1961_臥式雙面23軸組合鉆床前主軸箱設計

1961_臥式雙面23軸組合鉆床前主軸箱設計,臥式,雙面,23,組合,鉆床,主軸,設計 黃河科技學院畢業(yè)設計（論文）黃河科技學院本 科 畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書工 學院 機械 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 2008 級 2 班學 號 080105060 學生 李蓓 指 導 教 師 賈百合 畢業(yè)設計（論文）題目：臥式雙面 23 軸組合鉆床前主軸箱設計畢業(yè)設計（論文）工作內容與基本要求（目標、任務、途徑、方法，應掌握的原始資料（數(shù)據） 、參考資料（文獻）以及設計技術要求、注意事項等）：基本要求：1、 了解發(fā)動機機體大批量生產流水線中組合機床的原理、結構、工藝水平、分析使用現(xiàn)狀及存在的問題；2、 分析三缸機體的結構、工藝流程及設計要求；3、 按組合機床設計規(guī)范要求完成設計任務。主要內容：1、 課題調研，搜集查閱資料，撰寫文獻綜述；2、 裝配圖，主要零件圖；3、 編寫設計說明書，翻譯外文資料。主要參考資料：1、 機械設計基礎，張衛(wèi)國，華中科技大學出版社； 2、 機械設計手冊，機械設計委員會，機械工業(yè)出版社；3、 組合機床設計簡明手冊，謝家瀛，機械工業(yè)出版社。設計時間安排：1、 第 1—2 周（2 月 13 日—2 月 26 日）：完成開題報告；2、 第 3—4 周（2 月 27 日—3 月 11 日）：完成譯文，文獻綜述；3、 第 5—12 周（3 月 12 日—5 月 6 日）：完成總體設計，設計說明書；4、 第 13 周（5 月 7 日—5 月 13 日）： 答辯文獻準備完成；5、 第 14 周（5 月 14 日—5 月 19 日）： 答辯。畢業(yè)設計（論文）時間： 2012 年 02 月 13 日至 2012 年 05 月 15 黃河科技學院畢業(yè)設計（論文）日計 劃 答 辯 時 間： 2012 年 05 月 19 日專業(yè)（教研室）審批意見：審批人簽名：黃河科技學院畢業(yè)設計開題報告表課題名稱 臥式雙面 23 軸組合鉆床前主軸箱設計課題來源 教師擬訂 課題類型 AX 指導教師 賈百合學生姓名 李蓓 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 號 080105060一、調研資料的準備根據任務書的要求，在做本課題前，查閱了與課題相關的資料有：機械設計基礎、機械設計手冊、組合機床設計簡明手冊、機械設計、機械制圖、機械制造工藝學、與畢業(yè)設計指導手冊等。二、設計的目的與要求 通過此次設計過程，了解發(fā)動機機體大批量生產流水線中組合機床的原理、結構、工藝水平、分析使用現(xiàn)狀及存在的問題，以及分析三缸機體的結構、工藝流程及設計要求。 按組合機床設計規(guī)范要求完成設計任務。三、設計的思路與預期成果 1、設計思路分析加工工藝，根據“三圖一卡”繪制主軸箱原始設計依據圖，確定主軸結構、軸頸及齒輪模數(shù)，擬定傳動系統(tǒng)，用計算機計算和驗算箱體軸孔的坐標尺寸，繪制主軸箱裝配圖、主要零件圖及編制組件明細表。2、預期的成果（1）完成文獻綜述一篇，不少與 3000 字，與專業(yè)相關的英文翻譯一篇，不少于 3000 字（2）編寫設計說明書一份（3）繪制主軸箱裝配圖，主要零件圖（4）刻錄包含本次設計的所有內容的光盤一張四、任務完成的階段內容及時間安排1、第 1—2 周（2 月 13 日—2 月 26 日）：完成開題報告；2、第 3—4 周（2 月 27 日—3 月 11 日）：完成譯文，文獻綜述；3、第 5—12 周（3 月 12 日—5 月 6 日）：完成總體設計，設計說明書；4、第 13 周（5 月 7 日—5 月 13 日）： 答辯文獻準備完成；5、第 14 周（5 月 14 日—5 月 19 日）： 答辯。五、完成設計（論文）所具備的條件因素本人已修完機械設計基礎機械設計、機械制圖、液壓與氣壓傳動、金屬工藝學、機械制造技術基礎、等課程，借助圖書館的相關文獻資料，相關的網絡等資源，查閱機械設計手冊、組合機床設計手冊畢業(yè)設計指導手冊，以及良好的計算機繪圖（CAD）操作能力。指導教師簽名： 日期： 課題來源：（1）教師擬訂；（2）學生建議；（3）企業(yè)和社會征集；（4）科研單位提供課題類型：（1）A—工程設計（藝術設計） ；B—技術開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—調研報告（2）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題要求（1） 、 （2）均要填，如 AY、BX 等。黃河科技學院畢業(yè)設計(文獻綜述) 第 1 頁汽車產業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展英國經濟學家弗里曼（riedman）是第一位系統(tǒng)提出產業(yè)創(chuàng)新理論以及首次提出國家創(chuàng)新理論的人。他指出國家創(chuàng)新的核心是產業(yè)創(chuàng)新。他還認為產業(yè)創(chuàng)新包括技術和技能創(chuàng)新、產品創(chuàng)新、流程創(chuàng)新、管理創(chuàng)新（含組織創(chuàng)新）和市場創(chuàng)新。產業(yè)不同，產業(yè)創(chuàng)新的內容也不相同。創(chuàng)新是指一種生產過程，這種生產過程具有商業(yè)目的，是搶占或開辟市場，追求經濟效益的一種手段。熊彼特列舉了創(chuàng)新的五種表現(xiàn)形式：熊彼特列舉了創(chuàng)新的五種表現(xiàn)形式：①引入新的產品或提供產品的新質量（產品創(chuàng)新） ；②采用新的生產方法，新的工藝過程（工藝創(chuàng)新） ；③開辟新的市場（市場創(chuàng)新） ；④獲得新的供給來源（資源開發(fā)利用創(chuàng)新） ；⑤實行新的組織形式（體制和管理創(chuàng)新） 。 【1】產業(yè)創(chuàng)新是指新興產業(yè)的形成過程，而產業(yè)創(chuàng)新能力是指形成新興產業(yè)的能力，即指能夠滿足新的需求，或者滿足同樣的需求卻可以節(jié)約更多資源的產業(yè)的形成與普及能力。其中技術創(chuàng)新是產業(yè)創(chuàng)新的重點，技術創(chuàng)新是產業(yè)形成的根本推動力，提出中國應該把產業(yè)技術創(chuàng)新能力的提升作為未來十年的重要戰(zhàn)略任務，以提升我國產業(yè)的綜合國際競爭力。區(qū)域產業(yè)創(chuàng)新體系主要由產業(yè)組織創(chuàng)新、產業(yè)結構創(chuàng)新、產業(yè)技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新四部分組成。其中，組織創(chuàng)新是先導，結構創(chuàng)新是核心，技術創(chuàng)新是關鍵，管理創(chuàng)新是保證。 【2】產業(yè)創(chuàng)新就是企業(yè)突破既定的已結構化的產業(yè)的約束，以產業(yè)先見或產業(yè)洞察力構想未來產業(yè)輪廓以及通過培養(yǎng)核心能力來使構想的產業(yè)成為現(xiàn)實的過程；是企業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略的核心和最高目標；產業(yè)創(chuàng)新是企業(yè)技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、市場創(chuàng)新的系統(tǒng)集成，也是企業(yè)家創(chuàng)新精神的主要體現(xiàn)。 ”產業(yè)創(chuàng)新是指特定產業(yè)在成長過程中或在激烈的國際競爭環(huán)境中主動聯(lián)手開展的產業(yè)內企業(yè)之間的合作創(chuàng)新。產業(yè)創(chuàng)新的目的是通過合作創(chuàng)新而提高企業(yè)創(chuàng)新能力，進而提高特定產業(yè)的整體競爭力。國內對產業(yè)創(chuàng)新的研究，有的強調創(chuàng)新要素在產業(yè)創(chuàng)新中的作用以及各個創(chuàng)新要素的關系；有的基于我國的產業(yè)環(huán)境對產業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)進行了新的定義并指出產業(yè)創(chuàng)新對發(fā)展國民經濟的作用。但對產業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)怎樣實現(xiàn)在具體運作過程中的有效協(xié)調研究的比較少。 【3】黃河科技學院畢業(yè)設計(文獻綜述) 第 2 頁創(chuàng)新模式發(fā)展至今，較典型的有“三代論”和“五代論” ?！叭摗闭J為創(chuàng)新模式的歷史演化迄今經歷了三個階段，即研究單個企業(yè)創(chuàng)新行為的第一代技術創(chuàng)新理論；研究創(chuàng)新中企業(yè)與企業(yè)的合作關系的第二代技術創(chuàng)新理論；研究創(chuàng)新中企業(yè)與國家關系的第三代技術創(chuàng)新理論?！拔宕摗钡乃枷胄纬捎?20 世紀 80 年代末 90 年代初，其思想來源是勞斯韋爾此間對美日創(chuàng)新過程的時間/成本曲線的比較分析。 “五代論”認為，在過去的 20 年中，主要的創(chuàng)新模型和大多數(shù)的創(chuàng)新行為均發(fā)生了較大改變，這種改變集中反映在五代創(chuàng)新過程中。第一代為“技術推動模型” ；第二代為“需求拉動模型” ；第三代為“聯(lián)結模型” ；第四代為“綜合模型” ；第五代為“系統(tǒng)綜合和網絡（SIN）模型” 。這是一種綜合網絡系統(tǒng)（SIN） ，其中完善的電子工具提高了整個創(chuàng)新系統(tǒng)產品開發(fā)的速度和有效性。第五代與第四代的主要不同點是前者使用了先進的電子工具來輔助設計和開發(fā)活動，電子通訊實現(xiàn)和提高了第四代創(chuàng)新的非正式（面對面）信息交流。 【4】我國汽車工業(yè)發(fā)展較早的研究主要限于利用外資、引進技術和規(guī)模經濟方面，除了這幾個方面之外，一直持續(xù)研究的另一個熱點是中國汽車工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略模式。在 1987年召開的關于中國汽車工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的中日專家研討會上提出，中國汽車工業(yè)應當選擇自主開放型的發(fā)展模式。這一模式的主要特點是：在利用國外先進技術的同時，形成獨立的產品開發(fā)能力，較完整的產品系列，堅實的零部件工業(yè)基礎和協(xié)調發(fā)展的關聯(lián)產業(yè)。充分利用國內外兩種資金、兩個市場，建設包括合資企業(yè)在內的中國汽車工業(yè)。 【5】1994 年 2 月，中國政府出臺了《國家汽車產業(yè)政策》 ，這是我國最早的也是迄今為止唯一的一項專門關于產業(yè)發(fā)展的政策文獻。該報告從我國汽車工業(yè)的產業(yè)組織、技術政策等方面提出了許多政策性觀點。除了國家出臺的產業(yè)政策外，關于中國汽車工業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新能力建設方面的研究，主要有以下研究成果及設想：諸多專家學者紛紛發(fā)表著作和文章，探討在新經濟條件下和中國加入世界貿易組織條件下，中國汽車工業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)以及應采取的對策。在對策方面，綜合起來講主要有:進行產業(yè)重組，組成大的企業(yè)集團，加強企業(yè)技術開發(fā)能力建設，組建汽車企業(yè)國際聯(lián)盟等。 【6】建設國家創(chuàng)新工程（National Automotive Innovation Program ,簡稱 NAIP）設想的核心內容是：由國務院直接領導組織官、產、學、研大聯(lián)合，綜合應用各種現(xiàn)代管理方法（任務管理、權變管理、行為管理、經濟手段管理、定量分析法、法律管理手段、黃河科技學院畢業(yè)設計(文獻綜述) 第 3 頁思想政治教育） ，通過強有力資金支持和科學的組織管理，動員全國的科技力量和有效資源，協(xié)作攻關、重點突破，以搶占新一代汽車技術的制高點，抓住新一輪世界汽車工業(yè)發(fā)展主動權。用技術軌道理論分析高技術對汽車工業(yè)的作用機理，使現(xiàn)有技術軌道不斷上升延層。 【7】建立汽車工業(yè)國家創(chuàng)新體系總體上是官、產、學、研為振興中國汽車工業(yè)而合作的協(xié)調性組織，是一個在繼承和發(fā)揚技術創(chuàng)新系統(tǒng)的基礎上，充分引入知識的創(chuàng)新和應用，使之切實產業(yè)化的一個開放型網絡。汽車工業(yè)國家創(chuàng)新系統(tǒng)的目標有三個發(fā)展階段:1.對汽車工業(yè)傳統(tǒng)結構的關鍵科技項目進一步實現(xiàn)現(xiàn)代化。2.進一步組織好電動車科研與攻關的產業(yè)化應用。3.開展智能化汽車和智能化運輸系統(tǒng)的科研和應用工作。 【8】《中國汽車工業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)研究》一書中從技術創(chuàng)新，組織創(chuàng)新，管理創(chuàng)新的角度重新闡釋了產業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)和國家創(chuàng)新系統(tǒng)、企業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)的關系。提出從技術，組織和管理層面上進行汽車產業(yè)創(chuàng)新的目標、方向和具體建議。國內從產業(yè)發(fā)展的宏觀方面對汽車產業(yè)研究的多，而對單個產業(yè)的創(chuàng)新活動，對創(chuàng)新活動推動單個產業(yè)升級和提高競爭力的作用機理缺少系統(tǒng)研究。因此，中國汽車工業(yè)的產業(yè)發(fā)展和產業(yè)創(chuàng)新問題是一個尚未引起重視而又亟待研究的領域且存在極大的研究空間。從理論與實踐的結合點，深入研究世界汽車工業(yè)產業(yè)創(chuàng)新特點，系統(tǒng)分析中國汽車工業(yè)產業(yè)創(chuàng)新中存在的問題，并提出相應的對策具有深遠的理論和實際意義。 【9】電動汽車一般指純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車。21 世紀的世界汽車市場競爭的焦點在很大程度將體現(xiàn)在掌握具有原創(chuàng)性的新型能源清潔汽車技術。我國對電動汽車產業(yè)發(fā)展的激勵制度上存在的缺陷和政策法規(guī)以及優(yōu)惠政策上的不足。提出應加強電動汽車產業(yè)化的制度創(chuàng)新，運用各種融資方式，加大對研發(fā)的投入力度，加強電動汽車企業(yè)間的戰(zhàn)略聯(lián)盟，構建企業(yè)與高校及研究所之間的合作創(chuàng)新網絡，完善電動汽車技術創(chuàng)新的支撐體系，降低技術風險，加強領導，全面規(guī)劃，整合資源?！?0】電動汽車項目管理的特點：政策性強、系統(tǒng)性強、風險性高,通過對電動汽車技術創(chuàng)新決策分析及電動汽車技術創(chuàng)新模式分析，研究了電動汽車項目技術創(chuàng)新的行政推進管理模式和方法是：政府投資，組織保證，制定稅收等政策，完善基礎條件刺激需求。黃河科技學院畢業(yè)設計(文獻綜述) 第 4 頁把波特理論引入我國電動汽車產業(yè)政策研究，將我國電動汽車產業(yè)政策的基本出發(fā)點定位在增強電動汽車產業(yè)的競爭力上。通過波特菱圖確定的電動汽車產業(yè)政策制定依據為：機遇、需求條件、生產要素條件、相關和輔助行業(yè)、企業(yè)的策略、結構及競爭者。認為在波特菱圖中，產業(yè)政策（政府行為）和生產要素等多種因素之間是相互作用和影響的。胡斌祥還指出實行構筑電動汽車產業(yè)政策壁壘，形成經濟現(xiàn)模，實行“車谷”科技創(chuàng)新體制，以科技創(chuàng)新推動產業(yè)創(chuàng)新的政策是發(fā)展電動汽車產業(yè)最有成效的發(fā)展策略?！?1】電動汽車產業(yè)化的進程必須遵循能源決定規(guī)律、環(huán)境可承載規(guī)律、技術推進規(guī)律、市場拉動規(guī)律四大發(fā)展規(guī)律；又從適合我國國情的角度，指出電動汽車產業(yè)化的進程與國情相結合還應該以科學發(fā)展觀為指導，主動地促進國情的轉變，做到產業(yè)發(fā)展與經濟社會發(fā)展的雙贏。通過對我國電動汽車的市場需求、電能資源基礎及發(fā)展的比較優(yōu)勢、政府支持、技術支撐以及在資本資源上的優(yōu)勢等方面的分析，預測了電動汽車在2020年前的規(guī)模化效應，并提出要強化參與電動汽車產業(yè)化的觀念。 【12】實現(xiàn)我國電動汽車產業(yè)發(fā)展模式的必要途徑是選取優(yōu)勢區(qū)域來優(yōu)先發(fā)展。把主要競爭力歸結于下列幾個因素：要素狀況；需求狀況；相關產業(yè)與補助產業(yè)；企業(yè)戰(zhàn)略、結構與競爭；機遇作用；政府作用。提出了合適的湖北省電動汽車產業(yè)發(fā)展對策。運用區(qū)位因子分析方法,將北京、長春、天津、武漢、上海、重慶列為中心城市的備選城市，通過對智力密集因子，開發(fā)性技術條件因子，汽車產業(yè)基礎誘發(fā)的集聚因子，現(xiàn)有電動汽車基礎因子，基礎設施因子，政策因子，經濟體制因子，生活、生產與社會文化環(huán)境因子8類區(qū)位因子的綜合比較，對上述城市進行了定量分析以及形成電動汽車產業(yè)化的可行性。 【13】電動汽車產業(yè)化面臨的阻力和障礙主要是成本價格、性能可靠性、安全性、耐用性、使用方便性、基礎實施完善性等。且通過具體分析指出了 3 種電動汽車在發(fā)展階段，發(fā)展特點和規(guī)律，發(fā)展策略和市場前景不同的前提條件下，先進電機驅動技術、能源技術、能源控制和管理技術、先進底盤和車體技術等的可共享性。要實現(xiàn)電動汽車的市場化，商業(yè)化示范運行是電動汽車發(fā)展進程中不可逾越的階段。并給出了商業(yè)化運行的定義，并指出電動汽車商業(yè)化運行的環(huán)境、經濟、社會效益統(tǒng)一性決定了電動汽車商業(yè)化運行具有某些政府職能。 【14】我國電動汽車產業(yè)化發(fā)展的研究并沒有系統(tǒng)化，大多僅停留在電動汽車產業(yè)的某一黃河科技學院畢業(yè)設計(文獻綜述) 第 5 頁個側面（如技術，政策）進行研究。由于電動汽車產業(yè)是關聯(lián)科技、商業(yè)、金融、政策、法規(guī)等方面的一系列綜合活動，涉及到多個部門，這就決定了電動汽車產業(yè)創(chuàng)新是一個系統(tǒng)工程，但基于產業(yè)創(chuàng)新視角，運用系統(tǒng)科學理論研究電動汽車產業(yè)發(fā)展的文獻較為鮮見，此類研究尚屬空白，這就為筆者留下了極大地研究空間。因此，試圖運用系統(tǒng)科學的理論，將電動汽車產業(yè)化作為一個開放的系統(tǒng)，通過系統(tǒng)內在因素和外部條件的分析，掌握其結構特征與運行規(guī)律，構建電動汽車產業(yè)創(chuàng)新選系統(tǒng)模型并探討其運行機制，以提高產業(yè)創(chuàng)新能力，實現(xiàn)中國汽車產業(yè)的跨越式發(fā)展。【15】參考文獻[1] Tomas Hellstrom. 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看見顯示的第 5 部分產業(yè)組織怎么應付訓練和教育。黃河科技學院畢業(yè)設計（文獻翻譯） 第 5 頁Education and training for CAD in the auto industryDavid A. FieldGeneral Motors Research, Development and Planning Center, Mail Code: 480-106-359, 30500 Mount Road, Warren, MI 48090-9055, USAAbstract：CAD-systems envisioned and remarkably well specified in the 1950s have powered themselves into the central role they enjoy in today’s automotive industry through continuous improvements and technological breakthroughs. This paper emphasizes the parallel and continuing evolution in the training and educational needs of users of CAD-systems. In the context of early historical developments of CAD at General Motors, this paper categorizes CAD-users in the automobile industry and presents their current and future needs. The variance in their educational and training needs poses an ongoing challenge for educational and industrial institutions to meet.Keywords: CAD education; CAD trainingIntroductionIn this paper CAD-models mean mathematically precise geometrical descriptions of physical objects. The descrip-tions include numerical data as well as algorithms to prescribe the geometry of the objects. CAD-systems then provide the means to create, manipulate and communicate these geometric descriptions. In order to focus on CAD with respect to the education, training and needs of CAD-users in the automotive industry, first consider a very brief history of CAD at General Motors. Similar accounts can be chronicled at other manufacturing enterprises at other manufacturing enterprises.According to an internal document written at General Motors during the late 1950s, engineers outlined, with detailed specifications, an ambitious project that prototyped modern CAD-systems. The document credits an ongoing development from the late 1940s, servo-mechanisms and digital computers, for the feasibility and motivation of a CAD-system. Although the document immediately expressed the benefits of cost savings through control 黃河科技學院畢業(yè)設計（文獻翻譯） 第 6 頁of design and manufacture, reduced manpower, faster turn-around,and improved communication among engineers and draftsmen (now called designers), the document did not anticipate the magnitude of benefits reaped by the eventual proliferation of CAD in the design and manufacturing processes. Engineers, especially mechanical engineers who would be relieved from much of their experimental work, would make sophisticated uses of CAD systems in situations where workers, such as draftsmen, lacked the knowledge, skills and training. For instance, CAD-systems enabled mechanical engineers to use finite element analysis (FEA) on an unprecedented large scale.The details of this proposed CAD-system essentially described CAD-systems in use during the 1990s. Details reflected a curious blend of pushing available technology with requirements yet unattainable at that time, provided a sound business case, described improved work flow and itemized some detailed mathematics for CAD. Incredibly, some technologies did not meet specifications until nearly thirty years later! The initial paragraph of this historical document clearly laid the foundation of a CAD-system dependent on mathematics. And, as engineers in a manufacturing industry, the authors also stressed the development of technical tools, product design and, especially manufacturing tools and machines, based on what is now called CAD-technology. Emphasis on styling and numerically controlled machines dominated discus- sions. Yet common themes, saving time, creating geometry, maintenance of data, accuracy and control, provided an excellent initial list for assessing the quality of CAD- systems.Continuous improvements and technological break-throughs have powered CAD into the central role it enjoys in today’s automotive industry. The most obvious examples of continuous improvement occurred in the speed, capacity and through put of computers. Computational power enabled analyses of more significant engineering problems and absorbed the increasing computationally intensive computer graphics environments. During the mid-1980s computer graphics hardware and software finally enabled real time visualizations that stylists envisioned in the 1950s. Advances in software came in all sorts of flavors. Mathematics played a crucial role by providing new mathematical constructs and algorithms. Mathematics that had been known for centuries underwent new development and 黃河科技學院畢業(yè)設計（文獻翻譯） 第 7 頁fed fruitful research. Software received significant improvements in speed, robustness, accuracy and adapta- bility from underlying mathematics. Subject matter experts, in hardware and software, can point to breakthroughs that commercial CAD-systems, sometimes with tremendous inertia or reluctance, eventually absorbed. On the other hand, standards for prosaic but equally important tasks such as databases, mathematical representations of surfaces and solids, and robust computational algorithms have made tremendous improvements in processing geometric in for- mation upon which mathematical models and manufactur- ing processes depend.Since work directly related to product design and manufacturing has very high visual content, CAD-systems have become central to processes from the earliest design phase to final production. Yet, to accomplish their tasks, the vast majority of current engineers need not have any knowledge of the sophisticated mathematics and computer science upon which CAD-models and CAD-systems depend. Ranging from design specifications, to product analyses, to production tooling, etc. CAD-systems integrate these tasks by providing links to appropriate geometric data, visualizations, and interfaces with a myriad of software packages. CAD enables creation and control of product information. It allows virtually instant visual and, most important, accurate communication for design, develop- ment, analysis and manufacturing.This paper will partition the world of CAD-users into groups that require various levels of CAD-expertise. The following sections address the CAD-related needs of these groups in order of their increasing need for knowing the mathematics and computer science of CAD. The paper concludes with a call for all CAD-users to obtain a higher developed sense of spatial reasoning.CAD for the majorityThe United States has more than one million practicing engineers. Even though computers have impacted all their jobs,their useof CAD varies from notat all tobeing highly dependent on CAD. Manufacturing industries have been exceptionally heavy users of CAD from the very inception of CAD, initially called Design Augmented by Computers at 黃河科技學院畢業(yè)設計（文獻翻譯） 第 8 頁General Motors to emphasize design by humans and computation by computers. Emphasis on creating designs would be relieved from much of their experimental work, would make sophisticated uses of CAD systems in situations where workers, such as draftsmen, lacked the knowledge, skills and training. For instance, CAD-systems enabled mechanical engineers to use finite element analysis (FEA) on an unprecedented large scale.Cars and trucks disassemble into thousands of parts. Even into the mid-1980s draftsmen recorded on blueprints geometries of the separt sand the tooling to manufacture and assemble the parts into automotive vehicles. Once computer graphics became interactive and reliable, throngs of drafts- men and the tons of paper they generated became designers and electronic records, respectively. Unlike the aerospace industry where designers have historically been engineers as well, these draftsmen had little if any engineering education.In the automobile industry designers generally use CAD- systems to create and store geometric data. These tasks contrast with the work of engineers who typically use CAD to retrieve and manipulate geometric data for input into engineering analyses software. At the extremes engineers manipulate nodes in finite element meshes generated from models created by a designer who, in addition to producing the basic data for automatic mesh generation, creates special technical views having photographic realism. This dicho- tomy separating automotive engineers and designers who use CAD in different ways is slowly changing. Putting in abeyance the problems that this dichotomy produces and reflecting on the current and historical roles of CAD will provide a perspective to deal with this dichotomy. Recommended changes in the education and training of engineers and of designers will emerge from this perspective.During the late 1960s and early 1970s when primitiv CAD systems left in-house research and developmen environments, small cohorts of draftsmen and engineer used CAD to create geometry. Engineers saw CAD as a tool to be further developed for downstream applications such as structural analyses, computer controlled machining etc Draftsmen still received specifications from engineers an used CAD as a tool for drafting. As with any implementation of a major new technology, the initial implementations of CAD required 黃河科技學院畢業(yè)設計（文獻翻譯） 第 9 頁training of small groups of draftsmen and engineers. Continual improvements in CAD, however, had major consequences. New releases of software and an increasing number of CAD-related applications software required commitments to continued training. The ensuing organizational structure for training enabled introductions to CAD not only for draftsmen, now called designers, and the engineers they interacted with but also for a very broad cross section of engineers; see training for CAD in Section 5. This broad new audience included product, manufacturing, release and powertrain engineers, just to name a few. Out of this ubiquitous contact with CAD, additional small cohorts of engineers, along with mainly mathematicians and computer scientists, contributed expertise that converged to make CAD happen. Their needs differed substantially from the vast new majority of CAD-users. Section 3 will address their new role and needs. Meanwhile, a much larger group of engineers in the design and development of products emerged with an urgency to use CAD-systems as enablers for commercial software packages that evolved from those small communities of computer scientists, engineers, mathematicians and scientists.This convergence fueled by CAD helps resolve the ichotomy mentioned earlier. By simplifying and removing edious work for designer sand engineers ,CAD makes clear that the resolution require sad ditional training and education beyond basic curricula. Already burdened curricula at educational institutions make new requirements difficult to implement.