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摘要：现代机械工程设计中 CAD 技术应用十分广泛，在机械工程图纸绘制、模型建设等方面，CAD 显示出了明显的技术优势，有助于提高机械工程设计的水平和质量。机械工程设计人员要掌握 CAD 技术操作方法，掌握技术精髓，促进机械工程设计的快速发展。本文首先对机械工程设计和 CAD 技术进行了阐述，指出了 CAD 技术在机械工程设计中应用的优势，对具体应用措施和未来发展方向进行了细致的分析。
关键词：CAD 技术；机械工程；应用分析
前言
我国计算机技术目前已经进入到高速发展阶段，机械工程设计过程中使用计算机技术已经不足为奇，CAD 技术就是一种常用的设计技术，主要用于图形设计及图像处理，信息和数据处理等等，涵盖了海量信息存储和提取、计算机协同设计等功能，目前在工程设计、航天航空、电子制造、智能设计、虚拟设计领域应用十分广泛，是一种高效的计算机技术。
1 机械工程设计与 CAD 计算机辅助技术的含义
1.1 机械工程设计的含义
机械工程设计主要是针对机械设备的一种设计，是指设计人员按照产品的使用要求，对产品或设备结构和工作原理，对各零部件的规格和大小尺寸进行分析和研究，绘制设计图，最终转化为具体的产品和设备实物的设计过程。机械设备或产品的设计较为复杂，对于精确性要求较高，因此，要采用十分先进的技术提升其设计水平，进而提高机械产品的质量。
1.2 CAD 技术的含义
在计算机技术体系中，CAD 技术是其中的一种辅助技术，利用专业设计软件和程序完善设计方法，绘制出机械设备的部件结构图案，参与设计，辅助机械生产，为机械设备和产品的生产制作提供依据。我国 CAD 技术发展十分迅速，被应用于机械工程设计，应用于航空航天、电子产品设计与制造、智能与虚拟设计等领域。CAD 技术软件中一般包含有几种模块功能，①CAPP 功能，指的是工业设计功能，主要是对材料的定量定额，对工艺设计的选择，促进机械设计标准化。②二维绘图。这是技术核心部分，利用计算机绘图软件实现对机械设备和产品结构及部件图纸绘制，降低手工工作量，提高效率。③PDM 功能，主要是指对数据和信息的处理，进而保证图纸信息和加工代码安全。
2 CAD 技术在机械工程设计中应用的优势
2.1 有助于提升机械设备和产品的质量
在机械工程设计中采用先进的 CAD 计算机技术有助于提高设计质量，促进产品和设备质量的优化。机械工程设计中，CAD 技术主要是应用于部件结构设计，使零部件更满足实际需要，设计更贴近生产，有利于提高机械的精密程度。其次，机械工程设计的发展与计算机技术和信息技术的发展关系密切，作为计算机技术的一种，对于机械工程设计的影响不言而喻，现代社会生产对于机械设备和产品需求逐渐增加，因此，CAD 技术可以满足这样的技术要求，运用二维及三维构图方法，做好图纸绘制，进而呈现出良好的设计效果。
2.2 有利于缩短机械产品设计的时间
在机械工程设计中运用 CAD 技术可以提高机械产品的设计效率，大大节约产品设计的时间，实现质量和速度的双赢。CAD 计算机辅助技术可以颠覆传统设计，将传统设计技术中的缺点屏蔽掉，缩小设计上的误差，提高产品精度，机械设备的参数和数据都会更准确，进而避免资源浪费。另外，CAD 技术还可以应用于设计修正，采用三维构图技术可以建立立体图像，进而真实的还原设备零部件的结构，可以缩短设计的周期，提高设计的质量和效果，进而促进机械工程设计的优化发展。
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2.3 有助于实现 CAD 技术集成化发展
在机械工程设计中合理的运用 CAD 技术对于计算机辅助设计技术而言也是一种创新，很多科技要在具体实践中找出存在的不足，进而针对性的改善，进而促进先进科技的更新和发展。CAD 技术必须在实际应用中得到验证，促使技术逐渐趋于成熟，现在机械制造业使用的是现代化机床设备，零件设计到生产环节都具有标准化和智能化特点，因此，CAD 技术的应用可以促进技术本身的集成化发展。
3 机械工程设计 CAD 技术的实际应用
3.1 CAD 技术应用于机械工程设计建模
机械工程设计中建模是核心内容，是设计的重要环节之一，机械产品是否符合国家相关标准，就可以通过建模来判断。CAD 技术应用于建模是比较常见，主要是建立线框模型、表面模型和实体模型三种。CAD 技术作为一种计算机辅助技术，设计人员在实际设计时要做好整合资源，优化设计理念，在二维三维几何图形建模时要加强应用，在实际绘图应用中，要注意参数的变化，要做好变量化设计，CAD 技术有一种自建模功能，进而减少人工的工作量，提高机械产品设计的效率，还要保证机械产品的质量。
3.2 智能 CAD 技术的实际应用
机械工程设计人员在实际运用 CAD 技术过程中，要注意对于其智能化技术的应用，要对机械工程和设备进行分析和研究，对其结构进行分析。我国机械工程设计近些年取得了显著的进步和发展，但同时对设计水平也提出了更高的要求，为了满足这样的要求，设计人员就要选择先进的技术应用于设计过程中，促进机械工程设计的发展。CAD 技术可以实现 ANSYS 等有限元分析软件的对接，运行较为高效，设计人员可以将零件模型导入软件，进行力学分析，验证工程设备模型是否满足实际需要，验证后发现零部件不合格，可以及时修正，降低损失。
3.3 CAD 技术应用于机械工程绘图
机械工程设计中最基本就是绘图工作，绘图中应用CAD 技术是目前十分常见的方式，这样可以改变传统绘图存在的不准确的问题，改变绘图方式，可以使图纸设计更满足实际需要。CAD 技术最早被应用就是在绘图方面，主要包括图形编辑、交互式绘图、文字填充、图像文字转换等，优点在于绘制过程简单易操作，可以提高绘图效率，减轻工作量。
4 CAD 技术未来的发展趋势
未来，CAD 计算机辅助技术会应用于更广泛的领域，会吸引大量的用户，但还是存在一些问题，就是软件的兼容问题，因此，要做好软件的改良，实现 CAD 技术的标准化发展，针对数据模型进行标准设计，提高软件的兼容性。
现在计算机编程方法逐渐创新和发展，CAD 技术也要朝着智能化的方向发展，未来在机械工程设计的应用上，CAD 技术会展示出它的优势，可以通过优化算法和测量设计方法等，拓展设计人员思维，使设计方式逐渐成熟，例如在产品模型设计缓解中，设计的关系要找出来，进而发挥设计人员的灵感，提高设计的时效性。
现在市场上 CAD 技术占据的份额较大，在多个领域发展较为迅速，在机械工程设计领域，还会有长足的进步，CAD 技术要完善建模设计，设计人员要掌握力学知识，完善对数控机床的设计，提高其参数和信息的准确度，促进其集成化发展。
结语
总之，我国机械工程制造业近些年取得了前所未有的发展成果，为了提高其设计的水平各质量，CAD 技术的应用成为了一种必然趋势，在实际应用中，设计人员要注意将技术与实际需求相结合，重视技术实际应用过程中存在的问题，关注技术上的瓶颈，在实践过程中促进技术的升级和优化，进而促进机械工程设计产业的可持续发展。
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论文作者: 李俊轩
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第7期
论文发表时间:2019/5/6
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