CAD技术是产品创新设计的重要工具和核心技术，也是企业信息化工程的突破点。介绍了各种CAD软件的特点和技术现状，分析了工程机械行业CAD软件的选择。对产品CAD软件功能的要求不同企业由于产品结构、生产方式、组织管理形式不同，对CAD软件功能的要求也不同。从大多数企业和CAD应用的角度来看，CAD软件的功能大致如下：(1)计算机2D绘图功能。“摆脱绘图板”把科技人员从繁琐的手工绘图中解放出来，这是CAD应用工程的主要目标，也是CAD技术最基本的功能。(2)计算机辅助工艺设计(CAPP)功能。生产过程是从设计到加工的桥梁。CAPP软件应具有工艺设计、工艺设计任务管理、材料定额管理等功能。从而实现工艺标准化，保证高质量的工艺规程，提高企业工艺规划的效率和规范性。(3)三维设计、装配设计、曲面设计、钣金设计、有限元设计、机构运动仿真、注塑分析、数控加工等三维CAD/CAM功能。可以解决三维设计、虚拟设计与装配、机构运动分析、应力应变分析、钣金展开与排样等难点。让企业走向真正的CAD设计。(4)产品数据管理。在复杂产品的设计和开发中，不仅要考虑产品设计和开发的结果，还要考虑产品设计和开发过程的管理和控制，产品生命周期的所有数据(包括图纸和技术文件)以及产品开发的工艺过程，使CAD、CAPP、CAM等系统实现的数据共享，保持产品设计的标准化，保证图纸、工艺卡片、加工代码和技术数据的安全。(5)企业应用软件。在介绍2D/三维CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM的基础上，根据企业的技术特点进行二次开发，如本地化、工厂标准、行业标准库建设、图库扩充等。根据我们产品的特点，建立分析、仿真优化、成本分析等专门或专业的CAD系统，并与进口和CAD系统集成，形成我们自己的CAD系统。在设计的初始阶段，应停留在了解产品的结构特点和性能，利用理论设计、经验设计、专家系统等人工智能技术，消除初始阶段的设计缺陷，使CAD设计源于并高于传统设计，最终走向智能化设计。市场上流行的CAD系统的技术特点CAD软件大致可以分为三类：高端的UNIX工作站CAD系统、中端的Windows微机CAD系统和低端的二维微机CAD系统。1.高端UINX工作站CAD系统。这种系统的特点是以UNIX操作系统为支撑平台。从20世纪50年代开始，产生了很多著名的软件，很多曾经的著名软件在竞争中掉队了，有的被合并重组了，比如Appilcon，CADAM，intergraph等。目前这些系统比较流行：(1)1)PTC公司的Pro/Engineer软件采用参数化建模技术，其特点是单数据库、参数化、基于特征、全相关。最新的Pro/Engineer2000i采用目标驱动的设计工具、行为建模和案例应用技术来提高设计性能。(2)SDRC公司的I-DEAS软件。I-DESMasterSeries软件的建模方法是基于特征的实体建模技术，其特点是实体建模和并行关联。(3)EDS公司的UGH软件。建模方法是混合建模。汽车工业建模。在设计、加工、制造上都有一定的特点。UGH软件包括应用集成、CAM和surface。(4)CV公司的CADDS5软件。它采用混合建模，提供参数化建模、全套工程分析、曲面、并行装配、统一数据库和图形界面等强大功能，其优势在于：企业产品数据管理和
它的优势在于细节设计和CAM。(7)7)IBM/das sualt公司的CATIA软件采用混合建模方式，强项是应用集成和CAM。(8)日立造船信息系统有限公司的GRADE/CUBE-NC软件，突出特点是面向制造，具有丰富的实用曲面造型和加工编程。2.中档微机CAD系统随着计算机技术的发展，特别是微机性能的提高和Windows技术的发展，微机具备了中低端UNIX工作站的竞争实力，基于Windows技术的计算机CAD系统得到了迅速发展。目前国际上最流行的是Solidworks的Solidworks软件，UG的SolidEdge软件，Autodesk的MDT软件。国内还引进了清华CAD工程中心的GEMS、浙大大田公司的GSMASD、北京聚龙腾公司的龙腾CAD、北京艾一特公司的MicroSolid、江苏杰比克超人的CAD/CAM、华正公司的CAXA-ME。(1)Solidworks98软件。它包括配置设计建模、零件设计建模、工程制图和钣金模块，并与先进的图像渲染软件Photoworks、先进的有限元分析软件Cosmos、机构运动学分析软件Motionworks、产品数据管理(PDM)软件SmarTeam、CNC加工软件无缝集成。Solidworks和FeatureWorks技术解决了不同CAD系统在转换模型时无法识别特征的问题。Solidworks也是第一个伪的、自顶向下的全相关设计，并借助高效的装配设计使之成为实用技术。(2)固体Edge6.0软件。采用Parasolid造型内核和STREAM技术，基于Windows操作系统，以及完全与Microsoft产品相兼容的叁数化三维实体造型系统，提供了实体造型，钣金，制图，装配，塑料模具和铸造设计，产品渲染和文档管量等功能，并能和COSMOS、IPA、Smar Edge无缝集成。 （3）Meshanical Desktop(MDT)3.0软件。采用ACIS4.2几何造型核 心系统，提筮基于特征为参数化实体造型，曲面造型，装配，相关联的绘图和草图功能，并包含了完整的Auto CAD绘图工具集，与Auto CAD完全融为一体。 （4）国产的三维CAD软件中，Microsolid采用ACIS作为系统的内核，GEMS、GS-MCAF、龙腾，超人CAD/CAM三维系统是侧重于面向加工的曲面造型系统。 3 、低端CAD系统——二维CAD系统 （1）AutoCAD软件。纯二维CAD系统在国外已经不多，真正有名的是Autodesk公司的AutoCAD软件。AutoCAD R14提供一套丰富的设计工具，嵌入的Internet技术和具有创新性的Objict ARX、Autolisp及VBA编程语言能够帮助开发人员和用户按他们的特定需求控制软件。AutoCAD2000则提供了更为轻松的设计环境，提高了数据访问能力，软件适用性以及更强的定制和开发能力，扩展Internet系统设计信息的沟通，提高文件输出/输入、编辑/对象捕捉和制图的速度，可对多个图形文件同时进行操作，支持多任务设计环境（MDE），还提供部分条开的功能。 （2）国产二维CAD软件，目前流行的二维CAD软件是自主开发平台和自主版的二维CAD系统，如开目CAD，如高华CAD，凯达BCAD，浙大ZDDS，中科院 PICAD和华正CAXA电子图版等等。另一类是以AutoCAD为平台的二维CAD系统，如利玛CAD，大恒CAD等。 国产CAD二维软件在参数化绘图，动态导航，明细表BOM等三表生成，公差标准，机械零件设计标准件图库存和工程图纸管量等方面有较强的特色。 CAD技术的发展趋势 CAD技术的完善和发展，主要表现在以下几个方面： （1）建模技术。由线框模形，实体模型和非均匀有理B样条算法为特征，几建模已发展到参数化，变量化和特征化，变量化和特征建模，以及未来的面向产品生命周期，实现产品生命周期中内部描述信息（产品设计，计划，制造，加工，装配，检验等信息）和外部过程的集成为特片的产品建模技术。 参数驱动，特征造型，动态导航，二/三维双向相关，STEP标准和动态图形显示等UNIX系统的精华已被 充分吸收到新一代微机CAD系统中，而特征树是近年来在CAD软件中引入的一项非常有效的技术。面向产品生命周期的关系型产品模型技术的研究正在不断提高。 （2）软件组件技术。可以提高软件的稳定性和开发效率。Solidworks,Solidege均采用Parasolid几何造型器，MDT，Microsolid均采用ACIS几何造型器等。 （3）Windows技术和Internet技术。许多公司，如Autodesk正将其软件技术的研究开发重心集中于正在蓬勃发展的三大技术领域：对象技术，三维技术和Internet技术，这些核心技术主导着全球设计工业的发展趋向。 （4）智能CAD技术，智能技术在CAD系统中将占有重要地位，将专家系统。智能工程等技术，借助领域专家的设计经验，不断积累和更新，形成企业产品设计知识库，是企业开发产品的宝贵资源。 工程机械行业CAD软件的选型 经过多年的努力，工程机械行业在CAD技术应用方面已取得了不少成果。对于三维CAD软件，世界上最著名的几家公司产品，如Pro/Engineer、UGII、I-DEAS、Solidworks、MDT等，在主要工程机械企业中都已采用。但专业CAD方面软件较少，除“七五”期间天津工程机械研究所承担一的国家科技攻关项目“轮式装载机CAD系统”之外，同济大学，吉林工业大学也开发了部分工程机械软件。目前，WLCAD系统已成功地移植到Windows环境，正在推广应用。
