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摘 要：随着计算机技术的发展,CAD技术在工程设计中得到了广泛的应用.经过长时间的社会实践应用,CAD技术以其简单、快捷高效、便于存储和携带等优点在工程设计中取得了良好的使用效果.文章首先对CAD软件进行了简单了解,然后分析了CAD技术在工程设计中的一些优势,最后就CAD技术在工程设计中的应用进行了探究.

关 键 词：CAD技术；工程设计；AutoCAD软件；工程制图；绘图设计文献标识码：A

中图分类号：TP317文章编号：1009-2374（2015）04-0052-02DOI：10.13535/j.ki.11-4406/n.2015.0308

CAD（ComputerAidedDesign,计算机辅助设计）出现在20世纪60年代,是美国麻省理工大学提出的交互式图形学的研究计划.最初,CAD的应用只是出现在汽车制造、航空航天等大型公司.随着电子设备和软件系统的快速发展,CAD也得到了广泛应用.经过长时间的发展,CAD技术不断改进和完善,也进行了许多的创新,从最初的二维绘图设计到现在的3D立体绘图设计.现今,CAD已经不再是简单地用于设计绘图方面,它已经进入到了设计者专业知识中更“智能”的部分.

1AutoCAD概述

在工程制图中使用CAD后,不但能提高绘图效率,而且可以创造良好的经济效益.随着CAD软件的广泛应用,掌握CAD软件的基本操作和绘图技巧是每个设计者的必修课.AutoCAD是工程制图人员普遍使用的绘图软件,下面就结合AutoCAD软件,对CAD软件进行简单介绍.

图1AutoCAD软件界面的布局图2零件的分层设计与最终的3D效果

AutoCAD软件的操作界面分为菜单栏、绘图工具栏和状态栏等模块,如图1所示.AutoCAD的功能包括：对二维和三维图形进行绘制、修改,标志机械零件的详细尺寸；可以方便地在图形的任何位置、任何方向书写文字；可以通过AutoLISP语言和ObjectARX环境,编程实现对设计的计算分析和自动绘图；它还拥有大量的绘图工具,设计者可以根据自己的需要来添加新的绘图动作；它也可以通过各种标准的图形和图像格式文件与其他软件交换图形数据信息；此外,还可以与外部数据库连接,实现对外部数据库的操作.如今,CAD技术发展到现在已经可以通过AutoCAD软件绘图和3D打印机的结合,轻松实现器械零件打印的3D效果,如图2所示.

2CAD在工程设计中的优势分析

设计人员的劳动强度降低,绘制的图形精确干净.传统的手工绘图,设计人员经常需要使用不同的画笔、三角板、曲线尺等工具不断的交替更换,并且一不小心就会出错,这时修改的话不但费时费力,很有可能会使得图形变得脏乱不堪.但是使用CAD绘图就不会出现这些问题,你只需要手中一个鼠标即可.

可以提高二维绘图工作的效率.CAD软件对为用户提供了各种各样的模版,设计者可以在绘图过程中直接调用.在用CAD进行复杂图形设计时,设计人员只需要调用以往使用的信息,对其中的个别零件进行重新设计和绘制,这就使得工程设计的效率得到了大大提升.

更加符合设计人员的设计过程.CAD技术能够保障遵从人类的设计思维,随时随地地更改设计,使得设计师可以走一步看一步的梦想得到了实现.一般的机械设计师在设计时总是先构思后表达,由于脑海中构思出的产品形状是三维的,因而直接建立反映产品真实几何形状的三维实体模型自然是理想的表达方式.CAD技术的应用可使机械设计师更加专注于产品设计本身,而不是产品的图形表示,符合机械设计师的创新意识,有利于设计的连续进行.由于CAD三维设计得到的三维立体图具有直观、易于理解等特点,不仅能促进机械设计师的思维深入,而且也便于与他人进行交流.

3CAD技术在工程设计中的应用

CAD利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作.它被广泛地应用在工程设计CAD项目的管理、初步设计、分析计算、绘制工程、统计优化等方面.下文就CAD技术在工程设计中的应用进行分析.

3.1实现了实体建模

在CAD技术出现以前,设计人员只能凭借自身的想象来构思设计方案,随着CAD技术的出现和发展,使得实体设计这一想法得到了实现.计算机中的图形就犹如活生生的实物一般出现在人们眼前,设计者设计的零件可以在计算机中动态地转动,可以进行虚拟的切割、打磨和焊接.设计者在与他人交流时一些复杂的图形难以用语言来表达清楚,这时运用CAD技术绘制的图形就可以使交流更加方便易懂.实体建模的实现,对设计者绘画技能的要求不再那么苛刻,CAD软件为设计者提供了一个自有标准件库和零部件数据资源库,还有特征体库、紧固件库等,还提供了构造自由曲面的工具和方法,因此只要对模型进行调用、编辑、修改、施加约束或复合操作,就可构造出需要的工件.

3.2智能CAD技术的应用

随着CAD技术的发展和人们需求的不断提高,人工智能等各类技术逐渐融入到CAD系统中,形成了各种智能CAD系统.知识的应用使CAD系统的“设计”功能和设计自动化水平大大提高,对产品设计全过程的支持程度大大加强,促进了产品和工程的创新开发.智能CAD在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,能够为设计者在设计方面提供一些专业的知识与帮助,同时可以根据设计人员的意图和要求智能地设计图形、优化设计方案.现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技术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.

3.3三维CAD技术的应用

传统二维设计中一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本等”等几何元素的集合,系统内表达的任何设计都变成了几何图形,这样的设计往往缺乏立体效果.同时传统设计中,仅仅是依靠已有的资料进行借鉴和改造,设计常规,易给人一种呆板的感觉.而三维CAD技术的应用,就可以使方案在设计阶段充分利用专家系统及现代科技新理论,可以在软件中建立各种机构,进行构型对比和设计创新.同时三维CAD技术在计算机中将产品的实际形状表示成为三维的模型,模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息,使模型从线框模型、表面模型到实体模型发展,从而使设计所表达的几何体信息越来越完整和准确,帮助设计者解决更加广阔的设计范围.总之,CAD技术能够被很好地应用于工程施工中,大大降低了施工量,有效地提升了施工效率,在新的发展时期,必将会被更为有效的应用,为工程施工提供有益的支持.

4CAD技术在工程设计应用中应注意的问题

在未来发展中,CAD技术的应用会变得更为有效,为了更好地促进软件的应用,在使用过程中应该对以下问题给予足够的重视.

4.1投资与管理的问题

CAD技术是施工企业发展过程中必须依靠的软件,需要尽快加以普及和应用.在此过程中要考虑对其的投入力度,要保证其能够有效开展下去.与此同时,要极力避免盲目投资,减少设备闲置情况的出现.这样才能更好地应用CAD技术,获得更大的经济效益.CAD技术高水平应用是将硬件设备、网络、各种CAD软件包、电子图库、质量保证体系、经营管理、财务、培训等集成为一个整体系统,要充分保证上述环节的有效运行,从而发挥出系统的效益.

4.2CAD应用软件的相关问题

在应用CAD软件时,由于市场上软件种类较多,这就要求在选择时需

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