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）在装配环境中装配零件方便直观

运用不同的装配关系可以把各个机械零件装配起来。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，若装配不正确或发生干涉，查找器即予以显示，同时可对零件的装配进行静干涉的检
查，如果发现干涉就可及时对零件等进行修改，以保证设计的正确性。另外，零件还可以隐藏

,在隐藏了外部零

件后，可清楚地看到内部的装配结构。在整个机器或某个部件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，对于在静态下不发生干涉而在运动中出现碰撞的也可检验出来，从
而及时对设计进行更改，保证设计的正确性，避免了机械产品生产后才发现问题需要修改甚至报废。

（

3）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，同时采用了

CAD 设计方法和 CIMS 组织生产，使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、有限元受力分析等，保证了产品的设计质量。同时，大型企

业数控加工手段较完善，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。

3． 常见的机械设计中的 CAD 技术

CAD 技术在机械设计中的应用主要集中在零件与装配图的实体生成、CAD／CAM、CAE 软件的应用。CAD 

技术彻底更新了设计手段和设计方法，摆脱了传统设计模式的束缚，引进了现代设计观念，促进了机械制造业
的高速发展。

    首先，就零件与装配图的实体生成而言，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。另外，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。

   其次，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。

    再者，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。

4．机械设计中 CAD 技术的发展

三维

CAD 系统使人们能够直接由思维中的三维模型开始设计，有了表达全部集合参数和设计构想的可能，

使整体设计过程能够在三维模型中分析与研究，并能使用统一的数据，因而能够更好地完善其设计思想，从而
使设计方案理想化。在三维的

CAD 产品设计中，可以建立充分而完整的统一数据库，并以此为基础,对整体设计

或部件进行各类分析。从长远的观点看，三维

CAD 技术必然会替代二维绘图。随着计算机性能的提高，网络通讯

的普及化、信息处理的智能化、多媒体技术的实用化，

CAD 三维技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。