编者按（àn）：我国经济快（kuài）速发展，加上（shàng）我国工业4.0战略的（de）提出（chū），机械制造业（yè）在我国将（jiāng）迎来（lái）一场大（dà）的发展机遇，在机械制造业（yè）中（zhōng）诞生出许多科学（xué）技术，但是CAD技（jì）术在机械工（gōng）程设计中最为（wéi）重要，它是一切机械设计（jì）的（de）根本，CAD的（de）计算能力和绘图（tú）能（néng）力非常强大，本文将对CAD技术在机械（xiè）工程设计中的发展与应用进行详细分析（xī），为从事机（jī）械制造业（yè）的同行提供参考和帮助。
1.CAD技术概念分析
AutoCAD（AutodeskComputerAidedDesign）是（shì）Autodesk（欧特（tè）克）公司首次于（yú）1982年开发的自动计算机辅助设（shè）计软（ruǎn）件，用于二维（wéi）绘图、详细（xì）绘制（zhì）、设（shè）计文（wén）档和基本三维（wéi）设计，现已（yǐ）经（jīng）成为国（guó）际上广为（wéi）流行的绘图工具。AutoCAD具有（yǒu）良（liáng）好的用户界面，通过交互菜单或（huò）命令执行方式便可以进行各种操（cāo）作。AutoCAD 的软件优势体现在以（yǐ）下几个（gè）方面：
友好的操作界（jiè）面，AutoCAD的操作环境简单便捷（jié），菜单（dān）系统功能完（wán）善，用户在使用AutoCAD绘图（tú）时容易上手，在图形（xíng）的设计、存档、修改等（děng）方面能够快速学习并使（shǐ）用。
绘图功能强大，AutoCAD不仅可（kě）以绘制二维图（tú）形，还可（kě）以绘制（zhì）三维图形。用户可以在使用时根（gēn）据需要选择不同的点、线、面进行绘制。此外，可以在工具栏内选择需要进行的操作使绘图更加（jiā）方便，减（jiǎn）少重复操（cāo）作。
显示方式多样化，AutoCAD可（kě）以通过多（duō）种方式显示图（tú）形，特别是在绘（huì）制三维图（tú）形（xíng）时（shí），图纸（zhǐ）的三视（shì）图可以（yǐ）直观地显示（shì）在（zài） AutoCAD窗（chuāng）口中，使绘（huì）图人（rén）员的观察角度更加全（quán）面，更（gèng）加整（zhěng）体化。
结构体系开（kāi）放，利于二次开（kāi）发，AutoCAD软件体系结构开放，二次开发人员可以根据开（kāi）发（fā）需（xū）求（qiú）对其进行二次开发，使其更加具有适（shì）用性和针对性。AutoCAD2008支持NET开发，NET 结合了VC++功（gōng）能强大和VBA简单（dān）容易上手的特点，可以（yǐ）非常快（kuài）速地开发出（chū）功能强大的（de）AutoCAD 程序。
2.CAD技术在机械工程设计中的发展分析
2.1国产CAD发展分析
在（zài）CAD设计中（zhōng），最常打（dǎ）交道的就是图纸了，图纸是否（fǒu）能够快速、准（zhǔn）确地显示对于CAD软件（jiàn）的用户体验有着极其重大的影响。国产CAD凭借各自（zì）对用户的理解，逐步（bù）开发出CAD设（shè）计中比较实（shí）用的创新功能，比（bǐ）如自动图层、面积表（biǎo）格、对象断线、图块（kuài）断线、等分点捕捉、统（tǒng）计求和、文（wén）字递增复制、CAD表（biǎo）格转（zhuǎn）EXCEL，可解决设计师在设（shè）计（jì）绘图中面临的（de）一些用基本功能（néng）无（wú）法（fǎ）解决的难题，进一步提高操作效率。国（guó）产CAD推出了（le）基于（yú）二（èr）维图纸的协同设计功能，不仅（jǐn）可（kě）以（yǐ）实现多人多专业协同绘图，还可以（yǐ）进行图纸版（bǎn）本管理、历史版本回（huí）溯、查看图纸变化，可（kě）以最大限度地减少错误（wù）的发生，信（xìn）息沟通更充分，可以减少很多之（zhī）前需要通过语言和文字（zì）进（jìn）行沟（gōu）通的时间，效（xiào）率也得到（dào）明显的（de）提（tí）升。
2.2 CAD技术在机械工程设计中（zhōng）的发展分析
CAD技术（shù）在机械工程设（shè）计中向（xiàng）着标（biāo）准（zhǔn）化、网络化、集约化（huà）、智能（néng）化方向发展，CAD因为其软件功能（néng）强大（dà），使（shǐ）用者（zhě）越（yuè）来越（yuè）多，其包含软（ruǎn）件众多，软件的数据（jù）模型与其他软件（jiàn）是不兼容的（de）。这严重限制了行（háng）业内部的技术（shù）交流，给CAD资源的交互带来（lái）了不小的障（zhàng）碍，为了机械（xiè）工（gōng）程设计的更好发展，CAD技术必须要向标准化发展，努力改进兼容性，现如（rú）今，在技术人员的努（nǔ）力下，已经（jīng）大有进步，兼容性问题已（yǐ）经得（dé）以解（jiě）决，行内技术交流变得（dé）畅通无阻。目前（qián）部分（fèn）CAD软（ruǎn）件已经具（jù）备了集成功能（néng）。设计（jì）人（rén）员（yuán）可以（yǐ）直接导入利用CAD技术设计（jì）的模（mó）型，进行结构力学性能的分析，并结（jié）合数控机床进行加（jiā）工工艺的分（fèn）析和（hé）设计，最终生产制（zhì）造。CAD技术的智能化（huà）是一个必（bì）然趋势，也（yě）是（shì）促使设计人员（yuán）脱（tuō）离（lí）传（chuán）统设计方法（fǎ）的重要手（shǒu）段。在进行机（jī）械产品模型的设（shè）计时，通过特征（zhēng）造型与参数设计，能（néng）够促使相（xiàng）关设计人员只需要（yào）自由地发（fā）散思维，而不需要（yào）考（kǎo）虑其中内在（zài）联系，大大减少了设计人员的工（gōng）作难度，并（bìng）在保证产品（pǐn）可行性的同时，最大限度（dù）地（dì）提（tí）高其创新性。
3.CAD技（jì）术在机械（xiè）工程设计（jì）中应用分析
3.1在三维模（mó）型中的应用
CAD的（de）功能很多，不仅能够（gòu）快捷地修（xiū）改和绘制二维图（tú）形和三维模型，它输出的图（tú）形交互文（wén）件DXF文（wén）件还可以（yǐ）传输到其他软件（jiàn）中，CAD还（hái）能与外部数据库连接（jiē），实现（xiàn）更多地（dì）操作机（jī）械（xiè）设计中零（líng）件的绘制、装配图的实体生成、工程图的设计等都离不开CAD技术（shù）。这里主要介绍零（líng）件与装配图实体的生成。CAD可以在SolidWorks 软件（jiàn）中（zhōng）构（gòu）建的三（sān）维模型。获取三（sān）维模型有以下优点：在建（jiàn）模过程中能够直观地（dì）对模型进行（háng）观察（chá）。在Pro/Engineer还能直接模拟零件的工作状态；当建模（mó）中出现错误时，可以将错误元（yuán）素快速删除然后重新绘制；绘（huì）图（tú）时的精（jīng）度高，不容易出现误差。
图1 SolidWorks 中的三维建模
3.2在绘制装配零件中的（de）应用
CAD 技（jì）术在机（jī）械工程设计中（zhōng）应用最广泛也最基础的就是计（jì）算机辅助绘图，与传统设计（jì）中（zhōng）的手工绘图相比，CAD技术误差的发生（shēng）率（lǜ）也（yě）更小，且更加直（zhí）观、准（zhǔn）确（què），设计的工作周期也（yě）得到（dào）明显缩短。采取三维建模的方式，不（bú）但精确度得到提高， 能有效（xiào）地将设计人（rén）员想要设计的零件图绘制出来，通过直接连接打印机进行打印后便能够投入生产中，其工作时间得（dé）到（dào）更大的缩减。
图2在绘制装配零件中（zhōng）的应用
3.3应用于精确度和质量控制
CAD技术的计（jì）算能力和图形处理能力是（shì）很（hěn）强大的，从根源上解决了机（jī）械工程零件设计时（shí）质量不（bú）好的问题，以往零件制（zhì）造成功（gōng）率并不高，现（xiàn）如今采（cǎi）用CAD技术，成功（gōng）率上升很快，相对于落（luò）后的设计（jì），CAD的（de）应用是质（zhì）的提升，同（tóng）时（shí）CAD技术还在应用的过程中（zhōng）不断完善（shàn）更新，使零件和模型保持高度一（yī）致，因此机械工程设计的质（zhì）量大大提升。除此之外，设计人员的思维因为CAD技术（shù）也有了极大的提高，产品（pǐn）的（de）创新（xīn）性和（hé）多样性也得（dé）到了提升，零（líng）件设计如果有缺陷，通过CAD技术也可（kě）以及时发现（xiàn）并做出（chū）更改，制造成（chéng）功率显（xiǎn）著提高。
4.结（jié）语
CAD技术（shù）在机械工程设计中的运用，可以大大提高工（gōng）程设计的效率和精度，提高劳动效（xiào）率，数据分析和（hé）绘图工（gōng）作也更加容易，简捷。本（běn）文首先对CAD进行详细概述，然后对CAD在机械工程技术中的（de）发展进行分析，最后对CAD技术在（zài）机械工程设计中（zhōng）应用（yòng）分析。相信CAD功（gōng）能（néng）将会越来越（yuè）强大，为（wéi）广大机械制造从业者（zhě）提（tí）供便（biàn）利，促进机械行（háng）业（yè）的发展。