在过去的50年中，CAD技术先后经历了先后经历了四个阶段：曲面造型系统，实体造型技术，参数化技术，变量化技术[6]。曲面造型系统是基于贝塞尔算法，应用计算机来处理曲线及曲面问题；实体造型技术能够精确表达零件的质量、重心、惯性矩等全部属性，增加了零件的真实感；参数化造型技术是一种全尺寸约束造型方法，它具有基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改的特点；变量化造型技术以其独特的理论和算法可以求解全参数方程，可以求解欠约束情况下的方程，在保留参数化造型技术优点的同时克服了其不足之处，为CAD技术的发展提供了更大的空间和机遇[7]。

随着计算机技术电子技术的快速发展，CAD技术正向着以下几个方向快速发展：

A) 标准化源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/

    CAD技术向标准化方面发展主要体现在数据交换格式的标准化和数据模型的标

准化等几个方面。

B) 智能化

    未来CAD技术的发展必须采用更加智能化的特征造型和参数设计。CAD软件将

不再仅仅只给人们提供一些绘制的工具， 而忽略了它内在联系。

C) 网络化

随着Internet技术和电子商务的迅猛发展，CAD技术的网络化变得越来越重要。首先，基于互联网的CAD产品可以使得企业二维图纸传输变得更加快速和高效。其次，可以使制造性企业动态的三维模型通过互联网随时随地进行实时的交流和协作[8]。

三维造型设计技术是利用计算机模拟一个三维空间，设计人员直接在这个三维空间里设计物体的模型， 描述自己的设计意图,几何形体的三维空间描述比传统的二维空间描述表现的更真实、更准确、更全面。因此，使用CAD三维造型具有以下优势：

A) 同二维图型相比，三维造型可直观描述设计对象；

B) 利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，可保证新零件与相邻零件的精确配合，避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败；

C）可以进行运动仿真，能清楚地看到机器运动的全过程，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[9]。

由此可见，三维CAD系统具有高度变型设计能力，可通过快速、精确造型及仿真，得到一种全新的机械产品。

1.3 SolidWorks软件

SolidWorks是一套基于 Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统,是由美国SolidWorks公司在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上,在Windows环境下实现的第一个机械CAD软件,于1995年11月研制成功[10]。由于SolidWorks软件采用参数化设计思路,各工具栏命令之间具有相应的设计关联性,在零件的设计、修改方面，具有快捷、准确、可靠的特点，对零件的尺寸修改和相似零件的结构设计具有独到的技术优势；在零件设计模块中所做的更改可以自动、快速、准确地反应到装配、工程图等相应关联模块中去。同样，在装配模型和工程图样中，由于零件所做的更改可以自动地反应到相应需要更改的零件上去，可避免遗忘和漏改等低级错误；在装配设计模型中，设计者可以根据设计思路，在设计方案时设计多种不同的装配模型配置，在不同的配置中，装配模型可以进行不同的设计，这样设计者为达到同一设计功能，可以设计出多种不同的设计方案，便于设计者进行设计方案的评审和挑选[11]。

1.4 Keyshot4渲染软件

KeyShot意为“The Key to Amazing Shots”，是一个互动性的光线追踪与全域光渲染程序，无需复杂的设定即可产生相片般真实的3D渲染影像。具有操作界面简单清晰、直接界面实时交互渲染、多种材质和颜色设置、产品开发过程可视化等特点[12]。在产品设计过程中，通过Keyshot软件对零件进行高级渲染，设计者可对零件进行更真实、直观的描述。