编（biān）者按：我国经济快速发展，加（jiā）上（shàng）我国工业4.0战（zhàn）略的提出，机（jī）械制造（zào）业在我（wǒ）国将迎来一（yī）场大的发展机遇，在机械制造业中诞生出许多科学技术，但是CAD技术（shù）在机械工（gōng）程设计（jì）中最（zuì）为重要，它是（shì）一切机械设（shè）计的根本，CAD的计算能力（lì）和绘图能力非常强大，本文（wén）将对CAD技（jì）术在机械工（gōng）程设计中（zhōng）的（de）发展（zhǎn）与应用进行详细分析，为从（cóng）事机（jī）械制造业的同行提供参考和（hé）帮助。
1.CAD技术概念分析
AutoCAD（AutodeskComputerAidedDesign）是（shì）Autodesk（欧特克）公司（sī）首次于1982年开发的（de）自动计算机辅助设计软件，用（yòng）于（yú）二维绘图、详（xiáng）细绘制、设计文档（dàng）和基本三维设计，现已经成为国际上广为流（liú）行的绘图（tú）工具（jù）。AutoCAD具有（yǒu）良好（hǎo）的用（yòng）户界面，通过（guò）交（jiāo）互菜单或命（mìng）令（lìng）执行方式（shì）便可以进行（háng）各种操作。AutoCAD 的（de）软件优（yōu）势体现在以（yǐ）下几个（gè）方面：
友好的操（cāo）作界面，AutoCAD的操（cāo）作（zuò）环（huán）境简单（dān）便捷，菜（cài）单系统功能完善（shàn），用户在使用AutoCAD绘图时容易上手，在图形的设计、存档、修（xiū）改（gǎi）等（děng）方面能够快（kuài）速（sù）学习并（bìng）使用。
绘图功能强大，AutoCAD不仅可以绘制二维图形，还可以绘制三（sān）维图形。用（yòng）户可以（yǐ）在使用时根（gēn）据需要选择（zé）不同的点、线、面进行绘制。此外，可（kě）以在工具栏内（nèi）选（xuǎn）择需（xū）要进行的（de）操作使绘图更加方便（biàn），减少重复操作。
显示（shì）方（fāng）式多样（yàng）化，AutoCAD可以通过多种（zhǒng）方式显示图形（xíng），特（tè）别是（shì）在绘制三维图形时（shí），图纸的三视（shì）图可以直观地显示（shì）在 AutoCAD窗口中，使绘图人（rén）员的观察（chá）角度更（gèng）加全面，更加整体化。
结构体系开（kāi）放（fàng），利（lì）于二次开发（fā），AutoCAD软（ruǎn）件体系结（jié）构开放，二（èr）次开发人员可以根（gēn）据开发需求对其进行（háng）二（èr）次（cì）开发，使其更加具有适用性和针对性。AutoCAD2008支持NET开发，NET 结（jié）合了VC++功能（néng）强大和VBA简单容易上手的特（tè）点，可以非常快速地开（kāi）发出功能强大的AutoCAD 程序。
2.CAD技术在机械工程设计（jì）中（zhōng）的发展分（fèn）析
2.1国产CAD发展分析
在CAD设计中（zhōng），最常打交道的就是图纸了（le），图纸是否能够快（kuài）速、准确地显示（shì）对于CAD软件（jiàn）的用户体验有着极其重大的影响。国产CAD凭借各自对用户的理解（jiě），逐步开发出CAD设计中比较实（shí）用的创新功能，比如自动图层、面积表格、对象断线、图块（kuài）断线、等分点捕捉、统计（jì）求和、文字递增（zēng）复制（zhì）、CAD表格转（zhuǎn）EXCEL，可解（jiě）决（jué）设计师在设计绘（huì）图中面临的一些用基（jī）本功能无法解决的难题（tí），进一步（bù）提高操作效率。国产CAD推出了基于二维图纸的协同（tóng）设计功能，不（bú）仅可以实现（xiàn）多人多（duō）专业协同绘图（tú），还可以进行图纸版本管理、历（lì）史版本（běn）回溯、查看图（tú）纸变化（huà），可（kě）以最大限度地减少错误（wù）的（de）发生，信息沟通更充分，可以减少很多之前需（xū）要通过语言（yán）和（hé）文字进（jìn）行沟通的时（shí）间（jiān），效（xiào）率也得（dé）到明显的提升。
2.2 CAD技术在机（jī）械工程设计中的发展分（fèn）析（xī）
CAD技术在机械工程设计中向着标准化、网络化（huà）、集约化、智能化方向（xiàng）发展，CAD因为其（qí）软件功能强大，使用者越来越多，其包含软件（jiàn）众多，软件（jiàn）的数据（jù）模型与其他（tā）软（ruǎn）件是不兼容的。这严重限制了行业内部的技术交流，给CAD资源（yuán）的交互带来了不（bú）小的障碍，为了机械工程（chéng）设计的（de）更好（hǎo）发展，CAD技（jì）术必须要（yào）向标（biāo）准化发展，努力（lì）改进兼容性，现如今，在技术（shù）人员的努力（lì）下，已经大有进步，兼（jiān）容性问题已经得以解决，行内技术交流变（biàn）得（dé）畅（chàng）通无阻。目前部分CAD软（ruǎn）件已（yǐ）经具备了（le）集成功（gōng）能。设计人员可以直接导入利用CAD技术设计的模（mó）型，进行结（jié）构力学性能的分析，并（bìng）结（jié）合（hé）数控机床进行加工（gōng）工艺的分析和设计，最终（zhōng）生产制造（zào）。CAD技术（shù）的（de）智能化是一个必然趋势，也是促使设计人员脱（tuō）离传统（tǒng）设计（jì）方法的重要手段。在进行机械产品模（mó）型（xíng）的设计时，通过特征造型与参数设计（jì），能够促使（shǐ）相（xiàng）关设计人员只需（xū）要自由（yóu）地发散思维，而不需要（yào）考虑其中内在联系，大（dà）大（dà）减（jiǎn）少了设计（jì）人员的工作难（nán）度，并在保证产品可行性的同时，最大（dà）限度地（dì）提高其创新性。
3.CAD技（jì）术在机械工（gōng）程（chéng）设计中应用分析（xī）
3.1在（zài）三维（wéi）模型（xíng）中的应用
CAD的功（gōng）能很多（duō），不仅能够快捷地修（xiū）改和绘制二维图（tú）形和三维模型，它输（shū）出的图形交互文（wén）件DXF文件还可以传输（shū）到其他软件中，CAD还能与外部（bù）数据库连接，实现更多地操作机械设计中（zhōng）零（líng）件的绘制、装配图的（de）实体（tǐ）生成、工程（chéng）图的设（shè）计等都离不开CAD技术。这里（lǐ）主要介（jiè）绍零件与装配图实体的生（shēng）成。CAD可以（yǐ）在SolidWorks 软件中构建的三维（wéi）模型。获取三维模（mó）型有以下优（yōu）点：在（zài）建模过程中能够直观地对模型进行观察。在Pro/Engineer还（hái）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（jiāng）错误元素快（kuài）速删除然后重新绘（huì）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（huì）制装配零（líng）件中的应用
CAD 技（jì）术在（zài）机械（xiè）工程（chéng）设计中应用最广（guǎng）泛也最基（jī）础的（de）就是（shì）计算机辅助绘图（tú），与传统设计中的手工绘图相比，CAD技（jì）术（shù）误（wù）差的发生率也更小，且更（gèng）加直观、准确，设计（jì）的工作周期也得到明显缩短（duǎn）。采取三维建模的方（fāng）式，不但精确度得到（dào）提高（gāo）， 能有效地（dì）将设计人员想（xiǎng）要设计的（de）零件图绘制出来，通过直接连接打印（yìn）机（jī）进行打印后便能（néng）够投入（rù）生产中，其工（gōng）作时间得到更大的缩减。
图2在绘（huì）制装配（pèi）零件中的应用
3.3应用（yòng）于精（jīng）确度和质量控制
CAD技术的计算能力（lì）和图形处理（lǐ）能力是（shì）很强大（dà）的，从根源上解决了机械工程零件设计时（shí）质量不（bú）好（hǎo）的问题，以往零件制造成功率并不高，现（xiàn）如今采用CAD技术，成功（gōng）率上升很快，相对于（yú）落后的设计，CAD的应（yīng）用（yòng）是（shì）质（zhì）的提升，同时CAD技术还在（zài）应用（yòng）的过程中不（bú）断完善更新（xīn），使零件和模型保持高度一致，因（yīn）此机械（xiè）工程设计的（de）质量（liàng）大（dà）大提升。除此之外，设计人员的思（sī）维（wéi）因为CAD技术也有了极（jí）大的（de）提高，产品（pǐn）的创（chuàng）新（xīn）性和多样性也得到了提升，零件设计（jì）如（rú）果有缺陷，通过CAD技术（shù）也可（kě）以及时发现并做出更改，制造成功率显（xiǎn）著（zhe）提高。
4.结语
CAD技术在机械工程设计中的运用，可以大大（dà）提高（gāo）工程设（shè）计的（de）效率和精度，提高劳动效率，数据分析和绘图工作（zuò）也更（gèng）加容易，简捷。本（běn）文首先对CAD进行（háng）详细概述（shù），然后对CAD在机械工程技（jì）术（shù）中的发（fā）展进行分析（xī），最后对CAD技（jì）术在机械工（gōng）程设计中应用分（fèn）析。相信CAD功能将会越来越强大，为广大机械制造从业者提供便（biàn）利，促进机械行业的发展。