计算机辅助机械设计（CAD，Computer Aided Design）是现代工程设计领域不可或缺的技术，它通过结合计算机的计算能力和设计者的创新思维，极大地提升了设计质量和效率。CAD技术的发展历程可以从以下几个方面来理解：
1. **CAD技术概述**：CAD技术是电子信息技术的重要分支，它将计算机的强大功能应用于工程和产品设计中，替代了传统的人工绘图，减少了设计时间，提高了精度。CAD技术的核心是将计算机的运算、逻辑判断和图形处理能力与人的经验相结合，为设计师提供了一个高效的平台。
2. **CAD系统组成**：一个完整的CAD系统包括硬件和软件两个部分。硬件主要由计算机主机、外围设备（如打印机、扫描仪）、图形输入设备（如数字化仪、鼠标）和图形输出设备（如绘图仪、显示器）组成。软件则分为系统软件、支撑软件和应用软件，其中系统软件负责资源管理，支撑软件协助开发应用软件，而应用软件则是针对特定设计任务定制的程序。
3. **CAD系统的硬件分类**：
- **主机系统**：通常基于大型机，适用于大型企业，可以连接多个工作站和终端。
- **小型机系统**：以小型机为主，适合中小型企业，可配置多个图形终端。
- **微型机系统**：以微型计算机为基础，每个工程师可以拥有独立的工作站，适用于个人使用。
- **工作站系统**：具备高性能计算能力，支持复杂的CAD任务，随着技术进步，工作站与微型机的界限逐渐模糊。
4. **设计准则与程序设计**：在机械设计中，CAD系统遵循一定的设计准则，例如按照齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度来设计和校核齿轮传动。程序设计阶段，通常使用高级语言根据设计流程图编写代码，以实现自动化计算和设计。
5. **CAD技术的应用**：CAD技术在机械设计中广泛应用于标准直齿圆柱齿轮传动的设计，可以自动生成多种设计方案供设计师选择。此外，随着硬件性能的提升，CAD系统能够支持更复杂的计算和多任务处理，提高工作效率。
6. **发展趋势**：随着硬件技术的快速发展，CAD系统不断升级，计算能力、存储容量和图形处理性能都在不断提高，这使得CAD不仅局限于二维绘图，还扩展到了三维建模、模拟分析和虚拟现实等领域，极大地丰富了设计手段和创新能力。
总结来说，计算机辅助机械设计（CAD）是机械工程领域的一项关键技术，它通过集成先进的计算机技术和设计理念，为设计师提供了强大工具，推动了产品设计和工程领域的现代化进程。从基本的硬件组件到复杂的软件应用，CAD系统的每一个环节都体现了科技进步对设计工作的影响，使得设计过程更加高效、精确和智能化。
