古力米拉·吐达洪 Gulimira tudahonh 代丹丹 DAI Dan-dan

摘要：CAD技术是科技技术与时代发展下衍生的一种产物，与工科领域当中的机械制图完美结合需要设计人员在具备基本的设计理论知识的基础之上精通CAD技术的基本原理和基本操作，以设计出符合实际的设计效果。基于此，文章将从CAD的技术概念和关键技术进行切入，分析其优势体现，从而针对性分析CAD技术在机械制图中的关键技术应用。

Abstract： CAD technology is a product derived from the development of science and technology and the times. The perfect combination with mechanical drawing in the field of engineering requires designers to master the basic principles and basic operations of CAD technology on the basis of basic design theoretical knowledge， so as to design practical design effects. Based on this， this paper will start from the technical concept and key technology of CAD， analyze its advantages， and then analyze the key technology application of CAD technology in mechanical drawing.

关键词：CAD技术;机械制图;关键技术

Key words： CAD technology;mechanical drawing;key technologies

中图分类号：G642                     文献标识码：A               文章编号：1674-957X（2021）22-0085-02

1  CAD技术概述

1.1 CAD技术简介

CAD技术又称为计算机辅助设计技术，是利用计算机以及计算机相关功能辅助设计人员进行设计工作的技术，通常用于工程和产品设计当中。CAD技术中有线框模型、实体造型、工程数据库、用户界面技术为工科领域和设计行业的设计与制造带来便捷。CAD技术作为机械制图中所使用的核心技术，是由二维平面技术发展而来，帮助设计师结合设计目标运用设计理念、设计理论、技术操作将设计具象化，并运用CAD技术图像进行展现。

1.2 CAD技术中的关键技术

1.2.1 线框模型

CAD技术中的线框模型技术是二维平面技术的延伸和发展，在二维平面制图的基础上增加了表示深度的Z坐标，将二维平面技术中的直线和圆弧进行扩展，采用扩展后的线条表示设计目标的边界和轮廓。线框模型由点、线、面而组成，能够用其制作任意模型的视图，并且模型的视图之间能够保持正确、合理的投影关系，为机械制作、设计等多个领域的绘制工作带来便捷。

1.2.2 实体造型

实体造型（Solid modelling）是在CAD技术中将建模与三维实体进行连贯的技术。早于20世纪70年代，实体造型理论、实体造型算法便被绘制人员进行应用，到20世纪80年代，国内外便已研发出实体造型系统。在CAD技术中心的实体造型单元中将立方体、圆柱体、椎体和球体等基本要素进行纳入，为设计人员的设计步骤提供素材。CAD技术中实体造型技术为机械制图和设计行业的设计工作创设出一个虚拟现实环境，在设计界面中帮助设计者利用可编的宏命令、动态模型操作等實现界面的高度优化。

1.3 工程数据库技术

我国相较于发达国家，工程数据库技术起步较晚，但是在数年来的科技技术的发展与帮助之下，目前工程数据库技术已经取得较为客观的进步。虽说现阶段CAD技术中的工程数据库技术的功能尚未完善，但是也能够满足机械制图和设计行业的日常工作，例如多库多表的操作、模式的修改、版本更新与管理、文本与图形的管理、变长属性和长记录的修改和读写以及对部分较为复杂的对象进行表述等。

2  CAD技术的优势体现

2.1 设计呈现更直观

传统的机械制图技术中使用二维平面技术是便于设计者将设计构思与设计目标相结合，做出相应的设计成果向用户进行呈现，但是由于二维平面设计技术的局限性，较多功能和构思无法实现，而CAD技术则有效改善这一问题。CAD技术将三维构想进行实现，在机械制图过程中，CAD技术能够直观呈现出零件之间的适配程度，提高和确定了零件数据的精准度。除此之外，在机械制图结束后还能够运用CAD技术进行仿真检验，检查零部件的设计是否存在不合理，若出现不合理之处便于设计者及时修改，保证零部件的设计达到使用和设计标准。

2.2 设计周期更短

随着CAD技术在机械制图中广泛运用，经实践发现，使用CAD技术进行机械制图能够缩短设计周期。另外，CAD技术的保存功能能够实时保存设计样本，便于设计者利用CAD技术能够根据相似零部件的形状、构造和性能设计出新的机械零件，从而缩短设计周期。

2.3 数据安全有保障

CAD技术为机械制图等相关设计者提供了一个优质的设计平台，设计师的设计操作均可早CAD技术上得到实现，并且设计样本、操作记录等都能够保存在CAD技术的用户储存器当中，避免了传统图纸设计中样本丢失、数据泄露的问题。与此同时，CAD技术中的保存功能为机械制图过程提供了安全保障性，以便于设计者出现电脑操作失误或者样本丢失时能够及时找回。另外，设计者通过CAD技术的加密功能能够保障设计操作的私密性，防止设计被他人窃取，为设计者的数据提供安全保障。

3  CAD技术在机械制图中的技术应用

3.1 在几何画法中的应用

在机械制图过程中，由于零部件的设计需要呈现出复杂的设计元素，所以在设计者在进行页面布局过程中需要结合合理的光影效果、光学效果分布点线面，所以利用CAD技术将点、线、面的坐标进行定位，创建出不同的视口，实现零部件的主视效果、俯视效果、左视效果。除此之外，在机械制图过程中使用CAD技术可以通过CAD技术中的实体造型技术将设计目标的三维立体模型进行构建，利用着色面和着色线选取三维立体模型中的线元素和面元素，并且将其放置在对应位置，从而便于对其特点进行分析。

3.2 在组合视图中的应用

机械制图是一个系统的过程。在实际的机械制图过程中利用CAD技术需要将多个几何元素进行组合，在确定了设计目标的平面之后，在此基础上构建出设计目标的几何结构，并且结合设计目标的设计需求对几何体进行立体旋转，确定其正确方向，再将几何体元素放置在相应的位置上，从而实现三维立体模型的构建。在这个系统的设计过程中若有传统的纸质绘图或者二维平面繪图软件进行操作，不仅操作复杂而且呈现效果不佳，而CAD技术的众多强大功能则能够进行实现，帮助设计人员在较短的设计周期内完成设计目标的制作，从而提高自身的设计效率。

3.3 在剖视图中的应用

机械制图过程中剖视图的应用效果是影响设计目标效果呈现的关键因素。在机械制图过程中，剖视图普遍应用在多孔槽的零部件设计当中，利用合理的设计理念和想象空间将零部件的剖切面，将设计图中的虚线进行分配与放置，因CAD技术中心的线条较多、交叉重叠现象较多，导致部分设计者难以想象多孔槽零部件的性质，而通过CAD技术利用其中的剖切功能，对零部件进行剖切，从而观察零部件的内部切面，从而绘制出该零部件的剖视图。需要绘制人员注意的是，在剖视图的制作过程中需要从不同角度，采用不同方法对零部件进行剖切，从而绘制出不同角度的剖视图，以便加深对零部件切面和构造的理解。

4  CAD技术绘制内燃机轴承实例

4.1 打开软件，按照轴承数据模型绘制数据（图1）

4.2 用修剪操作对图形进行修改，得到轴承数据模型初始图（图2）

4.3 对中间红色辅助线位置进行偏移（图3）

4.4 以红线为轴执行“绘图-实体-旋转”命令（图4）

4.5 最后通过着色，得到轴承图（图5）

5  总结

CAD技术在不断发展过程中，其中的线框模型、实体造型、工程数据库技术、用户界面技术等技术的不断优化为机械制图过程带来便捷，提高了设计效率。为了保障机械制图的效率和质量，设计者在使用CAD技术过程中应该结合自身扎实的理论基础，结合合理的想象空间和设计理念，通过CAD技术明确零部件的结构构造和使用途径，从而在几何画法、组合视图、剖视图、装配图中进行合理应用，从而绘制出更加直观、更加合理的机械制图。

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