三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用

摘 要：機(jī)械工程隨著計算機(jī)的快速發(fā)展中占據(jù)著非常重要角色。除此之外，在計算機(jī)三維CAD技術(shù)主管方面發(fā)展非常迅猛，CAD技術(shù)不單單能夠通過設(shè)計圖紙來達(dá)到預(yù)覽三維圖空間效果圖，并且在三維圖中演示動畫以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，仿真技術(shù)等都有相應(yīng)的理論。本文章針對于機(jī)械CAD技術(shù)的典型特點(diǎn)、用途以及應(yīng)用，對此技術(shù)做出深層次研究。

關(guān)鍵詞：三維CAD技術(shù) 機(jī)械設(shè)計 制造工程 計算機(jī)信息技術(shù)

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0000-00

1 在機(jī)械設(shè)計中，三維CAD技術(shù)所體現(xiàn)出的優(yōu)勢

1.1 機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的技術(shù)跟質(zhì)量含量都明顯提升

如今在組織生產(chǎn)、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中人們會大量運(yùn)用CAD、CIMS這兩個技術(shù)。三維CAD技術(shù)會依據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計、進(jìn)行虛擬設(shè)計等前位的技術(shù)方法，根據(jù)這種方案會大幅度提高機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品技術(shù)以及質(zhì)量。在大型公司若是加工像這樣的產(chǎn)品在不斷完善的情況下，再合理運(yùn)用CAD 、CAPP、CAM這些軟件，會使得效果錦上添花。

1.2 機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的周期明顯縮短

要想使得復(fù)雜的幾何造型難題能夠很好地解決，那么在使用CAD軟件的時候就要通過布爾運(yùn)算。它可以自行地組合許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的幾何體，而且還能夠自行的生產(chǎn)相應(yīng)的截交線以及相貫線，使得機(jī)械設(shè)計的花費(fèi)時間減少、工作量減輕。我們在CAD軟件的幫助下，僅僅只需要重新設(shè)計便可以制造出元件的部分零件。這樣使得我們能夠使用它處理一系列機(jī)械設(shè)計加工以及處理等問題。此外，CAD還具備能夠高度扭轉(zhuǎn)的功能，我們可以利用這個功能設(shè)計出更多的全新的機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品。

1.3 使得裝配零件更加的便利

配置零件的時候資源查找器儲存有零件以及零件之間相互裝配的信息。若是出現(xiàn)裝配不正確的時候，系統(tǒng)便會立即報警，出現(xiàn)提示。另外，系統(tǒng)的某些零件具備引藏的功能。例如當(dāng)外部零件引藏時我們卻可以清晰的看清內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。更為贊嘆的是，當(dāng)完整的機(jī)器配置模型完工以后能夠通過提前演示來觀看機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，檢查是否正常。如果出現(xiàn)稍微的不正常情況時，便會出現(xiàn)報錯，這樣我們可以及時地進(jìn)行修改。

2 在機(jī)械設(shè)計中，三維CAD技術(shù)所發(fā)揮出的運(yùn)用

2.1 裝配圖和零件的實(shí)體建模

表面模型、線框模型以及實(shí)體模型是CAD三維技術(shù)建模方案的主要體現(xiàn)所在。大多數(shù)體系中都具備實(shí)體模型的CAD技術(shù)，例如在AutoCAD中三維實(shí)體模型便是集中解決“柱體”、“錐體”以及“環(huán)狀體”等結(jié)構(gòu)。相對于簡單的零件，我們可以對它進(jìn)行分割處理，將其分解成許多的基本模型，再將這些基本體進(jìn)行三維組件，在布爾運(yùn)算公式的幫助下得到清晰的三維實(shí)體模型圖。

2.2 對零部件進(jìn)行設(shè)計、檢查

針對于三維CAD系統(tǒng)，不單單能夠在裝置的環(huán)境下設(shè)計以及制造新的零件，并且針對于相鄰的零件位置、形狀可以設(shè)計出新的零件。在這個條件下，它還能確保新零件的飽和度。另外，在資源查找器中找出“零件回收站”使用三維動畫技術(shù)可以將去全過程的構(gòu)造展示出來，使人感受深刻。

3 在機(jī)械設(shè)計中，三維 CAD 技術(shù)所體現(xiàn)的優(yōu)勢

3.1 提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平和質(zhì)量

依據(jù)三維CAD技術(shù)，如今我們想要提升機(jī)械設(shè)計的水平，大可以根據(jù)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計來得到，而且在產(chǎn)品構(gòu)造上面可以大力度的優(yōu)化，虛擬設(shè)計出現(xiàn)的問題也可以輕而易舉的解決。此外，我們可以利用信息技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品彼此融合的典型特點(diǎn)，加上三維CAD技術(shù)來合理的計劃生產(chǎn)以及相關(guān)的工作，這樣便也是為機(jī)械產(chǎn)品給以了一個全新的平臺。

3.2 促進(jìn)零件裝配更方便、直觀

使用三維設(shè)計形象的時候以及設(shè)計工作人員再次設(shè)計零件時，我們可以通過對某些需要的產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)雜的三維設(shè)計或者三維實(shí)體設(shè)計，達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計階段的模擬裝配以及運(yùn)轉(zhuǎn)，使得更加接近實(shí)際操作規(guī)程。在這種情況下我們可以簡化我們的工作。

3.3 減少機(jī)械設(shè)計時間、提升機(jī)械設(shè)計效率

在三維設(shè)計工作中要數(shù)參數(shù)化設(shè)計以及完成變化量最為重要。在任何一種CAD軟件都不能滿足參數(shù)化的設(shè)計，但是在三維CAD的變量化以及參數(shù)化的軟件設(shè)計版塊中零件能夠自動的根據(jù)自身的比例來改變自身結(jié)構(gòu)。一旦零件的尺寸以及形狀發(fā)生變化的時候相關(guān)聯(lián)的其他結(jié)構(gòu)關(guān)系變化發(fā)生相應(yīng)的變化，使得工作人員的工作量會大大減少，工作時間也會大大降低，提升生產(chǎn)效率。

4 CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢

計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而使得系統(tǒng)的智能化也達(dá)到最佳狀態(tài)，三維CAD技術(shù)也逐漸向集成化、系統(tǒng)化以及智能化發(fā)展。

4.1 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的發(fā)展體現(xiàn)在：計算機(jī)輔助設(shè)計資源的系統(tǒng)哈、交換格式的規(guī)范化和數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)據(jù)模型設(shè)計最為主要運(yùn)用的是STEP系統(tǒng)，伴隨著這個系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不斷地快速發(fā)展以及完善，在它設(shè)計工程以及集合數(shù)據(jù)模型的想法逐步的成為三維CAD設(shè)計系統(tǒng)的重點(diǎn)實(shí)驗對象。只是單純的依靠原來的標(biāo)準(zhǔn)是不足以滿足三維CAD數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的。若是加強(qiáng)STEP標(biāo)準(zhǔn)體系那么這個問題可能會得到解決方案。

4.2 集成化

在三維CAD設(shè)計中有的人是僅僅它只僅僅的涉及到一個系統(tǒng)的事情，其實(shí)事情并非如此，在設(shè)計三維設(shè)計時，會帶動計算機(jī)信息數(shù)據(jù)庫、軟件、硬件以及圖形圖像處理等軟件運(yùn)用。它是與計算機(jī)的輔助設(shè)計、輔助工藝流程策劃以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等關(guān)鍵性系統(tǒng)都是相互輔助的。隨著這樣的發(fā)展速度，如何在Internet上面構(gòu)造三維CAD集成化系統(tǒng)會是未來專家的著重關(guān)注對象，異地設(shè)計三維圖案、協(xié)調(diào)設(shè)計以及并行工程等新概念會逐漸的發(fā)展，運(yùn)用到實(shí)際生活中。

4.3 智能化

三維CAD設(shè)計的智能化體現(xiàn)在參數(shù)設(shè)計以及造型特征的應(yīng)用上面。參數(shù)和特征應(yīng)用使得這個軟件便于使用，三維CAD設(shè)計軟件才得以被不盡期數(shù)的數(shù)學(xué)模型充分的使用。

5 結(jié)論

在以日月新的計算機(jī)技術(shù)發(fā)展情況下，中國的制造業(yè)在不斷地強(qiáng)大，產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新便悄然注定中國的制造業(yè)將會朝哪個方向發(fā)展。除此之外，三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的作用是不可忽視的，如今它得到廣泛的運(yùn)用那么未來它必然是重點(diǎn)發(fā)展的對象，計算機(jī)在未來也會逐步的完善這個方面的功能使得它更好的服務(wù)大眾，這也就顯示著三維CAD設(shè)計會有一個明媚的未來。

參考文獻(xiàn)

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