编者按：我国（guó）经济快速发展（zhǎn），加上（shàng）我国工业4.0战略（luè）的提出，机械制造业在我国（guó）将迎来一场大的发（fā）展机遇（yù），在（zài）机（jī）械制造业中诞（dàn）生出许多科学技术，但是（shì）CAD技（jì）术在机（jī）械工程（chéng）设（shè）计中最为重要，它是一切机械（xiè）设计的根本，CAD的（de）计算能力和绘图能力非常强大，本文将对CAD技术在机械工程设（shè）计中的发展与应用进行详细（xì）分析，为从事（shì）机械制造业的同行提供参考和帮助（zhù）。
1.CAD技术概念分析
AutoCAD（AutodeskComputerAidedDesign）是Autodesk（欧特克）公司（sī）首次于1982年开发的自（zì）动计（jì）算机辅助设计软（ruǎn）件（jiàn），用于二维绘图（tú）、详细（xì）绘制、设计文档和（hé）基（jī）本三维设计，现已（yǐ）经成为国际上广为（wéi）流行的绘图工具。AutoCAD具（jù）有良（liáng）好（hǎo）的用户（hù）界面，通（tōng）过交（jiāo）互菜单或命令（lìng）执行（háng）方式便（biàn）可以进行各（gè）种操（cāo）作（zuò）。AutoCAD 的软件优势体（tǐ）现在以下几个（gè）方面：
友好的（de）操作界面，AutoCAD的（de）操作（zuò）环境（jìng）简单便捷，菜（cài）单系统功能完善，用户在使用AutoCAD绘图时容（róng）易上手，在图（tú）形的设计、存档、修改等方面能够（gòu）快速学习并使用。
绘图功能强大（dà），AutoCAD不仅可以绘制二维图形，还可（kě）以（yǐ）绘制（zhì）三维图形。用户可以在使用时根据（jù）需要选（xuǎn）择不同（tóng）的点（diǎn）、线、面进行（háng）绘制。此（cǐ）外，可以在（zài）工具栏内选择需要进行的操作使（shǐ）绘图更（gèng）加方便，减（jiǎn）少重复操作。
显（xiǎn）示方（fāng）式多样化，AutoCAD可以通过多种方式（shì）显示图形，特别是在（zài）绘制三维图形时，图纸的三视图可以直（zhí）观地显示在 AutoCAD窗口中，使绘图人员的观（guān）察（chá）角度更加全（quán）面，更加整体化。
结构体系开放，利于二（èr）次开（kāi）发，AutoCAD软件体（tǐ）系结（jié）构（gòu）开放，二（èr）次（cì）开发人员可以根据开发需求对其进行二次开发，使其更加（jiā）具有适用性和针对性。AutoCAD2008支持NET开发（fā），NET 结合（hé）了VC++功能强（qiáng）大和VBA简单容（róng）易（yì）上手的特点，可以非常快速（sù）地开（kāi）发出功能强大（dà）的AutoCAD 程序。
2.CAD技术在（zài）机械工程设（shè）计中的发展分析
2.1国产（chǎn）CAD发展分析
在（zài）CAD设（shè）计中，最常打交道的（de）就是图纸了（le），图纸是否能够快（kuài）速、准确地显示对于CAD软件（jiàn）的用户体验有（yǒu）着极其重大的影响（xiǎng）。国产CAD凭借各自对用户的理解，逐（zhú）步开发出CAD设计中比较实用（yòng）的创新功能，比如自动图层、面积表格（gé）、对象（xiàng）断线、图块断（duàn）线、等分点捕捉、统计求和、文（wén）字递增复制、CAD表格转EXCEL，可解决设计师在（zài）设计绘图中面临的一些（xiē）用基本功能无法（fǎ）解决的难题，进一步提高操作效率。国产CAD推出了基于（yú）二维图纸的协同设计功（gōng）能，不仅可（kě）以实现多人多（duō）专业协（xié）同绘图，还可以（yǐ）进行图纸版本管理、历史（shǐ）版（bǎn）本回溯（sù）、查看图纸变化，可以最大限度地（dì）减少错误的（de）发生，信息沟通更充分，可以减少很（hěn）多之（zhī）前需要通过语言和文字进行（háng）沟通的时间，效率也得到明显的提升。
2.2 CAD技术在机械工（gōng）程设计中的发展分析
CAD技术在机械工程设（shè）计中向着（zhe）标准化、网络（luò）化（huà）、集约化、智能化方向发展，CAD因为其软件功能强大，使用者（zhě）越来越多，其（qí）包含软件众多，软件（jiàn）的数据（jù）模型与其他软件是不兼容的。这（zhè）严重限制（zhì）了行业（yè）内部（bù）的技术（shù）交流，给CAD资（zī）源的交（jiāo）互带来了不小的障（zhàng）碍，为了机械工程设计（jì）的（de）更（gèng）好发展，CAD技术必须要向标准（zhǔn）化发展，努力改进兼（jiān）容（róng）性（xìng），现如今，在技术（shù）人员的努力下，已经（jīng）大有进步（bù），兼容（róng）性问（wèn）题已经得以（yǐ）解决，行内技术交流变（biàn）得畅（chàng）通无阻（zǔ）。目前部分CAD软（ruǎn）件已经具（jù）备了集成功（gōng）能。设计人员可以直接导入利用CAD技术（shù）设计的模型，进（jìn）行结构力学（xué）性能的分析，并结（jié）合数控机床进行加工工艺的分析（xī）和设计，最终生（shēng）产制造。CAD技（jì）术的智（zhì）能化是（shì）一个必（bì）然趋势，也（yě）是（shì）促使设（shè）计人员脱（tuō）离传统设计方法的（de）重要手段。在（zài）进行机（jī）械（xiè）产品模型的（de）设计时（shí），通过特征造（zào）型与（yǔ）参数设计，能够促使相（xiàng）关设计人员（yuán）只需要（yào）自由地发散思（sī）维，而不需要考虑其（qí）中内（nèi）在联系，大大减（jiǎn）少了设计人员的工作难度，并在保证产品可行性的同（tóng）时（shí），最（zuì）大限度地提高其创新性（xìng）。
3.CAD技术在机（jī）械工（gōng）程设（shè）计中应（yīng）用分析
3.1在三维模型中的（de）应用
CAD的功能很多，不仅能够快捷地修改和绘制二（èr）维（wéi）图形和三维模型，它输出的图形交互（hù）文（wén）件DXF文（wén）件还可以（yǐ）传（chuán）输到其（qí）他软（ruǎn）件中，CAD还能与外（wài）部数据库连接，实现更多地操作机（jī）械设计中零（líng）件的绘制、装配图的实体生成、工（gōng）程图的设计等都离不开CAD技术。这里主要介绍（shào）零件与装配图（tú）实（shí）体的生（shēng）成。CAD可以在（zài）SolidWorks 软（ruǎn）件（jiàn）中构建的三维模型。获取三维（wéi）模型有以下优点：在建模（mó）过程中能够直观地（dì）对模型进行观察。在（zài）Pro/Engineer还（hái）能（néng）直（zhí）接模拟零件的工作（zuò）状态；当（dāng）建模（mó）中出现错误时（shí），可以将（jiāng）错误元素快速删除然后重新绘制；绘图时的精度高，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（jiàn）中的应用（yòng）
CAD 技（jì）术（shù）在机（jī）械工程（chéng）设计中应（yīng）用最广泛（fàn）也最基础的就是计算机辅助（zhù）绘图（tú），与传统设计中（zhōng）的手工绘（huì）图相（xiàng）比，CAD技术误（wù）差的发（fā）生率（lǜ）也更小，且更加直观、准确，设（shè）计的工（gōng）作周期也得到明显缩短。采取三维（wéi）建模的方式，不但精确度（dù）得到提（tí）高， 能有效地将（jiāng）设（shè）计（jì）人（rén）员想要（yào）设（shè）计的零（líng）件图绘制出来（lái），通（tōng）过直接连接打印机（jī）进行打印后（hòu）便能够投入生产（chǎn）中，其工作时间（jiān）得（dé）到更大的缩减。
图2在绘（huì）制装配（pèi）零（líng）件中的应用
3.3应用于精确度和质量控制
CAD技（jì）术的计（jì）算能力（lì）和图（tú）形处（chù）理能力是很强（qiáng）大的，从根源上解决了机械工（gōng）程零件设计时质量不好的问题（tí），以往零件制造成（chéng）功率（lǜ）并不高，现如今（jīn）采用CAD技术，成功率上升很快，相（xiàng）对（duì）于落后的设（shè）计，CAD的应用是（shì）质的提升，同时CAD技术还在（zài）应用的过程（chéng）中不断完善更新，使零件和模（mó）型保持高度一致，因此机械工程设计的（de）质（zhì）量（liàng）大大提升（shēng）。除此之（zhī）外，设计人（rén）员的思维因为CAD技术也有了极大的提高，产（chǎn）品的创新性和多样性也得到了提升，零件设计如（rú）果（guǒ）有缺陷，通过（guò）CAD技术也可以及时（shí）发现并做（zuò）出更改，制造成功率显著提高。
4.结语
CAD技术在机械（xiè）工程设计中的运用，可以大大提高工程设计的（de）效率和精度（dù），提高劳动效率，数据（jù）分析和绘（huì）图工作也更加容（róng）易，简捷。本（běn）文首（shǒu）先对CAD进行详细概（gài）述（shù），然后对CAD在机械（xiè）工程技术中的发展进（jìn）行分析，最后对CAD技术在机械工程设计（jì）中应用（yòng）分（fèn）析。相信CAD功能将会越来越强大，为（wéi）广大机械制造（zào）从（cóng）业者提供便利（lì），促进机械行业的发（fā）展。