编者按：我国经济快（kuài）速发展（zhǎn），加上我国工业4.0战略的提（tí）出（chū），机械制造业在（zài）我国将迎来一场大的发（fā）展机遇，在机械（xiè）制（zhì）造业（yè）中诞生出许多科学技术，但是（shì）CAD技术在机械工程设计中最为重要，它是一切机械设计的根本（běn），CAD的计（jì）算（suàn）能力和绘图（tú）能（néng）力非常强大，本文将对（duì）CAD技术（shù）在机械（xiè）工程设计中（zhōng）的（de）发展与应用进行详细分析，为从事机械制造业的同行提供参考和帮助。

1.CAD技术概念分（fèn）析

　　AutoCAD（AutodeskComputerAidedDesign）是Autodesk（欧特克）公司首次（cì）于（yú）1982年开发的自动计算机（jī）辅助设计（jì）软件，用于二维绘图、详细绘制、设计（jì）文档和基本三维设计，现已经成为国际上（shàng）广为流行（háng）的绘图工具。AutoCAD具（jù）有良（liáng）好的用户（hù）界面，通过交互菜单或命令（lìng）执行方式便可以进行各种操作。AutoCAD 的软件优势体现在以下几个方面：

　　友好的（de）操作（zuò）界面，AutoCAD的操作环境简单便捷（jié），菜（cài）单（dān）系统功能（néng）完善，用户在使用AutoCAD绘图时容易上手，在图形（xíng）的（de）设计、存档、修改等方面能（néng）够快速学习（xí）并使用。

　　绘（huì）图（tú）功能（néng）强大，AutoCAD不仅可以绘制二维（wéi）图形，还可以（yǐ）绘制三维图（tú）形。用户可以在使（shǐ）用时（shí）根据需（xū）要选择不（bú）同的点、线、面进行绘制。此外，可（kě）以（yǐ）在（zài）工具栏内选择需要进（jìn）行（háng）的操（cāo）作使（shǐ）绘图更加方便，减少重复操作。

　　显示方式多样化，AutoCAD可以（yǐ）通过多（duō）种方式显示图形，特别（bié）是在绘制三（sān）维图（tú）形时，图纸的三（sān）视图可（kě）以直观地显示（shì）在 AutoCAD窗口中，使绘（huì）图人员的观察角度更加全面，更加整体化（huà）。

　　结构体系开放，利（lì）于二次开发，AutoCAD软件体（tǐ）系结构开放，二次开发人员可以根（gēn）据开（kāi）发需求对其（qí）进行二次开发，使其更加具有适用性（xìng）和（hé）针对（duì）性。AutoCAD2008支持NET开发，NET 结（jié）合（hé）了VC++功能强大和VBA简（jiǎn）单容易上手的（de）特点，可以非常快速地开发（fā）出功能强大（dà）的AutoCAD 程序（xù）。

2.CAD技术在机（jī）械工程设计中的发（fā）展分析

　　2.1国产CAD发（fā）展分析

　　在CAD设计中，最常打交道（dào）的就是（shì）图纸了，图纸是（shì）否能够快（kuài）速、准确地（dì）显示对于CAD软件的用（yòng）户体验有（yǒu）着极其重大的影响。国产CAD凭借各自对用户（hù）的理解（jiě），逐步开发出CAD设计中比较实用的（de）创新功（gōng）能，比如（rú）自动图层、面积（jī）表格、对象断（duàn）线（xiàn）、图块断线、等分点捕捉、统计求（qiú）和、文字递增复制（zhì）、CAD表格转EXCEL，可解决（jué）设计师在设计绘图中（zhōng）面临（lín）的（de）一些用基本功能（néng）无法解决的难题，进一步提高操作（zuò）效（xiào）率。国产CAD推出了（le）基于二维图纸的协同设计（jì）功能，不仅（jǐn）可以（yǐ）实现多人（rén）多专业协同（tóng）绘图，还可以（yǐ）进行图纸（zhǐ）版本管理、历史版本回溯、查看图纸变化，可以最大（dà）限度地减少错误的（de）发生，信息沟通（tōng）更充（chōng）分（fèn），可（kě）以减少（shǎo）很多之前需要通（tōng）过语（yǔ）言和（hé）文字进行沟通的时间，效率（lǜ）也得（dé）到明显（xiǎn）的提（tí）升。

　　2.2 CAD技（jì）术在机械工程（chéng）设计中的发展分析

　　CAD技术（shù）在机械工程设计中向着标准化、网络化、集约化、智能化方向发展（zhǎn），CAD因为其软件功能（néng）强大，使用者越来越多，其（qí）包（bāo）含软件（jiàn）众多，软件的数据模型与其（qí）他软件是（shì）不兼容的（de）。这严重（chóng）限制了行（háng）业内部的技术交流，给CAD资（zī）源（yuán）的交（jiāo）互带来了（le）不（bú）小的障碍，为（wéi）了机械工程设计（jì）的更好发展（zhǎn），CAD技术必须要向标准（zhǔn）化发展，努力改进兼容性，现如（rú）今，在（zài）技（jì）术人（rén）员的（de）努力下，已经大（dà）有进（jìn）步（bù），兼容性问题（tí）已（yǐ）经得以（yǐ）解（jiě）决，行内技术交流变得畅通无阻。目前（qián）部分CAD软件已经具备了集成功能。设计人员（yuán）可以（yǐ）直接导入利用（yòng）CAD技术设计的模型，进（jìn）行结构力（lì）学（xué）性能的分析，并结合数（shù）控机床进行加工（gōng）工艺的分析和设计（jì），最终生产制造。CAD技术的（de）智能（néng）化是一个必然趋势，也是促使设计人员脱离传（chuán）统设计（jì）方法的重要手段。在进行机械产品模型（xíng）的（de）设计时，通过（guò）特征造型与参（cān）数（shù）设计，能够（gòu）促使相关设（shè）计人（rén）员只（zhī）需要自（zì）由地发散思维，而不需要考虑其中内在（zài）联系（xì），大大减少了（le）设计（jì）人员（yuán）的工作难度，并在保（bǎo）证产品可行性的同时，最大（dà）限度地（dì）提高其创（chuàng）新性。

3.CAD技术在（zài）机械工程设计中应用分（fèn）析

　　3.1在三维模（mó）型（xíng）中的应用

　　CAD的功能很多，不仅能够快捷地修改和绘制二维（wéi）图形和（hé）三维模型，它输出的（de）图（tú）形交（jiāo）互文件DXF文件还（hái）可以传（chuán）输（shū）到其（qí）他软件（jiàn）中，CAD还（hái）能与外部数据库连接，实现更多地操作机械设计中（zhōng）零件（jiàn）的绘制、装（zhuāng）配（pèi）图的实体生成、工程图（tú）的（de）设计（jì）等（děng）都离不开CAD技术。这（zhè）里主要（yào）介（jiè）绍零（líng）件与装配图实体的生成。CAD可以在（zài）SolidWorks 软件（jiàn）中构建的三维模型。获取三维模型有以下优点：在（zài）建模过程中（zhōng）能够（gòu）直（zhí）观地对模型（xíng）进行观察（chá）。在（zài）Pro/Engineer还能直接模（mó）拟零件的（de）工作状（zhuàng）态；当建模中出现错（cuò）误时（shí），可以将错误元素快速删除（chú）然后重新绘制；绘图时的精度高，不容易出现（xiàn）误差。

　　图1 SolidWorks 中的三维建（jiàn）模

　　3.2在绘制装配（pèi）零件中的（de）应（yīng）用

　　CAD 技术在（zài）机械工程设计中应用最广泛也最基础的就是计算机（jī）辅助绘图（tú），与传统（tǒng）设计中（zhōng）的（de）手工绘图相比，CAD技术误差的（de）发生率也更小，且（qiě）更加直观、准确，设计（jì）的（de）工（gōng）作周（zhōu）期（qī）也得到（dào）明显缩短。采取三（sān）维建模的方式，不但精确度得到提高， 能有效地将设（shè）计人员想要设计（jì）的零（líng）件图绘制出来，通过直接连接打印机进（jìn）行打印后（hòu）便能（néng）够投入生产中（zhōng），其工（gōng）作时间得到更大的缩减（jiǎn）。

　　图2在（zài）绘制装配（pèi）零件中的应用（yòng）

　　3.3应用于（yú）精确度和（hé）质量（liàng）控制

　　CAD技（jì）术的（de）计算能力和图形（xíng）处理（lǐ）能力（lì）是很强大的，从根源上解决了机（jī）械工（gōng）程零件设计时质量不（bú）好的问（wèn）题，以（yǐ）往零件制（zhì）造成功率并不高，现如今采（cǎi）用CAD技术（shù），成功率（lǜ）上升很快，相对于落后的设计（jì），CAD的应用是质的提升，同时CAD技（jì）术还在应用的过程中不断（duàn）完善更新，使（shǐ）零件和（hé）模型（xíng）保持高度一（yī）致，因（yīn）此机械工程设计的质量（liàng）大大提升。除此之外，设计人员的思维因为CAD技（jì）术也有了极大的提（tí）高，产品的创（chuàng）新（xīn）性和多样性（xìng）也得（dé）到了提（tí）升，零件设计如果有（yǒu）缺陷（xiàn），通过（guò）CAD技术也可以（yǐ）及时发现（xiàn）并做出更改，制造成（chéng）功率显著（zhe）提高。

4.结语

　　CAD技术在机械工程（chéng）设（shè）计中的运用，可（kě）以大大提（tí）高工程设计的效（xiào）率和（hé）精度，提高劳动效率，数据分析（xī）和绘（huì）图工（gōng）作也（yě）更加容易，简捷。本文首（shǒu）先对（duì）CAD进行详细概（gài）述（shù），然后对CAD在机械工程（chéng）技术中的（de）发展（zhǎn）进行分析，最后对CAD技术在机（jī）械工程设计中应用分析。相信CAD功能将（jiāng）会越来越（yuè）强（qiáng）大（dà），为（wéi）广（guǎng）大机械制造从业者（zhě）提供便利，促进（jìn）机械行业（yè）的发展。