编者按：我国（guó）经济快速发展，加上我国工（gōng）业4.0战略的提出，机械制造业在我国将迎（yíng）来一场大的发展机（jī）遇，在机械制造业中（zhōng）诞生出许多科学技术，但是CAD技术在机械工程设计（jì）中最（zuì）为重要，它是一切机械设计的根本（běn），CAD的计算能力（lì）和（hé）绘图能力非常强大，本文将对CAD技（jì）术在机械工（gōng）程设计中的发展与应用进行详细分析，为从事机械制（zhì）造业的同行（háng）提供参考和帮助。

1.CAD技术概念分析

　　AutoCAD（AutodeskComputerAidedDesign）是Autodesk（欧特克）公司首次（cì）于1982年开发（fā）的自动计算机（jī）辅助设（shè）计（jì）软件（jiàn），用于二维绘图（tú）、详细绘制、设计文档和基（jī）本三维设计，现已经成为国（guó）际上广为流行（háng）的（de）绘图工具。AutoCAD具（jù）有（yǒu）良好的用户界面，通过（guò）交互菜单或命令（lìng）执行方式便可以进（jìn）行各种（zhǒng）操作（zuò）。AutoCAD 的软件优势体现（xiàn）在（zài）以（yǐ）下几个方（fāng）面（miàn）：

　　友好（hǎo）的操作界（jiè）面（miàn），AutoCAD的操作环境（jìng）简单便捷，菜单系统功（gōng）能完善，用户在使用AutoCAD绘图时（shí）容易上（shàng）手，在图形的设计、存档、修改等方面能够快速学（xué）习并使用。

　　绘图功能强大（dà），AutoCAD不仅可以绘制二（èr）维（wéi）图形，还可以绘制三维图形。用户可以在（zài）使用时根据需要选（xuǎn）择不（bú）同的（de）点、线、面进行绘制。此外（wài），可以在工具栏内选（xuǎn）择（zé）需（xū）要进行（háng）的操作（zuò）使绘（huì）图更（gèng）加方便（biàn），减少重复操作。

　　显（xiǎn）示方式多样化，AutoCAD可以通过（guò）多种方式（shì）显示图形，特别是在绘制三维图形时，图纸的（de）三视图可以（yǐ）直观地显示在 AutoCAD窗口中，使绘（huì）图（tú）人员的观察角度更加（jiā）全面，更加整体化（huà）。

　　结构体系开放，利于二次开发，AutoCAD软（ruǎn）件（jiàn）体系结（jié）构开放（fàng），二次开发人员可以根据开发需（xū）求对其进行二次开发，使其更加具有适用（yòng）性（xìng）和（hé）针对性。AutoCAD2008支持NET开发，NET 结合（hé）了VC++功能强大和VBA简单容易上手的特点，可（kě）以非（fēi）常快速地开发出功能强大的（de）AutoCAD 程序。

2.CAD技术（shù）在机械工程设计中的发展分析

　　2.1国产CAD发展分析

　　在CAD设计中，最常打交道的（de）就是图纸了，图（tú）纸是否能够快速、准确地显（xiǎn）示对于（yú）CAD软件的用户体验（yàn）有着极其重大的影响。国产CAD凭（píng）借各自对用（yòng）户的理解，逐步开（kāi）发出CAD设计中比（bǐ）较实用的（de）创新功能，比如（rú）自（zì）动图层、面积表格、对象断（duàn）线、图块（kuài）断线、等分点捕捉、统计求（qiú）和、文（wén）字（zì）递增（zēng）复制、CAD表格转（zhuǎn）EXCEL，可解决设计师在（zài）设计绘图中面临的一些用基本（běn）功能无法解决的（de）难题（tí），进一步提高（gāo）操作效率（lǜ）。国产（chǎn）CAD推出了基于二维图纸的协同设计功（gōng）能，不仅可以实现多人多专业协（xié）同绘（huì）图，还可以进行图（tú）纸版本管理、历史版（bǎn）本（běn）回溯、查（chá）看图纸变（biàn）化，可以（yǐ）最（zuì）大限（xiàn）度地减（jiǎn）少（shǎo）错误的发生（shēng），信息沟（gōu）通（tōng）更充分，可（kě）以减少很多之（zhī）前需要通（tōng）过语言和文字进行沟通的时间，效率也（yě）得到明显的提升。

　　2.2 CAD技术在机械工程设计（jì）中的发展分析（xī）

　　CAD技术在机械工程设计中向着标准化、网络化、集约化（huà）、智能化方（fāng）向（xiàng）发展，CAD因为其软件功能强大，使（shǐ）用（yòng）者越来越多（duō），其包含软件众多（duō），软件（jiàn）的数据模型与其他软件是不兼（jiān）容的。这严（yán）重限制了行业内部的（de）技术交流，给CAD资源（yuán）的交（jiāo）互带（dài）来了不小的障碍，为了机械工程设计的更好（hǎo）发展，CAD技术必须要向标准化发（fā）展，努力改（gǎi）进兼（jiān）容性，现如（rú）今，在技术人员的努力下，已经大有（yǒu）进步，兼容性问题已经得（dé）以解决，行内技术交流变（biàn）得畅（chàng）通无阻。目前部分（fèn）CAD软件已经具备了集（jí）成功能（néng）。设计人员可以直接导入利（lì）用CAD技术设计的模型，进行结构力学（xué）性能的分（fèn）析，并结（jié）合数控机床进行加工工艺的分（fèn）析和设计，最终生产制造。CAD技术的（de）智（zhì）能化是一个必然趋势，也（yě）是促使设计人员（yuán）脱离传（chuán）统（tǒng）设计方法的重要手（shǒu）段。在进行机械产（chǎn）品模（mó）型的设计时，通过（guò）特征造型与参（cān）数设计，能够促使相关设计人员只需要自由地发散思维（wéi），而不需要考虑其中内在联系，大大减少了（le）设计人员的工作难度，并在保证（zhèng）产品（pǐn）可行性（xìng）的同时，最大限度地提高其创新（xīn）性。

3.CAD技术在机械工程设计中（zhōng）应用（yòng）分析

　　3.1在三维模型中的应（yīng）用

　　CAD的功能很（hěn）多，不仅能够快捷地（dì）修改和绘制二维图形和三维（wéi）模型，它（tā）输出的图形交互（hù）文（wén）件DXF文件还（hái）可以传（chuán）输到其他（tā）软件中，CAD还能与（yǔ）外部（bù）数（shù）据库连接（jiē），实现（xiàn）更（gèng）多地操作机（jī）械设计（jì）中零件（jiàn）的绘制、装配图的实体生成、工程图（tú）的设计等（děng）都离不开CAD技术。这里主要介绍零（líng）件（jiàn）与装配图实体的生成。CAD可以（yǐ）在SolidWorks 软件中（zhōng）构（gòu）建的三维模型（xíng）。获取三维（wéi）模型有以下优点：在建模过程中能够直观地对（duì）模（mó）型进行观（guān）察。在（zài）Pro/Engineer还（hái）能直接模拟零（líng）件的（de）工（gōng）作（zuò）状（zhuàng）态；当（dāng）建模中出现错（cuò）误时，可（kě）以将错误元（yuán）素快速删除（chú）然后重（chóng）新绘（huì）制；绘图（tú）时的精度高（gāo），不容易出（chū）现误差。

　　图1 SolidWorks 中（zhōng）的三（sān）维建模

　　3.2在绘制（zhì）装（zhuāng）配（pèi）零件中的应用

　　CAD 技（jì）术在机械工程设计中应用最广泛也最基础的就是计算机辅（fǔ）助绘图，与传统设计中的手（shǒu）工绘（huì）图相比，CAD技术（shù）误差的（de）发（fā）生率也更小，且更加（jiā）直观、准（zhǔn）确，设计的工（gōng）作周期（qī）也得到明显缩（suō）短。采取（qǔ）三维建（jiàn）模的方式，不但精确度得到（dào）提高， 能（néng）有效地将设计人员想要设计（jì）的（de）零件图绘制出（chū）来，通过直接（jiē）连接打（dǎ）印（yìn）机进（jìn）行打（dǎ）印后便能够投（tóu）入生产中，其工作（zuò）时（shí）间得到更大的缩减。

　　图2在绘制装配零件中的应用

　　3.3应（yīng）用于精确度和质（zhì）量控制

　　CAD技术的计算（suàn）能力（lì）和图形处理（lǐ）能力是很强大的，从根源（yuán）上解决了机械（xiè）工程零件（jiàn）设计时质量（liàng）不好的问（wèn）题，以往零（líng）件制造成（chéng）功率（lǜ）并不高，现如（rú）今（jīn）采用CAD技术，成（chéng）功（gōng）率上（shàng）升很（hěn）快（kuài），相（xiàng）对于（yú）落后的设计，CAD的应用是质的提升，同时（shí）CAD技术还（hái）在应用的（de）过程中不断（duàn）完（wán）善更新，使零件和模型保持高度一致，因此机械工程设计的质量大大提（tí）升（shēng）。除此之外，设计人员的思维因为CAD技术也有了极（jí）大（dà）的提高，产品的创新性和多样性也（yě）得（dé）到了提升，零件设计如果有缺（quē）陷（xiàn），通过CAD技术（shù）也可以及时发现并（bìng）做出更改，制造成功率显著提（tí）高。

4.结语

　　CAD技术在机械工程设计中的运用（yòng），可以大大提高工（gōng）程（chéng）设计的效率（lǜ）和精度，提（tí）高劳动效率，数据（jù）分析和绘（huì）图工作（zuò）也更加容易（yì），简捷。本文首先（xiān）对CAD进行（háng）详细概述，然（rán）后对CAD在机械工程技术中的发展进（jìn）行分（fèn）析（xī），最后对CAD技术在（zài）机械工程设计中应用分（fèn）析。相信（xìn）CAD功能（néng）将会越来越强大（dà），为广大机械制造从（cóng）业者提供便利，促进机械行业的发展（zhǎn）。