编者按：我国（guó）经济快（kuài）速发展，加（jiā）上我（wǒ）国工（gōng）业4.0战略的（de）提（tí）出（chū），机（jī）械（xiè）制造业在我国将迎来一场大的发展机遇（yù），在机械制造业中诞生出（chū）许（xǔ）多科学技（jì）术，但是CAD技（jì）术在机（jī）械（xiè）工程设计（jì）中（zhōng）最为重要（yào），它是一切（qiē）机械设计的根本，CAD的计算（suàn）能力（lì）和（hé）绘图能力非常强大，本文将对（duì）CAD技术在（zài）机械（xiè）工程（chéng）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（hé）帮助。

1.CAD技术概念（niàn）分析

　　AutoCAD（AutodeskComputerAidedDesign）是Autodesk（欧特克）公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计（jì）软件（jiàn），用于二维绘图、详（xiáng）细绘制、设计文档和（hé）基（jī）本三维设计（jì），现已经（jīng）成（chéng）为国际上广为（wéi）流行的绘图工具。AutoCAD具（jù）有（yǒu）良（liáng）好的用户界面，通过交互菜单（dān）或命令执行方式便可（kě）以（yǐ）进行各种操作（zuò）。AutoCAD 的软件优势体现（xiàn）在以（yǐ）下几个方面：

　　友（yǒu）好（hǎo）的操作界面，AutoCAD的操作环（huán）境简单便捷，菜单系统功能完善，用户在使用AutoCAD绘图时容易上手，在图（tú）形（xíng）的设计、存档、修改等（děng）方（fāng）面能够快速学习（xí）并使用。

　　绘图功能强大，AutoCAD不仅可以绘制二维图形（xíng），还可以（yǐ）绘（huì）制三维图形（xíng）。用户可以在使用（yòng）时（shí）根据需（xū）要（yào）选择不（bú）同的点、线（xiàn）、面（miàn）进行绘制。此外，可以在工具栏内选（xuǎn）择需要（yào）进行的操作使（shǐ）绘图更加方（fāng）便，减少重复操作（zuò）。

　　显示方式多（duō）样化（huà），AutoCAD可以通过（guò）多种方式显示图形，特别（bié）是在绘制三维图形时，图（tú）纸的三视图可以直（zhí）观地显（xiǎn）示在（zài） AutoCAD窗口中，使绘图人员的观察角度更加全面，更加整体化（huà）。

　　结构体系开放，利于二次（cì）开（kāi）发（fā），AutoCAD软件体系结构开放，二次开发人员可以根据（jù）开发需求对其进（jìn）行二次开（kāi）发（fā），使其更加具（jù）有适用（yòng）性和针（zhēn）对性。AutoCAD2008支持NET开发，NET 结合了（le）VC++功（gōng）能强（qiáng）大和VBA简单（dān）容易上手（shǒu）的特点，可（kě）以非常快速地开发出功能强大的AutoCAD 程序。

2.CAD技术（shù）在机（jī）械工程设计中的发展分析

　　2.1国产CAD发（fā）展分析

　　在CAD设计（jì）中，最常打交道的就是图纸了，图纸是否能够快速、准确地显示对于CAD软件的用户体验有着（zhe）极（jí）其重（chóng）大的影响（xiǎng）。国产CAD凭借各自对用户（hù）的理（lǐ）解，逐步开发出CAD设计中比较实用的创新功能，比如自动图层、面积表格、对象断线、图块断线、等分点捕捉、统计求和（hé）、文（wén）字递增复制、CAD表格转EXCEL，可解决设计（jì）师在设计绘图中面临的一些用基（jī）本（běn）功能无法解决的难题，进（jìn）一步提高操作效率（lǜ）。国产CAD推出了基于二（èr）维图纸（zhǐ）的协（xié）同设计功能，不仅可以实现多人多专（zhuān）业（yè）协（xié）同绘图，还可（kě）以进行图纸版本管理、历史版本回溯（sù）、查（chá）看图（tú）纸变化，可以最大限度地（dì）减（jiǎn）少错误的发生，信息沟通更充分，可以减少很多之前（qián）需要通过语言和文字进（jìn）行沟通（tōng）的时（shí）间，效率（lǜ）也得到明显的提升。

　　2.2 CAD技（jì）术（shù）在（zài）机械（xiè）工程设计中的发展分析

　　CAD技（jì）术（shù）在（zài）机械工程设计中向着标准化、网络（luò）化、集（jí）约化、智能（néng）化方（fāng）向发展，CAD因（yīn）为其（qí）软件功能强大，使用者（zhě）越来越多，其包含软件众多（duō），软件的数据（jù）模型（xíng）与其他软件（jiàn）是（shì）不（bú）兼容（róng）的。这严重限（xiàn）制了（le）行业内部的技术交流，给CAD资源的交互带来（lái）了不小的（de）障碍，为（wéi）了机械工程设计的更好发展（zhǎn），CAD技术必须要向标准化发展，努力改进兼容性，现如今，在技术（shù）人（rén）员（yuán）的努力下，已经大（dà）有（yǒu）进步，兼容性问题已（yǐ）经得以（yǐ）解决，行（háng）内技（jì）术交流变得畅通无阻（zǔ）。目前部分CAD软件已（yǐ）经具（jù）备了集成功能。设计（jì）人员可以直接导入利用CAD技术设计的模型，进（jìn）行结（jié）构力学性能的（de）分析，并结合数控机床进行加工工艺（yì）的分析和设（shè）计（jì），最终（zhōng）生产制造。CAD技（jì）术（shù）的（de）智（zhì）能化（huà）是一（yī）个（gè）必（bì）然趋势（shì），也是（shì）促使设计人员脱离传统设计方法的（de）重要手段。在进行机械产品模型（xíng）的设（shè）计（jì）时，通过特征造型与参数设（shè）计，能（néng）够促使相关设计人（rén）员只需要自由（yóu）地（dì）发（fā）散思（sī）维，而不需要考虑其中（zhōng）内在联系（xì），大大（dà）减少了设计人员的工（gōng）作（zuò）难度，并在保证产品可行性的同时，最大限（xiàn）度（dù）地（dì）提高其创新性。

3.CAD技术在机械工程设计中应用分（fèn）析

　　3.1在三维模型中的应用（yòng）

　　CAD的功能（néng）很多，不仅能够快（kuài）捷地修改和绘（huì）制二维图形和三维模型，它输出的（de）图形交互文件DXF文件还可以传输到其他软件中（zhōng），CAD还能与（yǔ）外部（bù）数据库（kù）连接，实现更多地操作机（jī）械设（shè）计中（zhōng）零件的绘制、装（zhuāng）配（pèi）图的实体（tǐ）生（shēng）成、工程图的（de）设计等都离不开CAD技术。这（zhè）里主要介绍零件与装配图实体（tǐ）的生成（chéng）。CAD可以在SolidWorks 软件（jiàn）中构（gòu）建的三维模型。获取三维模型有以下优点（diǎn）：在（zài）建模过程中能够直观地对模（mó）型进行（háng）观察。在Pro/Engineer还能直接模拟零件的工（gōng）作状态（tài）；当建模中（zhōng）出（chū）现错误（wù）时，可以将错（cuò）误元素快速删除然（rán）后（hòu）重新绘制；绘图时的精度高，不（bú）容易出现误差（chà）。

　　图1 SolidWorks 中的三维建模

　　3.2在绘制装配（pèi）零件中的应用

　　CAD 技术在机械（xiè）工程设计中应用最广（guǎng）泛也最（zuì）基础的就是计（jì）算机辅助绘（huì）图，与（yǔ）传统设计中的手工绘（huì）图相比（bǐ），CAD技术误（wù）差的发生（shēng）率也更小（xiǎo），且更加直（zhí）观、准确，设计（jì）的工作周期（qī）也得（dé）到明显缩短。采取三（sān）维建模（mó）的方式，不但精确（què）度得（dé）到提（tí）高， 能有效地将设计人员想要设计的（de）零（líng）件图绘（huì）制（zhì）出来，通过直接连接（jiē）打印机（jī）进行打印（yìn）后便（biàn）能够投（tóu）入生产中（zhōng），其工（gōng）作时间得到更大（dà）的缩（suō）减。

　　图2在绘制装（zhuāng）配零件（jiàn）中的（de）应用

　　3.3应用于精确度和质量控制

　　CAD技（jì）术的计（jì）算能力和图形处理能力是很强大的，从根源上解决了机械工程（chéng）零件设计时质量不好的问题，以往（wǎng）零件（jiàn）制造成功率并不高，现如今采用CAD技术（shù），成功率上升很快，相对于落后的设计，CAD的应用是质的提升，同时CAD技术（shù）还（hái）在应（yīng）用的过程中不断完善更新，使零件和模型（xíng）保持高度一致，因此机械工程设计的质（zhì）量大（dà）大（dà）提升。除此之（zhī）外，设计人（rén）员的思维因为（wéi）CAD技术也有了极大的提高，产（chǎn）品的创（chuàng）新性（xìng）和多样性也得到了提升，零件设计如果有缺陷，通过CAD技术也可以及时发现并（bìng）做出（chū）更改，制造（zào）成功率显著提（tí）高。

4.结语

　　CAD技术在机械（xiè）工程（chéng）设计中的运用，可以大大提高（gāo）工程设计的（de）效率和精度，提高（gāo）劳（láo）动效率，数据（jù）分（fèn）析和绘图工作也更加容易，简捷。本文首先对CAD进行详（xiáng）细概述，然（rán）后对CAD在（zài）机械工（gōng）程技术中的发展进行分析，最（zuì）后对CAD技术（shù）在机械工程（chéng）设计中应用分析。相信CAD功能将会越来越强大，为广大机械制造从业者提供（gòng）便利，促进机械行业的发展。