探討三維CAD技術對機械設計的影響

摘要：本文就機械設計中三維CAD技術的優勢進行了大致介紹，并就CAD技術在設計方法、手段方面的更新進行了闡述，提出它能使設計質量和效率得到了極大的提升，此外，文章還就CAD現存的問題做了一番探討。

關鍵詞：三維CAD技術 機械設計 影響

1 機械設計中三維CAD技術的優點

1.1 便于零件設計 在裝配環境下通過三維CAD軟件設計新零件，不僅快捷方便，并且還能確保零件配合的精確性，從而杜防由于單獨零件出錯而造成裝配失敗。

1.2 機械設計周期得以縮短 使用CAD技術能使設計周期縮短近三分之一，并使生產效率和設計得到大幅度的提升。通過三維CAD技術開發設計新機械時，只需重新制造和設計部分零件即可，而大多零件設計都承襲以往信息，從而使機械設計效率提升了三到五倍。

1.3 方便進行零件的修改 查找器位于零件環境里，當機械零件的造型完成時，資源查找器會將該零件所有命令同時列出，通過點擊命令便能了解零件完成的步驟，同時通過零件回放將零件造型過程通過動畫形式演示出來，讓人能夠一目了然。在進行零件的修改時，同樣可以點擊相對應命令去完成，并在裝配環境下完成零件的修改，也就是點擊需修改零件便能完成零件修改。

1.4 零件裝配更直觀方便 通過不同裝配關系能將各機械零件都裝配起來。在進行裝配時，裝配路徑查找器里面將零件間的裝配關系記錄下來了，假如在裝配中產生干涉或者裝配不正確，查找器便會立刻顯示，并對零件裝配展開靜干涉檢查，假如發現干涉便可及時修改零件，從而確保設計是正確的。除此之外，還可將零件隱藏，在將外部零件隱藏后，能清楚看到內部裝配結構。當某部件或整個機器完成模型裝配后，還可展開運動演示，對行程有要求的還需對行程是否滿足要求進行檢驗。

2 機械設計受三維CAD技術的影響

2.1 對設計理論更加強調 由于機械設計是工程設計的一部分，它的工程型和理論性都很強，而傳統設計對經驗更加注重，在設計中較多采用的是經驗，并且主要是進行改型設計，其設計方式主要是類比和仿照，而欠缺對設計的創新。但CAD技術不但可以取代設計人員手工設計繪圖和計算，同時還能在機械設計公理、體系和原理的幫助下，形成新的機械設計體系和理論。

2.2 使機械設計的創新型得以充分發揮 在傳統設計中占據較大比重的是改型設計和仿型設計，它只需對現有資料加以借鑒，對現有產品的尺寸和結構加以改變，又或者只需要將引進產品消化，并對生產進行仿照，所以常常在開始階段便步入了常規設計，欠缺對設計方案的創新構思，致使產品并未實現質的飛躍。但對三維CAD技術加以利用，在對方案設計之時，可以對現代科技理論和專家系統加以充分利用，通過構建多種機構來進行構型的對比，進而展開創新，與此同時，因為設計的效果逼真、立體感強，所以能進一步將設計人員新穎的構思激發出來，從而得出新的具備高科技含量的產品。

2.3 為制造過程信息化的實現奠定基礎 先進信息處理技術除了能使設計過程實現計算機化之外，還能使設計產品在加工制作前，便可通過三維設計技術來使動態仿真和虛擬組裝得以實現，在產品開工前對產品缺陷進行及時改進，進而使設計過程和時間縮短，使設計質量和效率得到提升。除此之外，伴隨信息傳輸技術不斷的發展，設計圖紙和方案已經實現了異地討論和修改。

2.4 促進設計人員構建現代設計理念 徹底更新三維CAD技術的方法和手段必須建立在先進技術條件下，通過對設計過程模型和設計對象數學模型的建立，讓方案決策、圖紙繪制、設計計算等能夠實現計算化，如此一來不僅需要設計人員具備豐富的經驗、最新信息、扎實知識，同時還需要他們對計算機技能和知識以及科學的設計方法和思想加以熟悉，及時掌握最新的方法、技術和理論，從而建立起現代化觀念。

3 機械設計中三維CAD技術現存問題

3.1 用CAD技術取代繪圖工具，但真正的設計并未實現 它們只是將手工圖紙用計算機進行出圖而已，當然使用計算機出圖方便存檔、修改，并且也更規范和美觀。但假如只是停留在此階段，便會喪失CAD的作用，這是由于CAD的作用在于輔助設計而非繪圖。

3.2 欠缺真正對CAD技術精通的人員 由于CAD系統非常的多樣和復雜，并不是所有設計者都能掌握得很好，更何況是沒有接受過專門CAD培訓的人員，由于他們對CAD大多功能不夠了解，所以他們的設計便會存在各種缺陷。

4 結語

伴隨制造業不斷的發展，我國的技術也在不斷發展，怎樣由中國制造轉變成中國創造還需要對產品設計加以創新才行。

在進行機械設計之時，未來發展的趨勢便是三維的CAD技術，它也是企業在競爭市場中取勝的關鍵。總而言之，三維CAD在機械設計中所發揮的作用是巨大的，它能使機械設計水平得到進一步的提升。隨著三維CAD技術快速的發展，其必定能適應現代機械設計的要求，從而為機械設計提供技術支撐。

參考文獻：

[1]李銀玉.三維CAD技術在機械設計中運用[J].科技資訊，

2012，25：10.

[2]劉小雄.三維CAD技術在機械設計中應用探討[J].科技創新與應用，2013，08：44.

[3]張立榮.三維CAD技術在機械設計中的應用[J].煤炭技術，2011，02：16-18.

[4]楊華，肖潔.三維CAD技術在農業機械設計中的應用[J].貴州農機化，2012，02：18-20.