摘? 要：機械制造行業(yè)是我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，對國民經(jīng)濟的發(fā)展有著舉足輕重的作用。促進機械制造行業(yè)健康快速發(fā)展，就需要提高機械工程設(shè)計質(zhì)量，積極應用先進技術(shù)。CAD技術(shù)具有豐富的功能，可以滿足機械工程設(shè)計的繪圖要求，而且操作起來比較簡單，能夠有效改善傳統(tǒng)設(shè)計方式。本文闡述了CAD技術(shù)內(nèi)容以及應用優(yōu)勢，分析該技術(shù)在機械工程設(shè)計中的具體應用。

關(guān)鍵詞：CAD技術(shù);機械工程設(shè)計;應用

中圖分類號：TP391 ???文獻標識碼：A??? 文章編號：2096-6903（2021）08-0000-00

近年來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，機械工程設(shè)計行業(yè)也取得了較快發(fā)展。但是機械工程設(shè)計是一項非常復雜的技術(shù)，目前我國在設(shè)計方面還有很大的提升空間，需要進一步發(fā)揮先進技術(shù)的應用，提高設(shè)計工作的質(zhì)量。CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的應用，不僅提高了設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量，而且改善了之前設(shè)計中的問題。

1 CAD技術(shù)概述及其優(yōu)勢

1.1 CAD技術(shù)概述

CAD是計算機輔助設(shè)計的簡稱，CAD技術(shù)是指通過計算機工具輔助相關(guān)設(shè)計人員完成設(shè)計的一種技術(shù)。隨著計算機技術(shù)的進步，CAD技術(shù)有了長足發(fā)展，應用范圍不斷擴大，尤其在設(shè)計領(lǐng)域得到廣泛應用。CAD的主要功能是繪制二維圖和三維圖，需要借助計算機才能運行。但是CAD運行對計算機的配置有嚴格要求，必須要配置專業(yè)性較強的圖形處理器，才能將CAD的功能充分發(fā)揮出來。機械工程設(shè)計是一項十分復雜的工作，需要提前對大量數(shù)據(jù)信息進行分析和計算，對設(shè)計的精準度有極高的要求，并且還要設(shè)計出最為適合的方案。傳統(tǒng)的機械設(shè)計中存在一定的缺陷，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息或者圖形丟失現(xiàn)象，難以適應機械工程設(shè)計在精準度等方面的要求。但是將CAD技術(shù)應用于機械工程設(shè)計中，不僅能夠提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率，而且能夠設(shè)計出最優(yōu)的方案。

1.2 CAD技術(shù)的應用優(yōu)勢

在機械工程設(shè)計中應用CAD技術(shù)，具有多方面的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，可以提高機械產(chǎn)品的質(zhì)量。在機械工程設(shè)計過程中，尤其要注重細節(jié)處理。通過應用CAD技術(shù)，可以計算和調(diào)整機械產(chǎn)品的參數(shù)，幫助機械工程設(shè)計出的產(chǎn)品更加精確、精準。同時還可以通過搭建系統(tǒng)模型來提高計算的準確性。CAD技術(shù)中包含力學體系等內(nèi)容，有助于設(shè)計工作更加精確，從而有效提升產(chǎn)品的質(zhì)量。其次，可以縮短設(shè)計時間。機械設(shè)計工作比較復雜，需要的時間也比較長，在設(shè)計時需要綜合考慮多方面因素，確保設(shè)計工作具有可行性。通過應用CAD技術(shù)，大幅度縮短了設(shè)計時間，提高了設(shè)計工作效率。針對設(shè)計圖紙進行三維立體設(shè)計，能夠直觀的看出其中存在的造型問題，并且借助計算機將各種不同的幾何體組合，相應的相貫線、截交線會自動生成，促使設(shè)計工作開展的更加順利。再次，可以推動機械工程設(shè)計的數(shù)字化進程。進行機械工程設(shè)計時，需要計算機相關(guān)技術(shù)的輔助，并且與CAD技術(shù)有機結(jié)合起來，對機械工程進行數(shù)字化設(shè)計，促使設(shè)計軟件的升級，也推動了數(shù)字化進程。最后，可以促進機械工程更快的發(fā)展。在不斷的應用實踐中，CAD技術(shù)改變了傳統(tǒng)的設(shè)計習慣，越來越成熟，正在向著智能化趨勢發(fā)展，相應的功能也在不斷完善，使得設(shè)計工作更加順暢，促進了機械工程行業(yè)的發(fā)展。CAD技術(shù)的應用，為相關(guān)設(shè)計人員減少了工作量，而且操作起來更加便捷，只需花費很少的精力就能直觀的得到設(shè)計圖紙和設(shè)計模型。由上述幾個方面可以看出，CAD技術(shù)具有顯著的應用優(yōu)勢，其發(fā)展前景也非常廣闊，在于機械工程設(shè)計工作中發(fā)揮著重要作用。

2 CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的發(fā)展分析

2.1網(wǎng)絡(luò)化

在互聯(lián)網(wǎng)時代，CAD技術(shù)要朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。近年來，CAD軟件得到了廣泛應用，為適應時代發(fā)展需要，其功能需要不斷完善，才能進一步滿足社會各個領(lǐng)域的應用需求。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電子商務(wù)得到了飛速發(fā)展，CAD在網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展過程中，增加了遠程交流功能，在互聯(lián)網(wǎng)的助力下，可以進行設(shè)計圖紙的傳遞。通過這種方式，企業(yè)之間可以在網(wǎng)絡(luò)上實時分析設(shè)計圖紙，并通過網(wǎng)絡(luò)進行交流和探討，從而大大提高了設(shè)計工作的質(zhì)量和效率，有效減少了設(shè)計成本，促進了機械工程設(shè)計的順利發(fā)展。

2.2標準化

CAD具有操作簡單、使用便捷、精確度高等優(yōu)勢，正是由于這些優(yōu)勢，才使得其得到了機械工程設(shè)計的普遍應用，也受到了更多設(shè)計人員的喜愛。但是在應用該軟件的過程中，尤其要關(guān)注計算機的硬件設(shè)施，因為只有計算機硬件符合相關(guān)要求，才能保障該軟件的使用效率，不然是無法正常使用的。在符合相關(guān)要求的前提下，就可以根據(jù)標準化流程進行機械工程設(shè)計，將CAD的積極作用充分發(fā)揮出來，保證其在機械制造生產(chǎn)中的正常使用。所以，應用CAD技術(shù)建立數(shù)據(jù)模型，需要對其進行標準化設(shè)計，才能確保機械工程設(shè)計的完善。在機械設(shè)計行業(yè)中，CAD應當構(gòu)建標準化體系，不斷完善計算機硬件設(shè)施，推動機械設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。

2.3智能化

當今社會科學技術(shù)不斷進步和發(fā)展，CAD技術(shù)也逐漸向智能化方向發(fā)展。在進行機械工程設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計人員應用該技術(shù)時將相應的數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，就會出現(xiàn)設(shè)計模型，這就有效提高了設(shè)計效率，同時減少了設(shè)計人員的工作量，設(shè)計人員不用再投入大量的時間和精力，可以留出更多的時間去研究機械工程設(shè)計。當然，在模型設(shè)計過程中，還是離不開設(shè)計人員的，需要設(shè)計人員運用自身的思維能力，分析模型設(shè)計的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。CAD技術(shù)走向智能化之后，能夠大幅度提高機械工程設(shè)計的效率和質(zhì)量，通過設(shè)計模型促使設(shè)計內(nèi)容更加完善，并且運用創(chuàng)新性思維，在設(shè)計中增加更多新元素，提高機械工程設(shè)計的創(chuàng)新能力。

2.4創(chuàng)新發(fā)展

為了順應時代發(fā)展趨勢，適應機械工程設(shè)計的要求，推動機械工程領(lǐng)域的發(fā)展，CAD技術(shù)在原有的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，這一點在功能上得到了充分體現(xiàn)。比如，該技術(shù)創(chuàng)新了圖塊斷線、自動涂層等實用性功能。這些功能在解決以前設(shè)計中的問題方面有明顯的作用，從根本上提高了設(shè)計效率和質(zhì)量。在圖紙設(shè)計過程中，需要確保相關(guān)數(shù)據(jù)信息的精準性。而應用CAD的協(xié)同設(shè)計功能進行圖紙設(shè)計時，機械工程設(shè)計的相關(guān)工作人員可以多人同時繪圖，這樣繪制出來的圖紙具有極高的精準度，同時還可以完成圖紙版本管理等。這些創(chuàng)新功能在機械工程設(shè)計中起著關(guān)鍵性作用，不僅大大提高設(shè)計的精準性，而且可以符合相關(guān)設(shè)計標準。

3 CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的應用分析

3.1在設(shè)計繪圖中的具體應用

CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的應用，最開始是用作計算機輔助繪圖。這是由于之前一直采用的是手工繪圖，但是這種繪圖方式具有較大的工作量，繪圖人員的工作壓力也比較大，如果繪圖效率不高，跟不上工作進度，就會影響機械工程的工期。人工繪圖方式受人為因素的影響比較大，繪制出來的圖紙也會有一定誤差。此外，如果機械工程設(shè)計所需的圖紙受到外部環(huán)境的影響，比如受潮或者損壞等，就會影響設(shè)計圖紙的質(zhì)量，也會對整個工作進度產(chǎn)生影響。但是在設(shè)計繪圖中應用CAD技術(shù)就可以輔助繪圖。該技術(shù)中包含豐富的繪圖口令，圖形庫中的圖形數(shù)量也非常大，在繪圖時可以根據(jù)具體要求，將繪圖口令輸入到軟件中。通過這種操作，使得繪制的圖紙更加具有準確性。同時該技術(shù)在設(shè)計繪圖中的應用，不僅簡化了工作流程，而且還減少了繪圖人員的工作量，從整體上提高了設(shè)計繪圖的質(zhì)量和效率。此外，應用該技術(shù)進行設(shè)計繪圖，有效規(guī)避了人為因素和外部環(huán)境的影響，不僅保證了繪圖質(zhì)量，而且還有效提高了設(shè)計圖紙的準確性和清晰性。

3.2在設(shè)計建模中的具體應用

隨著科學技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，CAD技術(shù)也在不斷升級，促使其在機械工程設(shè)計中得到了更加深入的應用，將該技術(shù)應用于計算機輔助建模中，能夠有效提高設(shè)計質(zhì)量。在設(shè)計建模過程中，要想充分應用CAD技術(shù)，必須要符合一定的條件。首先，要明確建模參數(shù)，參數(shù)在建模中是非常關(guān)鍵的，在建模之前需要確定建模參數(shù)符合三維CAD的要求，才能確保所建立模型的準確性。其次，應用CAD建模過程中，相關(guān)設(shè)計人員可以將自己的設(shè)計構(gòu)想通過軟件構(gòu)建出三維模型，同時要保障模型在各個方面的精確度，比如尺寸等，為機械工程設(shè)計質(zhì)量提供保障，從而提高設(shè)計水平。在模型構(gòu)建完成之后，可以應用CAD軟件中的檢測功能，對模型進行全面檢測，及時檢測出設(shè)計中的不足，并及時做出調(diào)整和處理，確保整個機械工程設(shè)計的質(zhì)量。

3.3在產(chǎn)品模型分析中的具體應用

在進行機械工程設(shè)計時，對設(shè)計的產(chǎn)品具有一定的要求。設(shè)計出來的產(chǎn)品要符合力學性能，同時還要完善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。動力學分析的不斷發(fā)展，促使CAD技術(shù)不斷更新，該技術(shù)的應用，不僅體現(xiàn)在改進結(jié)構(gòu)、分析動力等方面發(fā)揮著重要作用，而且還能為結(jié)構(gòu)改進指出正確的方向，從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)，充分挖掘機械工程設(shè)計的產(chǎn)品性能。此外，有限元分析的發(fā)展，也推動CAD技術(shù)不斷升級。應用CAD，可以借助有限元分析接口，相關(guān)設(shè)計人員也可以將設(shè)計出來的產(chǎn)品通過接口進行有限元分析，從而有效優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。同時，還能夠在既定負載的情況下，應用CAD技術(shù)分析產(chǎn)品模型，并根據(jù)分析結(jié)果改進產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。

3.4在質(zhì)量控制中的具體應用

CAD技術(shù)的多個功能中，最為明顯的就是計算能力以及處理圖形的能力，這也是其在機械工程設(shè)計中得到廣泛應用的原因。正是這兩個方面的能力，可以有效處理機械工程設(shè)計中存在的質(zhì)量問題。通常情況下，機械工程制造上存在的質(zhì)量問題，是由于設(shè)計中對于精準度的控制不夠，但是應用CAD技術(shù)就可以很好的改善這一問題。自從應用該技術(shù)之后，零件制造質(zhì)量有了顯著提升，同時隨著該技術(shù)不斷完善，生產(chǎn)出來的零件與模型數(shù)據(jù)保持高度一直，從而大大提高了機械工程的設(shè)計質(zhì)量。除此之外，該技術(shù)的應用也會促使設(shè)計人員改變設(shè)計思維，使其思維得到有效提高，充分發(fā)揮自身的想象力和思維能力，對產(chǎn)品進行創(chuàng)新，滿足現(xiàn)代化產(chǎn)品的創(chuàng)新需求。同時，在進行機械工程設(shè)計的過程中，還能及時發(fā)現(xiàn)零件不足之處，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且還提高了產(chǎn)品設(shè)計的效率。

4 CAD技術(shù)應用趨勢

4.1將會與多媒體技術(shù)結(jié)合

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)在發(fā)展過程中會與多媒體技術(shù)結(jié)合起來，促進人類與計算機更加高效的合作，從而滿足不同用戶的個性化需求。借助多媒體技術(shù)，CAD軟件擁有豐富多彩的應用界面，將全面的元素融入其中，包括圖片、動畫、音樂等，從整體上提高設(shè)計的美觀度和精確性，進一步提高工作效率。

4.2向智能化方向發(fā)展

在新時代，CAD技術(shù)需要不斷的升級和更新，特別是在力學性能等方面，需要不斷完善。在未來的發(fā)展中，CAD技術(shù)的應用會更加智能化，該技術(shù)的功能也會越來越完善。為了順應時代發(fā)展趨勢，需要深入研究CAD技術(shù)及其功能，促使該技術(shù)更加智能化，不斷滿足機械工程設(shè)計的需求，并且能夠更好的改善設(shè)計中存在的問題，促使機械工程行業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展。

5結(jié)語

綜上所述，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD技術(shù)不斷優(yōu)化和完善。將CAD技術(shù)應用于機械工程設(shè)計中，不僅能夠提高設(shè)計工作的精準度，而且減少了設(shè)計人員工作量，大幅度提升了設(shè)計工作的效率。CAD技術(shù)豐富的功能，能夠滿足機械工程設(shè)計中的不同需求，在機械制造領(lǐng)域得到了廣泛應用。

參考文獻

[1]宋玲.CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計中的應用[J].南方農(nóng)機，2021，52（8）：98-99.

[2]謝青青.基于CAD技術(shù)的機械工藝設(shè)計優(yōu)勢探析[J].內(nèi)燃機與配件，2021（6）：223-224.

[3]任愛霞.綠色技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程中的應用[J].中國設(shè)備工程，2021（2）：243-245.

[4]周長城.CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應用價值及現(xiàn)狀研究[J].內(nèi)燃機與配件，2021（1）：240-241.

收稿日期：2021-07-05

作者簡介：張會強（1976—），男，河北石家莊人，本科，高級工程師，研究方向：建筑機械和水泥制品設(shè)備。

Application of CAD Technology in Mechanical Engineering Design

ZHANG Huiqiang

（Shijiazhuang Science and Technology Cooperation and Innovation Platform Center， Shijiazhuang Hebei? 050000）

Abstract： The machinery manufacturing industry is one of my country's basic industries， and it plays a decisive role in the development of the national economy. To promote the healthy and rapid development of the machinery manufacturing industry， it is necessary to improve the quality of mechanical engineering design and actively apply advanced technology. CAD technology has rich functions， can meet the drawing requirements of mechanical engineering design， and is relatively simple to operate， which can effectively improve traditional design methods. This article expounds the content and application advantages of CAD technology， and analyzes the specific application of this technology in mechanical engineering design.

Keywords： CAD technology; mechanical engineering design; application