机械设计中

CAD 技术的应用探讨

摘要：本文在阐述

CAD 技术在机械产品设计中应用的基础上，总结了 CAD 技术在机械设计中的优点，并分析

了常见的机械设计中的

CAD 技术，最后对机械设计中 CAD 技术的发展进行了展望。

关键词：机械设计；

CAD；应用

前言

  机械设计作为一个具有几百年历史的技术领域,也在世界科技进步的大潮中获得了新生。各种设计技术、计

算技术、设计工具乃至新材料、新工艺在机械设计与制造中的应用，使机械工程设计过程中单调机械的工作大幅
度持续减少，设计人员的创造性思维得到前所未有的解放。与此同时，传统的理论体系、方法体系也受到强烈的
冲击。

CAD 技术是先进制造技术的重要组成部分，是计算机技术在工程设计、机械制造等领域中最有影响的一项

高新应用技术。

CAD 系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻的变化，已经产生必然继

续产生巨大的社会经济效益。

1． CAD 技术在机械产品设计中的应用

1.1 CAD 技术在机械产品设计中范围

CAD 技术作为机械工程设计中最具活力的技术手段，从目前的情况来看，它主要应用于机械设计的以下

诸方面：几何建模、工程分析（如结构分析中的应力

/应变计算、动态特性、热传导特性分析等）、设计审查与评价

（如公差分配审查、干涉检查、运动仿真等）、计算机辅助绘图、工程数据库的建立及其操作、工程设计信息的处理、
检索和交换等。目前来看，在机械产品设计中，

CAD 技术的应用主要集中在计算机二维绘图和三维实体造型和

性能分析、结构优化

2 个方面。

    一方面，从 CAD 技术产生的初期只能进行一些简单的二维图形绘制到如今 CAD 技术质的飞跃， 已经由形成
之初的计算机辅助绘图，

 发展成为了真正意义上的计算机辅助设计。目前在机械行业中应用比较广泛的二维

 

CAD 绘图软件依次是：AUTOCAD、CAXA 电子图板、开目 CAD、机械设计师 CAD、PCCAD 等。在多数设计人员
已经开始具有有效地、全面地进行计算机辅助设计的思想观念。同时，目前多数企业的图形

 CAD 系统通过不断

的摸索和应用，总的设计效率得到了一定程度的提高。另外，他们也逐渐认识到了图形分析、图纸资料的共享、信
息集成化等较高层次的

CAD 技术应用的重要性。   

    另一方面，在机械产品的设计中，借助 CAD 技术，产品的性能设计和结构优化设计技术能得到充分的施展，
即

CAE 计算机辅助工程技术，而不仅仅是代替简单而重复的人工劳动。在进行产品设计过程中， 产品设计人员

可以进行产品的性能分析设计和结构优化设计，

 并将产品的形体设计与产品性能设计结合起来， 运用相关计算

机辅助设计技术实现对产品各主要零部件的动、静态分析和结构形体等的优化。

尽管

CAD 技术具有其独特的优越性，但是目前为止，机械人员利用 CAD 技术进行产品设计的效率和质量

还停留在一个初级的水平，需要得到不断的实践和总结。

2．CAD 技术在机械设计中的优点

通过实际运用三维

CAD 系统软件，体会到三维 CAD 系统软件比二维 CAD 系统软件具有更高效率、更快速

度、更低成本的优势。具体表现在以下几点：

（

1）缩短了机械设计周期

使用三维

CAD 系统软件，可以在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，还可保证新零件与相邻零件的精确配合，避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。
总之，采用三维

CAD 技术，缩短了机械设计周期，大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维 CAD 系统进行新