CAD技术的分类设计分析

付博

【摘要】CAD是工程技术人员以计算机为工具，通用设计，制图，分析和撰写技术文件对产品和工程设计活动。根据模型的CAD系统，可以分为两维CAD系统和三维CAD系统。本文来详细分析下CAD分类。

【关键词】CAD；分类；设计；分析

中图分类号：TP39 文献标识码A： 文章编号：1006-0278（2014）05-173-01

一、CAD技术简介

CAD技术的发展，电子技术和计算机技术的逐渐发展，分析了工程计算，几何建模，仿真和测试，图纸，工程数据库管理和生成设计文件等功能。二十年来，由于计算机硬件性能的不断提高，对CAD技术有了很大的发展。目前，CAD已经被应用在许多行业，如机械，汽车，飞机，船舶，电子，轻工，建材，化工，纺织和服装等。对CAD技术在机械产品设计中的应用及所占比例最大，占机械CAD中CAD整个工程的重要地位。

二、CAD软件现状、主要分类

CAD是工程技术人员以计算机为工具，通用设计，制图，分析和撰写技术文件对产品和工程设计活动。根据模型的CAD系统，可以分为两维CAD系统和三维CAD系统：

二维CAD系统的产品和工程设计图纸的“点，线，圆，圆弧，文本......”收集和其他几何元素，数学模型依赖于几何模型。最广泛使用的是Autodesk公司的AutoCAD软件。

对三维CAD系统的核心是产品的三维模型，三维模型包含实际的结构，在三维CAD建模工具产品结构设计的用户，可以反映结构或制造过程时间的产品。根据产品的结构，在不同形式的生产和管理，企业CAD软件的不同需求四个方面的功能：

1.二维绘图功能：“甩掉图板”，技术人员从繁琐的手工绘图中解放出来，这是CAD应用的主要目标，对CAD技术的主要功能。2.计算机辅助工艺设计（CAPP）功能：工艺设计，工艺设计任务管理，材料定额管理等功能，过程标准化的实现，确保工艺质量，提高企业的效率和工艺设计标准。3.三维设计，装配设计，平面设计，钣金设计，有限元设计，运动仿真，注塑成型分析，数控加工，三维CAD，CAM功能，可以解决企业的三维设计，虚拟设计和装配，运动分析，应力应变分析，钣金展开和布局等。困难的碎片，使企业真正的CAD设计。4.在产品数据管理。复杂产品的设计和开发，不仅要考虑产品的设计和开发的结果。必须控制音量的产品设计和开发过程的控制。所有的数据量的产品生命周期（包括图纸和技术文件）和产品开发过程的CAD，CAPP，CAM系统，实现数据共享，产品设计工作的规范保持一致，保证图纸，工艺卡，处理代码，数据安全技术。

三、CAD发展方向

当前工业企业正面临着市场全球化的挑战，新的国际生产和品种的多样化需求，当时的企业间的竞争，质量和成本是越来越激烈。一系列先进制造技术的出现，生产管理系统的新方法。并行工程等，及时生产，精益生产，敏捷制造和虚拟现实技术，所有这些先进制造技术与系统与CAD系统的应用和发展密切相关。目前，CAD系统的发展趋势主要体现在以下几个方面：

面向产品的CAD系統应用的全过程：在产品的全过程，产品信息可以方便的转换在产品生命周期的不同阶段。有助于在设计阶段的产品开发能综合考虑产品成本，质量，进度和家庭需求的拒绝。

（一）CAD系统应充分考虑产品的继承性

在产品的更新换代过程中，可以方便地获得产品的所有历史数据。为了充分利用已通过产品信息的生产实践。1.在CAD系统的开发和设计新的产品，只需要几件设计和制造可以让新产品。2.类似的部分，使用时的特征建模方法，完成新部件的设计，当出现变相似，应自动零件特征模型的典型零件模型。这不仅大大缩短产品开发周期，节约开发成本，而且提高了产品的标准化。确保一个成熟和成功的产品。。

（二）CAD系统应满足并行工程和并行设计的要求

关键是要使用代替串行设计方法的并行设计方法。在设计过程中的产品可以很容易地被分解为不同的模块，分别由不同的设计人员分工设计。然后通过计算机网络进行组装和集成。在产品的开发过程中，使群体成员的发展和易于实现半结构化的通信。在设计层具有不同的管理权限的同时。一个统一的数据模型的产品动态管理模式的建立。

（三）CAD系统应满足虚拟现实技术的灵活性

设计师可以在虚拟现实中创造出新的产品模型。检查设计效果，能及早看到新产品的外观，使从观察的方面和评审产品设计：可以任意改变产品的形状而不消耗材料和占领的加工设备使用虚拟工具。这种方法可以尽快干扰问题的设计缺陷，出现在产品开发初期如空间结构的过程中发现，以保证设计的准确性。

（四）CAD系统具有良好的可移植性和自组织性

在CAD系统。用户可以加入操作文件和模块在任何时间，根据自己的需要。也可以对每个子模块的重新组装。或者按照他们的要求修改系统的缺陷。这种修改不影响CAD系统。

（五）CAD系统具有良好的集成的CAD和CAPP的集成

CAM已成为工程界亟待解决的问题。一般可以通过两种方式解决：一是通过接口，将现有的独立的CAD，CAPP和CAM系统；二是集成CAD/CAPP/CAM系统的开发。

（六）智能CAD系统

智能CAD是一种高层次的计算机模型辅助设计方法和技术。它将人工智能的理论和技术，结合CAD，能力设计思维的思维方法，推理和人类专家和计算机智能行为的模拟，使设计自动化水平更高。这种智能如下：（1）智能支持的设计，也是智能人机接口。系统必须理解设计师的设计意图，能够检测到错误，回答问题，提出建议方案等。（2）具有推理能力，使设计人员不熟悉也能做出好的设计。

四、结语

在未来的几十年里，CAD技术将在建模技术等方面进一步发展，软件构件技术和集成的智能，所以它将在机械工程设计领域发挥着越来越重要的作用。

参考文献：

[1]博创设计坊. Pro/ENGINEER Wildfire4.0机械设计实例教程[M].北京：清华大学出版社，2008.

[2]方兴，夏链，韩江，等.基于Pro/E的渐开线齿轮参数化设计系统的开发[J].合肥工业大学学报，2004（8）：915-918.