的提高，我国在人工智能技术方面有了稳步提升，现代CAD技术深受科学技术快速发展的影响，在计算机辅助技术和网络技术发展的大环境下，对设计者提出了更高的要求，设计者要通过不断的学习来提升计算机辅助技术。CAD系统属于机械设计制造的重要一部分，使设计人员告别了传统低效的绘制方法与和繁杂枯燥人理论体系，CAD技术在矿山机械设计和制造的工作，有着不可泯灭的作用，对机械制造业的发展做出了重大贡献。

参考文献：

[1]徐振山,黄维华,陈志强.现代设计方法在矿山机械设计中的应用[J].科学技术创新,2018(28):152~153.

[2]高林.CAD技术在矿山机械设计与制造中的应用及其前景分析[J].科技经济导刊,2017(23):121.

[3]霍磊.浅谈CAD技术在矿山机电设备制造维修方面的应用[J].能源与节能,2017(5):162~163+165.

CAD范文篇4

1CAD技术的基本概述

CAD是一款非常受欢迎的绘图软件，被广泛地应用于各个行业领域当中去，深受各个行业的喜爱。CAD技术的广泛应用，不仅大幅度的提高了各个行业的工作效率，而且还很大程度上提高了设计的质量。目前，CAD应用最为广泛的领域是机械设计。CAD在被各行各业领域应用的同时，既促进了CAD自身功能的不断完善又提高了相关设计人员的专业设计水平。由于CAD可以进行编制作用，故CAD拥有较高的自动化程度，从而既可以很大程度缩减人们在设计时所耗费的大量时间又可以操作具有简便性。

2优点

2.1CAD使机械设计更加精准，更有可靠性

三维机械设计既可以赋予颜色、体积、重心等多种信息给设计对象，还可以针对对象的几何特征进行描述，从而达到对所要设计的对象的几何特征和物理模拟更加准确、更加全面可靠，进而能够充分表达设计者头脑中的想象的实体。

2.2用CAD进行装配零件的过程中可以更加便于观察和检测

在生产一个产品之前需要先把各个零件装配起来。而当我们在利用CAD进行零件装配的过程中，我们可以直接利用CAD的资源查找器，CAD的资源查找器可以很快给予显示，从而可以很大程度节省我们的时间和精力。若在利用CAD进行零件装配的过程中发现有不当之处，CAD的资源查找器就会立刻进行检查，发现问题后立即对每个零件进行适当的调整，从而保证设计的合理性。同时我们在机械设计中可以利用CAD进行运动仿真，从而使我们能够看到机器运动的全过程。CAD除了能够观察之外，还可以对产品进行相关的检测，从而降低机械设计过程中因忽略某些因素而导致设计失败的几率。

2.3CAD可以使机械设计师

在设计过程中节省更多的时间，从而将更多的精力和时间放到产品设计当中当我们在进行机械产品设计的过程中，我们可以利用CAD三维设计中的布尔运算等功能对我们头脑中所想象机械产品的外形轮廓进行设计，从而使我们在设计过程中节省更多的时间，让我们将更多的精力和时间放到产品设计当中。除此之外，三维CAD系统具备高度转型的设计能力，可以通过快速重构的形式来获得一种新型的机械产品。[2]2.4符合人的设计过程的思维方式CAD三维实体模型能够直接建立反映产品真实几何形状。机械设计师在设计时可以将更多的时间和精力去构想头脑中所要设计的机械产品的空间结构以及尺寸要素等。同时通过CAD三维实体模型，可以将头脑中的实体的立体图在CAD的三维空间里可以直接观察，从而可以和他人进行交流探讨，相互学习。

3缺点

（1）CAD基本是用来出工程图标注之类的，进行三维建模，使得设计不是特别直观。（2）CAD其本身不适合作三维建模，因为用它作的三维图（立体图）形，不能进行修改其形位尺寸，如要修改它得重头来过。（3）CAD智能化不高，比如CAD画了一条线不能修改长度了，修改其形位尺寸完全是静态的，不能建立系列零件的零件表及配置，不能使相似零件可得多种尺寸的零件，如法兰、轴承等，画出一个不能得到系列性的法兰、轴承等。（4）不能进行应力分析、运动模拟……软件自身的功能不仅被其他智能化软件所包含，而且还被超越如solidworks包含了CAD的功能，因为solidworks内含工程图功能，可以代替CAD。solidworks还可以做钣金，3D建模，有限元分析等一些工业设计的技术功能。

4结束语

在当代，计算机电子科学技术得到了巨大的发展，各种机械产品正逐步向智能化迈进，AutoCAD广泛应用于工程图样的绘制以及机械设计领域当中。利用CAD可以绘制各种建筑专业的施工图，在我国当代的发展起到了重要的推动作用。虽然我国各个领域都在不同程度上采用了CAD技术，但与发达国家还有一定的差距，先进的技术是发展生力的强大动力，我们应该与时俱进，加大对CAD技术的学习应用和发展。

作者:李孟克 党建国 孙旺 范浩东 单位:中北大学

参考文献

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【关键词】CAD技术；机械设计；应用

1引言

随着计算机技术的不断发展，CAD技术的应用范围也在不断扩大，在机械设计制造领域发挥了重要的作用。机械设计是按照用户实际需求来设计机械的过程，能够为机械制造提供重要的信息和计划。CAD技术在机械设计中的应用符合机械设计的要求，适应机械设计过程，能够提升机械设计的效率，同时能够节省生产成本。因此，研究基于CAD技术的机械设计具有非常重要的现实意义。

2CAD技术在机械设计中的应用价值

2.1提升机械设计效果。机械设计是设计者展示自身设计水平，彰显设计能力的过程。在产品制造之前，设计师在计算机中使用CAD技术可以对机械产品修改，能够及时修复产品不足，能够减少不良品的产生。同时，设计师可以使用CAD技术来构建机械产品模型，能够用不同的思路去设计产品，有利于设计者设计出高质量的机械产品。另外，设计师在设计过程中可以检测一些新想法是否实用，能够激发设计师的灵感，让设计师设计出新颖的机械产品。CAD技术在机械设计中的应用能够提升机械设计效果，设计师可以通过计算机展示作品，能够带给用户最直观的体验。2.2提升机械设计速度。机械设计是一个周期性过程，也就是说机械设计要在一定的时间范围内完成，这就意味着机械设计工作必须要快速完成。CAD技术在机械设计中的应用大大提升了机械设计的速度，缩短了机械设计周期，提升了机械设计效率。在设计机械产品的过程中，设计师要同时设计多个零件，还要考虑零件的搭配问题，需要花费大量的精力和时间。CAD技术的出现给设计师带来了新的设计方式，设计师可以利用CAD技术设计模型，可以同时设计多个零件，而且可以随时根据用户需求更改参数，设计的灵活性更高，产品的实用性更强。在设计过程中，设计师可以使用已有的信息记录，不用设计出全部的零件，能够减少建模所花费的时间。2.3提升资料存储能力。机械设计是设计师利用已有经验的一个过程，也就是说设计师在模仿以前的机械设计过程来设计新产品。CAD技术在机械设计中的应用提升了资料存储能力，能够利用计算机保存信息文件，有利于资料的随时使用。设计师可以利用CAD技术来设计产品，可以套用已经构建好的模型，可以直接调用存储好的图纸，不仅能够保证资料的安全性，而且能够减少不必要的损失，节省了大量的生产成本。设计师可以将文件存储到网络资源空间，也可以将文件刻录成光盘，资料的易用性得到了提升。

3CAD技术在机械设计中的应用策略

3.1建立三维模型。三维模型构建是CAD技术的一大特色，也是CAD技术的重要功能。设计师可以在软件中设计机械产品的三维模型，能够直观立体地展现模型的方方面面，不仅能够给用户带来良好的视觉体验，也能够帮助用户了解设计师的设计。在CAD技术应用过程中，设计师可以通过三维CAD软件来建模，软件中为设计师提供了多种组件和模型，能够满足设计师的设计需求，而且能够根据设计师的实际操作灵活变化模型，能够将设计师的设计思维表达出来。对于复杂的设计图来说，CAD软件可以自动排列所有的图案，组合出最符合用户需求的图案，从而让设计师建模更加容易、更加方便。三维模型相对于二维图形来说更加生动、具体，设计师能够通过建模来检测设计的合理性，从而找出机械产品的问题。3.2形成设计方案。机械产品的设计方案是机械制造的重要依据，决定着机械制造的每一个步骤，影响着机械产品的质量。在机械设计过程中，设计师必须完成的一项工作就是做出设计方案。设计方案主要包含机械产品的相关信息，而这些信息都可以通过CAD技术获取。设计师可以通过CAD技术来编辑设计方案，来排列组合零件，能够设计出符合用户需求的产品。同时，设计者可以通过CAD技术中的旋转方式来设计出满足机械功能要求的新部件，能够设计出高质量的机械产品。在制定设计方案的过程中，设计师要注意使用CAD软件，要将CAD技术和设计过程相融合，从而来设计出完善的方案，为机械制造提供必要的信息，促使机械工程顺利完成。3.3优化产品参数。在机械产品设计过程中，实际制作出的机械零件和设计的零件可能存在差异，这就需要根据实际的零件来调整产品参数，从而让机械产品能够发挥出实际的作用。设计师可以使用CAD软件来更改产品设计参数，提升产品的适用性，提升设计的效果和质量。在设计过程中，设计师可以通过分析三维模型来得到零部件的参数，然后和实际生产的零部件参数相比较，得出参数差值，设计出新的零部件，之后再进行模拟验证，从而提升产品参数的准确性。设计师在CAD软件中可以随意更改参数，可以将不同的参数保存，可以对比不同参数构建的模型的差异，真正实现了高质量产品设计。

4结语

CAD技术在机械设计中的应用是一个不可逆转的趋势，是计算机技术高速发展的必然结果。设计师要积极使用CAD技术，将机械设计和CAD技术相结合，促进CAD技术的广泛应用，提升机械设计的效率，提高产品的质量。

【参考文献】

[1]陈席光，李铸宇.基于CAD技术的机械工艺设计研究[J].黑龙江科技信息，2017(13):4.

CAD范文篇6

前言

十七世纪，人们发明机械代替手工操作，从而引发了全世界前所未有的工业革命。二十世纪的后50年，各种不同的电子计算机应用全面带动了产业自动化。当今建筑行业已普遍应用了计算机，在给排水工程技术领域，从水文调查、水质监测，计量、自动控制、制图等方面，人们也已普遍接受了计算机。

计算机在工程设计中的应用也被称作CAD技术。经过最近10年的努力，在建筑给排水设计中，CAD技术主要被应用在制图和一部分辅助计算方面，尚有许多方面的应用有待开发。但无论过去或今后的应用领域如何变化，CAD技术应用的目的始终如一，即不断提高工程设计的速度和质量。

为保证上述目的的实现，CAD技术在工程应用中共被分为计算机图形、工程数据库、标准件库和CAD数据交换4部分。这4部分内容表现为既相对独立又相辅相成，缺一不可。建筑给排水工程设计中CAD技术的应用开发也应当参照这4部分进行。与这些内容对比，我们既可以把握软件开发的方向又能找到目前的欠缺和不足。

一、计算机图形技术

工程设计的主要最终产品是图纸。利用CAD技术制成图纸是计算机图形技术应用的直接表现。即使随着工程技术的不断完善，可以开发出不依赖人工干预就能自动形成图纸的硬件或软件产品，这种产品也不能满足实际工程的要求，因为实际工程的使用者是人，所以CAD技术也不应当向着完全自动的方向发展，而应坚持辅助设计的原则。作为工程设计人员也就是CAD软件产品的直接使用者，最需要的是具有非常灵活的编辑功能的软件产品，而不是“自动设计”的产品。另外需要强调的是绘图和设计的区别，一般来说绘图是指绘图员根据设计人员的设计结果(也许在图纸上)在计算机上生成其工作图；而设计是指设计者基于功能或美观方面的要求由想象创作出新产品。强调这种区别的意义在于设计者对软件的要求不同于绘图者，需要的是具备一定概括能力的软件，在由粗到细的设计过程中，从方案确定到施工图实施，不同阶段需要不同特色的软件。由此可见，能满足(而不是引导)设计人员由粗到细地完成工作的方法和功能强大、完备的工具集是今后给排水CAD图形技术要完善的主要方面。

二、工程数据库的建立

简言之，数据库是数据的集合。通常所说的ACCESS、DBASE、FOXBASE等是指数据库管理系统。它们提供按一定方式操作数据库的方法，比如查询、报表等等，同时因操作的原因，它们要求数据按特定的方式组合。工程数据库是工程数据的集合，按数据组合方式的不同，其操作方法也许可以借助已有管理系统，也许需要另外开发。但工程数据库及其操作方法的建立在设计中是非常必要的。

建筑给排水工程设计中，在一项设计提交纸面(或计算机)之前，需要进行大量的工种间配合。比如各专业间的互提资料过程，像泵井、水池位置这样的资料已有较简单的方法完成；而提地下室的混凝土水池预留防水套管位置就并非如此简单，要整理许多资料，且整理过程中有可能出错。使用一种各专业都能操作的工程数据库，整理资料的工作交给计算机完成，由数据库再形成条件图，简单快捷，不必要的错误很少。再如，施工图中的管道综合，情况可能更复杂，数据量也非常大，没有一种合理的数据集合方式和操作方法就不能完成这种工作，也就不能保证以更高的质量和更快的速度提交设计文件。

并非只在专业间配合时才需要数据库。虽然交付给施工单位的设计最终产品是图纸，但图纸中不可能表达一项设计的详尽信息，部分信息因图纸表达方式的原因而不能表达出来，这些设计人员自己掌握的信息在工程施工过程中才会一一表达。给排水工种中大量的信息需要高质量的记忆、组织和管理，这也是数据库的作用之一。另外，在二维的纸面上表示三维信息，工程中最常用的方法主要是两种:平、立、剖面结合或平面与轴侧图结合。无论哪种方法，单独的每幅图形表达的都是一个事物的不同方面。在不同图形的相互参考、调用过程中，工程数据库是一种桥梁和纽带，利用结构良好的工程数据库，可以实现不同图形间的相互转化，带来的是速度的提高。此外，目前多数软件产品中嵌入的规范查询功能停留在浏览规范条文的水平上，逐条浏览条文及其说明，最方便的方式是查书，而计算机不具备明显的优势。利用数据库的管理手段，比如对某种设计方法直接查询各种设计规范的相关内容，这种方式是计算机的优势而且是设计人员的直接需要。

谈到建立工程数据库，必然提到一种新技术:视算一体化。目前国内的软件公司、高校研制的部分软件已经开始使用类似的方法。这里需要提出的一点是视算一体化不是绘图和计算的简单集成。工程设计中计算的作用主要在于获得正确的结果或核实结果是否正确，即计算是针对结果的。对设计人来说实际工程中的设计结果是可以明确表达的图形部分和不能明确表达的数据部分，也就是说如果只在绘图软件中提供一些公式以辅助计算，这不是视算一体化，真正的视算一体化应当是针对工程数据库的，其中的计算可以认为是对已有图形数据的提取和补充，并在此基础上形成新的图形数据的方式。

三、标准件———设备资料库的使用

在建筑给排水工程设计中，标准件主要是材料和设备。材料由图纸中的图例表示，而设备则牵扯到选型、计算和布置等较多方面。目前的软件产品一般提供了较完备的材料库，有的甚至提供能自行扩充维护的材料库，但设备资料相对较少。虽然一些软件将水泵等常见设备编入设备库，但是它们具有先天的缺点:不能提供完整的相关资料和及时的更新。其实，建筑给排水工程中有些设备的使用比较复杂，比如热交换、中水处理、游泳池等等，本身的信息量就决定了它们应当有专门的软件提供支持。这部分软件的开发者最恰当的人选应当是生产设备的企业，基本内容应当包括设备的性能特点、使用说明、选型计算方法、支持辅助形成计算书以及能被CAD系统直接调用的文件。在支持多任务的操作平台上同时使用CAD软件和设备选型软件，完成计算选型的设备被直接调入CAD软件进行布置，这是使用设备资料库比较理想的方式。

虽然设备资料库是CAD的必要组成部分，又是今后需要完善的部分，然而国内大多数中小型企业在意识和技术条件上还不具备开发它的能力。但相信随着建筑给排水计算机应用标准、规范的不断完善，使用设备资料库必将成为工程技术人员常用而且是有效的方法。公务员之家

四、其它

CAD数据交换能力往往取决于具体使用的应用软件，属于非一般性开发。目前国内广泛使用的AutoCAD软件，由于Autodesk公司一直拒绝公布DWG文件的数据格式，显得其数据交换能力一般。

利用微机进行工程设计所使用的众多软件中，操作系统一直是一个开发商不愿触及的话题。但从目前趋势看，使用类似Windows这种具有较强兼容性、可支持多任务的平台是软件开发的方向，它能为设计人员提供更多更灵活的方法。

CAD范文篇7

关键词：机械设计；CAD技术

1CAD技术的发展

CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和产品数据管理技术（ProductDataManagement，PDM）及计算机集成制造系统（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一体。

产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前，CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统（ICAD）(IntelligentCAD)。21世纪，ICAD技术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。

以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。

2三维CAD技术在机械设计中的优点

通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:

2.1零件设计更加方便

使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。

2.2装配零件更加直观

在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。

2.3缩短了机械设计周期

采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。

2.4提高机械产品的技术含量和质量

由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CADCIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。

3CAD技术在机械设计中的应用

3.1零件与装配图的实体生成

3.1.1零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。

对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。

3.1.2实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。

3.2模具CAD/CAM的集成制造

随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。

一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。

3.3机械CAE软件的应用

机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。

4CAD前沿技术与发展趋势

4.1图形交互技术

CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路，解放大脑，让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能，为设计师提供了方便。此外，笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。

4.2智能CAD技术

CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。

4.3虚拟现实技术

虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。

参考文献

[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.

[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.

[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清华大学出版社,2004.

CAD范文篇8

关键词：环境设计;CAD教学模式;教学改革

CAD软件作为环境设计专业的基础设计软件，在该专业和相关专业领域的运用已经有几十年的时间。无论是前期的基础方案设计还是后期的施工图设计都要用到CAD软件，因此，有人认为此软件在环境设计专业领域比Photoshop、3dsMax以及SketchUp等软件重要。大部分环境设计专业和风景园林专业的课程设置中都有CAD课程，并且都将其作为专业基础课程。该课程具有很强的实践性，目的是让学生掌握计算机绘图的基本技能，为后续专业核心课程学习提供基本的制图基础。

一、CAD教学中存在的问题

1.教学脱离专业背景与当前的专业热点

CAD课程的教学必须有一定的针对性，其课程章节和内容的设置要遵循环境设计专业的教学规律。市面上有部分教材将机械设计与环境设计的案例安排在同一本教材中，这样就脱离了环境设计专业的背景，在有限的课时中难以获得应有的教学效果。

2.教学效果不能满足后期课程的需求和市场需求

比较明显的问题是部分学生虽然完成了CAD课程的学习，学会了课堂上的知识，但在后期的专业核心课程和毕业后的工作中并不能有效地运用相关知识，甚至不会用CAD完成相应的图纸绘制。究其原因，是CAD课程的教学模式没有与后期课程和市场接轨，导致课程缺乏针对性和应用性。

3.教学手段单一，不能引起学生的学习兴趣

CAD是一门实践性课程，在课程学习之初学生往往保持很高的积极性，随着课程教学的深入，一些学生就出现了倦怠的现象。究其原因，是教学手段过于单一，课堂案例选择和讲解过于枯燥。

二、提高教学效果的几点措施

1.前后课程相互结合

CAD课程作为环境设计专业的基础课程，与前期、后期的专业课是息息相关的，它们是统一的整体，不可割裂。因此，应该将CAD课程的教学模式放在本科四年的教学计划中通盘考虑。CAD课程内容和案例的设置应当与前后课程相互联系、呼应。这样对于提高CAD教学效果有很大的促进作用。在教学目的、教学方法手段以及教学案例的设置上，必须考虑到对后期课程的影响。专业基础课程在满足和完成“基础”教学目标即让学生掌握基本绘图命令的基础上，对后期课程的内容应该有一些体现。在课程讲授和课程作业的设置上，应该适当加入后期专业设计课程的内容。特别是涉及一些在后期设计课程和未来工作中用得比较频繁的CAD制图技巧的章节，必须被作为重点讲解和作业练习的部分。如，在与前期课程联系方面，可在前一两个章节的设置上考虑加入绘画的内容。因为大一的基础课程以手绘为主，用学生熟悉的内容作为章节教学的载体，可以让学生更快地进入课程学习的状态；在与后期设计课程联系方面，可适当加入3dsMax或SketchUp等软件的内容，在案例的绘制中讲解设计规范的内容等。

2.二维与三维结合

环境设计专业的软件课程往往是系统化的，从CAD二维绘图到3dsMax三维绘图再到后期的Photoshop处理，在每个软件的课程学习中都会涉及另外两种软件的综合运用。这是与后期的设计课程和未来的工作实践紧密联系的。整体的设计图纸往往需要用到以上软件来完成。因此，教师在CAD教学中可以利用一整套图纸进行讲解，从CAD到3dsMax再到方案文本，甚至包括后期的施工图图纸。在学习CAD制图之前，学生并未接触过设计制图的相关内容，他们对于平面图纸的理解往往不到位，因此，教师需要以更为直观的手段让学生更好、更快地理解CAD图纸中的内容，而利用成套的图纸，利用CAD图与相应的三维模型图结合，是很有效的教学方式。如，教师在具体讲解CAD平面绘制时，可以将此图的三维模型打开，与二维的CAD平面同时展示给学生，让学生有直观的认识，使学生对于这些知识点有更为准确的把握，从而提高教学效果，提升学生的学习兴趣。同时，利用三维模型教学还能避免学生在CAD教学中因一直看二维线稿而感到枯燥。

3.CAD绘图技巧、设计教学、制图识图三者结合

CAD作为一个制图的软件和工具，可以应用于各个设计专业，不同的专业有不同的用法和侧重点。因此，在实际的教学过程中，教师不能只教会学生画出CAD图，而应该将绘图技巧、制图识图和设计教学三者结合，并使这三个部分贯穿CAD课程教学。教师只有根植于本专业背景进行CAD教学，才能让学生真正学会在实践中熟练运用CAD，高效地画出合理、规范的设计图纸。如，在讲解具体的命令时，对于涉及一些设计技巧和问题的部分，教师可以为学生讲解为什么要这样设计，如何设计得更好，如何运用CAD更快速、清晰地表达这些设计内容。

4.教学与市场结合，将实际项目引入设计教学

环境设计行业是实践性非常强的行业。目前，一些高校的软件教学与市场脱节，培养出的人才并不能满足用人单位的需求。特别在是当前行业竞争日益激烈、行业规范化程度和行业对于从业者水平的要求越来越高的背景下，社会对于高校环境设计专业基础课程的教学提出了更高的要求。CAD课程教学只有与市场实际结合，才能让学生在实际工作中将CAD软件运用得得心应手。如，利用整体的设计项目方案作为教学案例，使教学更加有针对性，让学生站在专业和市场的角度学习CAD，不再盲目地学习，从而解决学生懂得CAD基本操作但不会画实际项目的问题。

5.教学案例与学生实际生活结合

利用学生熟悉和喜欢的事物作为教学材料往往能引起学生的共鸣，从而提高学生学习的兴趣和积极性。特别是在教学之初，讲解基础内容，还未涉及专业难点部分时，利用故事、流行话题等作为案例是非常有效的方式。如，利用自画像、中秋节画月饼、以自由曲线画简笔画等方式，采用寓教于乐的教学方法，将CAD命令的学习融入其中。结语随着计算机技术与互联网的不断发展，设计软件也在不断更新，如何顺应时代的发展，跟上行业的进步，是高校教师要认真思考和实践的命题。只有将软件教学根植于专业实践的背景，将教学与时代和市场紧密结合，将教学融入学生的日常生活，不断改进教学理念、改善教学模式、创新教学方法，才能培养出顺应时代潮流和满足市场需求的专业人才。注：该文系广西高等教育本科教学改革工程立项，立项名称：基于“五法四性”的环境设计专业实践教学改革研究与实践，立项编号：2016JGA226。

作者:蒋健 单位:桂林理工大学艺术学院

参考文献：

CAD范文篇9

[关键词]模具制造设计；CAD/CAE技术

一、模具制造技术的性质和特点

模具的制造和使用方式形式多样,技术含量高,生产工艺独特,所牵系的生产要素多,应用范围广等几方面。除此之外,模具制造技术对生产者的业务能力和职业素质都有很高的要求。模具制造技术具有以下两个方面的原因特点:一,模具是单件生产的产品,即模具是根据成品之间的结构要求进行和制造的专用成型工具;二,模具制造的关键主要是制造凸模、凹模及相关成型零件的专门工艺,以及模具制造工艺过程的优化设计与高度节约问题。

二、模具设计,加工的几种技术

1.高速加工技术

高速加工概念起源于德国切削物理学家CarlSalomon,他认为在常规切削范围内切削温度随着切削速度的增大而升高,当切削速度达到临界切削速度后,切削速度再增大,切削温度反而下降,从而大大地减少加工时间,成倍地提高机床的生产率。高速加工的特点及在模具工业中的应用:

加工效率高由于切削速度高,进给速度一般也提高5-l0倍,这样,单位时间材料切除率可提高3-6倍,因此加工效率大大提高;切削力小高速加工由于切削速度高,切屑流出的速度快,减少了切屑与刀具前面的摩擦,从而使切削力大大降低;热变形小高速加工过程中,由于极高的进给速度,95%的切削热被切屑带走,工件基本保持冷态,这样零件不会由于温升而导致变形;加工精度高高速加工机床激振频率很高,已远远超出“机床-刀具-工件”工艺系统的固有频率范围,这使得零件几乎处于“无振动”状态加工,同时在高速加工速度下,积屑瘤、表面残余应力和加工硬化均受到抑制,因此用高速加工的表面几乎可与磨削相比。

另外,简化工艺流程由于高速铣削的表面质量可达磨削加工的效果,因此有些场合高速加工可作为零件的精加工工序,从而简化了工艺流程,缩短了零件加工时间。高速加工是以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特征的加工技术。其工件热变形小,加工精度高,表面质量好;非常适合模具加工中的薄壁、刚性较差、容易产生热变形的零件,可以直接加工模具中使用的淬硬材料,特别是硬度在HRC46～60范围内的材料。

2.逆向工程技术

按照传统的产品开发流程,开发过程是市场调研一概念设计一总体设计一详细设计一制定工艺流程一设计工装夹具一加工、检验、装配及性能测试一完成产品。即从“设计思路一产品”的产品设计过程,这被称为正向工程或顺向工程。模具工业中的逆向T程应用大致可分为以下几种情况:

在没有设计图样以及设计图样不完整或没有CAD模型的情况下,在对零件原型进行测量的基础上形成零件的设计图样或CAD模型;某些难以直接用计算机进行三维几何设计的物体,目前常用黏土、本材或泡沫塑料进行初始外形设计,再通过逆向工程将实物模型转化为三维CAD模型;人们经常需要对已有的产品进行局部修改。原始设计没有三维cAD摸的情况r,应用逆向工程技术建立CAD模型,再对CAD模型进行修改,这将大火缩短产品改型周期,提高生产效率。

三、CAD/CAE技术的应用

模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此,模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。公务员之家公务员之家

目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块——ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。

四、结束语

随着时代的发展,模具制造业全球化是发展的必然趋势,其竞争不断加剧,使当前模具制造业面临极大的挑战,这一挑战主要来源于市场和技术两大方面。每个技术单元同时面向市场和合作伙伴,必须灵活地进行重组和集成,达到优势互补。高速切削、逆向工程、快速成形技术与CAD/CAE/CAM/RP虚拟环境的集成可使设计概念转换为产品的时间缩短几倍乃至几十倍,构成一个快速产品开发及其模具制造的综合系统,可以实现从产品的设计、分析、加工到管理的灵活经济的组织方式,应用CAD/CAE技术,推动模具制造技术快速发展。

参考文献:

[1]李志刚,曹延安.亚洲模具工业与技术的发展状况[J].模具工业,2007,(6).

CAD范文篇10

CAD技术是供热供燃气通风及CAD技术工程的别称，主要包含三大部分，即供暖、通风和空气调节。CAD技术作为构成当代机械工程的关键部分，在现代生活住宅中的各项功能里也得到了相当广泛的应用。三维CAD技术运用到机械制造当中，极大地促进了产品设计形式的变革。不但能够有效提高产品的设计水准、缩减研制新产品所需的周期，而且还能够在很大程度上促进我国科学技术的进步与工业领域的发展。三维CAD技术以其极大的优势，逐渐成为了国内机械制造性企业发展的主流方向之一。通过研讨实际情况不难看出，现阶段国内许多机械制造性企业对三维CAD技术的认知并不完全。针对此类问题，深入研讨了机械设计当中三维CAD技术的应用情况，希望能够借此在促进三维CAD技术的发展方面提出更有实际参考价值的观点。

2三维CAD技术概述

三维技术又称建模技术，其不但是CAD技术的核心环节，更是机械制造的中心环节。三维技术是一种把实质性物体与属性转变为计算机能够识别的、详细精确的三维几何模型的方法，是由二维设计逐渐演变而形成的。三维CAD技术能够通过灵活运用图像技术来实现对预想事物的具象化，进而将设计者的想象力与创造性充分地表现出来。此外，三维CAD技术还能在最大程度上切合设计者对各类几何图形形状及功能的需要，提高产品设计的标准性与精准度。除此之外，三维CAD技术还能实现将机械设计转变为现实的可能，实现各个部件间的最佳配置，进而发挥组合间的最优状态，最终完成机械设计的制造过程。由此看来，三维CAD技术能够当之无愧的被称为是机械设计方面的飞跃式进展。伴随CAD技术的日渐完善，其发展的空间与可能也越来越大。由原有的线框建模形式到现阶段的特征建模形式，三维CAD技术实现了机械设计产品更新换代速度的有效提升。所以说，能够充分把握并熟练运用三维CAD技术，是当代机械设计者必须要具备的一项技术能力。

3三维CAD技术的应用所具备的优势

3．1零件设计更加方便直观。在原有的机械设计形式当中，需要由设计者通过手绘画出对产品设计的构想。但受各方因素的影响，也会出现设计者无法将原有三维立体构思以绘画方式进行呈现的情况。而三维CAD技术能够顺利地解决这些问题，实现设计者构思与产品模型制作间的完美对接。在装配部件的设计环节中，三维CAD技术可以清楚明了地显示各个部分间的匹配状态，极大地提升了各个装配部件的精准程度。完成产品设计后，通过三维CAD技术还可以进行检验和模拟，从而发现部件间存在的问题，迅速对其作出调整和更改，进一步提升部件的规范程度。3．2设计周期缩短。伴随三维CAD技术运用范围的逐步扩展，机械设计的周期有效缩短了约30％。三维CAD技术能够帮助设计者依据临近部件的形状及功能，重新设计出适合机械产品的新部件。在这种情况下，三维CAD技术能够有效保存大部分部件的设计样本。当设计者需要重新设计机械产品时，仅需构建出最核心的部位，而剩余部位的部件就可以直接从数据库中调取样本，并利用三维CAD技术的高度变形功能，构造出新的机械产品，极大地节约了设计者的宝贵时间，有效提高了机械产品设计的效率。3．3数据安全性的保障。三维CAD技术能够为众多设计者构建有效的沟通平台。设计者在线上完成机械产品的设计，同步储存设计过程当中的各项数据，有效解决了手绘设计图样容易遗漏关键数据、造成信息外泄和图纸遗失的问题，也方便了对各样式资料的查询。此外，设计者可以充分利用加密手段，严防产品设计的剽窃行为，大大提升信息数据的安全度。

4三维CAD技术在机械设计中的实际应用

4．1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。4．2机械零件整体建模中的应用。在机械建模中，CAD系统能够为其提供3种模型结构，即线框模型、表面模型及立体模型。三维CAD系统通常都会带有基础的图形结构（如圆锥体、圆柱体、圆台、楔形体、立方体等），产品设计者能够通过对系统应用中布尔运算的综合运用，实现对多种固定图形结构的合理搭配，适当加入部分设计者独有的构想，就能形成新的、较为复杂的产品构造。利用CAD技术进行各种操作，能够帮助设计者快速完成对机械产品部件的设计，提升工作的效率和质量。4．3对机械生产中的噪声实现合理的控制。相较于其他行业来说，建筑行业在进行项目施工时无法避免的噪音问题对人们的生产和生活都产生了很大的影响。究其原因，关键在于施工设备在运转过程中会产生相互作用，进而形成高分贝的噪音。分析相关数据可以得出：在正常情况下，机械和液压泵会在生产工作环节产生90dB以上的噪声；而在某些特定环节当中，锚杆机甚至可能会产生上百分贝的噪声。当噪声分贝过高时，必然会对人体产生负面影响。因此，在机械产品的制造过程当中，如何有效减少噪声所带来的负面影响就成为了备受瞩目的环节。实际开展工程时，必须遵守空气动力学原理，采取合理形式降低噪声带来的不利影响，从根源处解决噪声污染的问题。从改进角度而言，设计者还可以通过低震动性设备为动平衡提供保障，有效控制和降低噪声带来的负面影响。4．4CAE软件在机械产品设计环节中的应用。现阶段，国内CAE系统在不断完善和发展的过程当中也结合了数据分析、优化设计、信息检索等功能。所以，将三维CAD技术运用到机械产品当中时也需要对其进行特定的信息化处理，从而有效实现系统整体上的优化提升，令其能够更好地服务于我国的机械领域。现阶段工作中，相关人员必须要引起对CAD系统运用情况的高度重视，致力于提高软件的实用性，进而为设计出高质量的机械产品提供更好的服务。站在企业发展的角度来说，应当更加重视施工环节的安全问题，通过普及相关安全知识、配备相应的防护措施来提高实际操作过程当中的安全度。此外，设计者若要保证机械本身的安全性能及稳定程度不受其他因素的影响，必须要注意让机械产品符合刚度规定的最基本要求。4．5在农业机械设计中的应用。三维CAD技术也能够应用在农业机械设备的设计当中。例如，在设计联合收割机时，其核心环节就是进行轴流钉齿脱粒分离。而通过Motionworkes系统进行进一步的加工处理，就能够实现其与数据加工部分的有效联结。借用ADC、API等技术，能够在三维系统中区分出不同的部分，进而构建不同信息之间的联系，推动平台信息共享的实现。

5结语

伴随社会的进步与发展，机械智能化趋势越来越显著，三维CAD技术逐渐成为了机械设计领域未来发展的主流方向，进而也就对其提出了更高的要求。然而，CAD系统还存在着发展不完善、相关人员对其掌握不熟练等问题，在无形之中提升了CAD技术的应用难度。对此，设计者应当致力于提升对新技术的掌握程度，提高个人职业能力，将CAD技术应用于机械设计当中，加快我国现代化发展的步伐。

参考文献：

［1］葛昊，邢更力，刘辉．CAD在机械工程设计中的应用分析［J］．现代制造技术与装备，2016（12）：127～129．

［2］田炜．三维CAD技术在机械设计中的应用［J］．工业技术创新，2016，3（3）：577～580．

［3］张龙列，王彦婷，熊彦昭，等．三维CAD技术在机械设计中的应用［J］．数码设计，2017，6（9）：99～100．