CAD技術的分類設計分析

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品和工程設計活動。根據模型的CAD系統，可以分為兩維CAD系統和三維CAD系統。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技術的發展，電子技術和計算機技術的逐漸發展，分析了工程計算，幾何建模，仿真和測試，圖紙，工程數據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技術有了很大的發展。目前，CAD已經被應用在許多行業，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品和工程設計活動。根據模型的CAD系統，可以分為兩維CAD系統和三維CAD系統：

二維CAD系統的產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系統的核心是產品的三維模型，三維模型包含實際的結構，在三維CAD建模工具產品結構設計的用戶，可以反映結構或制造過程時間的產品。根據產品的結構，在不同形式的生產和管理，企業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，確保工藝質量，提高企業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，數控加工，三維CAD，CAM功能，可以解決企業的三維設計，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，使企業真正的CAD設計。4.在產品數據管理。復雜產品的設計和開發，不僅要考慮產品的設計和開發的結果。必須控制音量的產品設計和開發過程的控制。所有的數據量的產品生命周期（包括圖紙和技術文件）和產品開發過程的CAD，CAPP，CAM系統，實現數據共享，產品設計工作的規范保持一致，保證圖紙，工藝卡，處理代碼，數據安全技術。

三、CAD發展方向

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

面向產品的CAD系統應用的全過程：在產品的全過程，產品信息可以方便的轉換在產品生命周期的不同階段。有助于在設計階段的產品開發能綜合考慮產品成本，質量，進度和家庭需求的拒絕。

（一）CAD系統應充分考慮產品的繼承性

在產品的更新換代過程中，可以方便地獲得產品的所有歷史數據。為了充分利用已通過產品信息的生產實踐。1.在CAD系統的開發和設計新的產品，只需要幾件設計和制造可以讓新產品。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。這不僅大大縮短產品開發周期，節約開發成本，而且提高了產品的標準化。確保一個成熟和成功的產品。。

（二）CAD系統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。然后通過計算機網絡進行組裝和集成。在產品的開發過程中，使群體成員的發展和易于實現半結構化的通信。在設計層具有不同的管理權限的同時。一個統一的數據模型的產品動態管理模式的建立。

（三）CAD系統應滿足虛擬現實技術的靈活性

設計師可以在虛擬現實中創造出新的產品模型。檢查設計效果，能及早看到新產品的外觀，使從觀察的方面和評審產品設計：可以任意改變產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，出現在產品開發初期如空間結構的過程中發現，以保證設計的準確性。

（四）CAD系統具有良好的可移植性和自組織性

在CAD系統。用戶可以加入操作文件和模塊在任何時間，根據自己的需要。也可以對每個子模塊的重新組裝?；蛘甙凑账麄兊囊笮薷南到y的缺陷。這種修改不影響CAD系統。

（五）CAD系統具有良好的集成的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，將現有的獨立的CAD，CAPP和CAM系統；二是集成CAD/CAPP/CAM系統的開發。

（六）智能CAD系統

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揮著越來越重要的作用。

參考文獻：

[1]博創設計坊. Pro/ENGINEER Wildfire4.0機械設計實例教程[M].北京：清華大學出版社，2008.

[2]方興，夏鏈，韓江，等.基于Pro/E的漸開線齒輪參數化設計系統的開發[J].合肥工業大學學報，2004（8）：915-918.