孙洋
江苏省宜兴市身份证号码：32028219910411****
摘 要：目前，计算机图像处理技术已经应用于高速工程设计和计算机图形处理过程中，在航空航天、电子制造、智能设计、虚拟设计等领域得到广泛应用，是一种高效的计算机技术。
关键词：CAD技术；机械工程；应用分析
导言
CAD技术在现代机械工程设计中得到了广泛的应用。在机械工程制图和模型构建中，CAD具有明显的技术优势，有助于提高机械工程设计的水平和质量。机械工程设计人员应掌握CAD技术的操作方法，掌握技术的本质，促进机械工程设计的快速发展。本文介绍了机械工程设计和CAD技术，指出了CAD技术在机械工程设计中的优势，并详细分析了CAD技术在机械工程设计中的具体应用措施和未来发展方向。
1机械设计中应用三维CAD技术的主要优势
三维CAD技术利用计算机强大的计算功能和高效的图形处理能力进行机械设计和分析，从而达到预期的设计目标，大大缩短机械工业产品的开发周期，降低开发设计成本。现代机械工业的产品设计具有市场导向和用户导向的特点。好的机械产品始于先进的设计理念和对市场需求的深刻理解，以人为本的理念贯穿于整个设计过程。产品的设计对象已经从单一的功能产品转变为越来越复杂的产品。因此，有必要采用综合、全面、系统的方法来解决机械设计中的设计问题。3D-CAD技术从根本上改变了手工绘图、图纸分发、以图纸组织整个生产过程的技术管理模式，并将其转化为图形工作站上的交互式设计。
1.1有效促进产品技术含量与质量的提升
随着三维技术应用的不断深入，机械设计所涉及的各个方面工作的技术含量越来越高，如设计优化、仿真设计、运动轨迹等。从传统的角度看，产品本身就需要机械设计的技术支持，在此基础上，3D-CAD技术的引入对两者共同发展的良好趋势的形成起到了重大的推动作用。
1.2简化相关部件的装配流程
目前，CAD技术应用的深度不断加大，专业设计师在设计时，除了对机械的外观、性能等进行严格的设计外，还通过CAD技术建立相应的模型，对机械运行检查部分进行相应的修改。必要时，还可以通过三维实体设计进行验证，然后在设计工作中，对机械零件的装配过程进行简化和模拟，使设计工作更具模拟性，更接近实际情况。
1.3提高设计效率
将三维技术应用于机械设计的主要功能是实现产品的参数化设计。然而，无论是传统的手绘还是后来发展起来的二维绘图都无法实现这一功能。三维CAD技术的应用，改变了产品零部件信息的作用，使三维模式更加突出。
在设计过程中，只要产品的一部分发生变化，其他部门也会相应变化。
2CAD技术在机械工程设计中的具体应用
2.1计算机辅助绘图
CAD技术应用于机械工程设计中，最早也是最基本的功能就是辅助绘图。在机械工程设计过程中，图形和数据是两个关键内容，尤其是绘图是最费时、最耗力的工作，由于手工绘图难以避免诸多因素的影响，很难保证其准确性和美观性，最终影响机械产品的生产质量。因此，利用CAD软件中的图形库和绘图命令可以快速完成绘图，其精度远高于手工绘图。同时，由于CAD绘图效率高，大大降低了设计人员的工作强度，使他们能够把更多的精力放在改进设计上，促进了机械工程设计质量的进一步提高。
2.2计算机辅助建模
在现代机械工程设计过程中，计算机辅助造型起着非常重要的作用。通过合理应用三维CAD软件建模模块，设计人员可以直接建立所要设计的机械产品的三维模型。无论是尺寸、规格还是结构，都是真实的，只是以一定比例的形式通过电脑。显然，三维造型的应用对于设计师来说意义重大。它可以帮助设计师在虚拟环境中直观地设计产品模型，使他们不再仅仅依靠自己的想象来建立模型，并最大限度地提高模型的准确性。在三维建模的背景下，机械工程设计可以提前发现设计中的错误，并及时进行修改和改进。相反，如果在设计阶段不能及时开发这些问题，很有可能知道在进行产品装配时会发现原设计中的一些不合理之处，这不仅大大增加了设计装配人员的工作量，延长了设计生产时间，而且大大增加了生产成本增加了机械产品的成本。因此，设计者必须认识到三维建模的应用意义，最大限度地保证设计的可行性。
2.3工程分析与结构优化
在机械工程设计的全过程中，机械产品的力学性能分析和结构优化是一个非常重要的环节。只有做好这项工作，才能有效提高产品的应用可靠性。随着现代设计方法的发展，有限元分析和动力分析得到了广泛的应用，这就要求CAD技术扩展其工程分析和结构优化功能，以满足机械工程设计的应用要求。目前，许多CAD软件都开发了与ANSYS等有限元分析软件的接口。设计人员可以通过三维CAD技术建立产品模型，然后导入有限元分析软件，对产品模型在一定载荷下进行工程分析。在完成整个工程分析后，应根据分析结果对机械产品结构进行优化。工程分析与结构优化方法是一种快速、方便的方法，尤其适用于复杂结构产品的设计。
结束语
CAD的应用极大地节省了机械产品的设计时间，简化了设计和生产工艺，促进了机械产品结构和性能的逐步提高，为制造业的发展奠定了坚实的技术基础。然而，在机械设计的实际应用方面，仍有许多细节需要改进。因此，相关人员需要加强实践，提高CAD技术在实践中的应用效果，为我国现代化建设做出贡献。
参考文献
[1]朱艳琼，杨树生，李辉，等.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].科技创新与应用，2017（15）：135.
[2]史越.三維CAD技术在机械设计中的应用探究[J].电子测试，2013（23）：26-27.