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摘要：现如今国家发展越来越快，科学信息技术也不断的创新和实践。CAD技术在机械工程设计中被广泛使用，同时它也提升了工程设计的工作速度，让工程质量获得保证。在设计机械中，有效使用CAD技术，需要先保证工作人员熟练掌握CAD技术。此篇文章主要是讲述CAD技术的概念，以及在机械工程设计中的有效使用。
关键词：CAD技术；机械工程设计；发展；应用
引言
CAD是一种功能齐全的制图软件，通常应用在机械工程领域和建筑领域中。设计师通过使用CAD技术不仅能够有效地提高工作效率，还能够保证设计的准确度，保证设计能够在机械加工的过程中得到更好的应用。机构设计是机械专业的基础课程，在机械专业课程教学的过程中重点对CAD技术的应用进行了讲解。随着机械行业的不断发展，设计师应该熟练地掌握CAD技术的使用技巧，同时提高机械加工的工作效率，在一定程度上推动了机械行业的发展。
1、CAD技术的概述和特征
1.1阐述CAD技术
CAD技术是计算机辅助设计的缩写，它在机械工程设计中，自身优势主要表现在准确的计算力和绘制处理力。机械设计历史悠久，但发展慢，传统的机械设计主要以近似计算和静态分析为内容，使用人工经验设计，设计时间长，结果却不如预期效果，无法在竞争市场中占据一席之地。CAD技术是当代新型设计方法，帮助设计人员打破束缚，创造新的设计平台，解放人们的思维，减少设计人员的工作量。工作人员的创造理念通过CAD技术实现，计算机过程可通过计算机实现。CAD技术功能的健全能够延伸机械工程设计范围。
1.2现代设计技术特征
第一，智能化特征。机械工程设计内容有分析、分解、综合等流程，需要使用创造性思维进行智能活动；第二，经济性特征。客户与市场需要满足机械产品所增加的经济性要求；第三，并行性特征。在设计的后续工作中，应考虑实现DFM，方可减小消耗库存，从而达到经济性特征；第四，集成化特征。应树立机械一体化、电力一体化特征，在设计中综合评价分析数据并使用科技成果；第五，准确性性特征。它是机械产品复杂化的发展趋势，现在技术使用能够更加突出准确性特征；第六，动态性特征。设计组织和对象需要具有动态性。
1.3机械设计特征
在设计技术内容中，包含了计算机技术、电子学分析技术，这需要将传统的经验转变为专业性设计。在现代设计只用中，需要收集有关信息，准确计算选择合适方案，为实现此方案，需要机械工程在设计中有效融合CAD技术、智能技术等。现代设计技术一方面有着传统设计理念，一方面有着新的研发科技成果。随着市场竞争现象严重，用户要求不断提高，机械工程设计要提升产品质量，降低生产费用，缩减产品研发时间，方可符合现代机械设计需求。在此过程，改造各类技术对机械设计有着重要意义。
2、机械设计存在的问题
由于我国的机构设计经历了长时间的发展，因此人们会不断更新自身的设计理念，摆脱传统的手工绘制方式。但是在工程师心中，设计图纸对整个工程来说是非常重要的，其也是一种语言表达形式。好的设计图纸不仅能够体现工程设计师的思想，同时还能够促进设计人员之间的交流。随着科学技术的发展，计算机技术的广泛使用为机械设计的发展提供了便利，逐渐淘汰了手工绘图的方式，机构设计改变了传统的设计理念，并且在一定程度上提高了绘图的质量，推动了机械设计的顺利发展。在设计阶段，CAD技术能够有效地展示绘图的效果，利用绘制装配置图对工程进行详细地分析。因此，为了方便装配图的绘制，在绘制过程中逐渐使用绘图工具，以此来减少工作人员的劳动量，有效提高经济效益。目前，随着科学技术的发展，CAD技术也得到了有效发展，CAD技术已经变成了三维CAD技术，同时也促进了企业的经济效益和社会效益的提高。企业在发展的过程中需要使用相关的CAD技术，因此需要引进大量的人才并对其进行培养，帮助他们成为复合型人才。
3、CAD技术在机械设计中的应用
3.1机械设计、辅助绘图
在机械设计中使用的三维CAD技术具有强大的设计功能，能够在一定程度上对机械进行全新的设计，形成一种全新的设计体系，同样在特定的装配环境中设计新零件，不仅方便快捷，而且能够有效地保证零件装配的整齐性。这样在一定程度上提高了设计人员的工作效率，并且能够提高设计的标准化程度。在传统的机械设计过程中，工作人员的工作量很大，并且还需要手工完成，这样不仅不能有效保证信息的准确性，而且也不能保证设计的美观性。利用CAD技术具有的丰富美观性和功能完备的绘图命令，可以很容易地绘制高质量的机械工程图，不仅有效减轻了工作人员的工作量，还能够提高机械制图的质量和效率。
3.2零件与装配建模
三维CAD系统具有3种建模形式，主要分为有线框模型、实体模型和表面模型，可用于合理配置机械产品零件和装配图的实体建模。这样能够有效发挥CAD技术的作用，顺利完成简单结构零件的三维实体建模。使用CAD技术能够有效地对烦琐的零件进行构造，首先使用二维技术对其进行大体的构造，之后再使用三维CAD技术进行完善，整合出完整的机械装配图。
3.3设计检验
利用CAD系统软件的零件回放功能，可以通过动画播放的形式，清晰地演示机械产品的零件装配情况。如果在回放的过程中能够发现零部件结构和功能不合理的地方，这样才有利于及时地采取措施进行解决，有效地提高机械零件部分之间配置的准确性，同时在一定程度上避免了质量问题的出现。在进行机械产品设计的过程中，这零件部分设计的自动化检验方法，不仅能够有效提高机械零部件之间的准确性，防止产品出现质量问题，而且可以保证设计的可行性，提高设计效率。
3.4结构优化和分析产品的力学性
分析与结构优化是CAD设计的主要内容，但动力学分析是现在设计的发展趋势，推动CAD技术在结构优化功能上进行延伸，当下许多软件已为其提供有限分析软件的接触口，用户能够使用三维CAD技术创新产品模型，从而导入进有限元分析软件中，对产品模型进行工程分析，将分析结果作为前提，优化产品结构，此种设计优化方法在复杂的结构产品中，展现出一定优势。在CAD发展中，人工智能起到决定性作用，可以指导CAD迈向智能化方向。人工智能和CAD相结合，是为了提升创造CAD系统的能力，使用推理技术可以推动CAD技术的快速发展。人工智能主要是通过方案和设计两种模式存在，不断优化人工智能方案，从而产生可以处理设计条件的方案系统，实行模糊设计和判断措施。
结语
在当前的机械工程设计中，CAD技术的应用得到了持续的完善和发展，让设计人员能完全逃出传统设计方法的约束，成功降低了工作的强度，减少了劳动力，使得数据分析与绘图工作也变得更加简捷，使设计人员有更多的时间和精力思考机械零件设计的创新，提高设计的品质与效率。
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