機械設計中三維CAD技術的實踐應用

【摘 要】CAD（Computer Aided Design）即計算機輔助設計。如今三維CAD技術已廣泛應用于機械設計中，隨著現代科技的飛速發展，三維CAD技術也在不斷發展，機械設計的形式也在逐步變化。我們應當掌握好三維CAD技術的發展方向，了解三維CAD技術與機械設計的聯系，并分析三維CAD技術在機械設計中的運用。

【關鍵詞】機械設計；三維CAD技術；應用

【Abstract】CAD is the abbreviation of computer aided design. 3D CAD technology has been widely used in mechanical design. With the rapid development of modern technology， 3D CAD technology is constantly developing， the form of mechanical design also gradually changes. We should grasp the direction of 3D CAD technology， understand the relationship between 3D CAD technology and mechanical design， and analyze the practical application of 3D CAD technology in mechanical design

【Key words】Mechanical design； 3D CAD technology； Application

隨著社會的不斷進步，三維CAD技術得到了長足的進步。將三維CAD技術與機械設計完美結合起來，具有重要的作用。由于機械設計在實際操作與設計時，要耗費大量的物力、財力，三維CAD技術的應用可以合理配置人力資源與原料，進而可以有效的降低資本，更重要的是，更加完善了機械產品的性能，進一步提升了產品的整體水平。在現階段的發展中，機械產品的性能是所有企業都十分重視的方面，國內的機械產品質量水平并不高，鑒于此，在機械設計中科學運用三維CAD技術，是當前比較有效的一種手段。文章針對三維CAD技術在機械設計中的應用做出了討論。

1 CAD技術的系統組成

CAD系統由硬件與軟件兩部分組成。硬件系統是CAD技術的基本保證；軟件系統是CAD技術的核心，它決定了系統本身的性能。

1.1 硬件方面

三維CAD技術在硬件方面具有較高的水平，主要是因為當前國內制造的一些機械產品收到社會大眾的認可，而且生產工藝比較嫻熟，這離不開三維CAD技術的硬件支持。通過調查發現，大概過半的人明白，三維CAD技術的硬件在機械設計方面發揮了重要作用，若硬件不達標，那么就會影響機械設計的順利進行。

1.2 軟件方面

三維CAD技術的軟件比較適用于當前的發展狀況。軟件系統是三維CAD技術的核心，所以它不允許出現任何的差錯。從目前的狀況來看，不管是在設計階段，還是生產階段，三維CAD技術在軟件方面做的都不錯，但隨著科技的不斷進步，用戶對三維CAD技術的要求會更加嚴格，對設計與生產的標準也會逐步提高，不斷提高與完善三維CAD技術，在機械設計中合理運用CAD技術勢在必行。

2 三維CAD技術在機械設計中的應用

2.1 零件與裝配圖的實體生成

三維CAD技術有三種建模形式，即線框模型、表面模型以及實體模型。在很多擁有實體建模功能的制圖軟件中，都具備一些基本體系。例如在AutoCAD三維制圖軟件中，軟件有六種基本體系。對于結構簡單的器件，可以先分析它的構造，拆分成幾部分，然后對每部分進行三維實體造型，進而通過各種運算，最終得出器件的三維實體模型。針對結構繁瑣的器件，通常拆分起來比較困難，導致重組或者拆分后基本體過多，致使成型困難。因此，三維CAD技術不能只具備基本體系。鑒于此，可在二維幾何元素構造中預設器件的大致性狀，然后對其進行拉伸或旋轉獲取新造型，隨之進行計算獲得所需要器件的三維實體模型。

2.2 模具CAD/CAM的集成制造

隨著社會的不斷進步，生產制造業的技術水平也在逐步提高，從人工設計制圖到CAD/CAM/CAE的改善，從普通機床到加工中心與數控機床的轉變，我國的生產制造業正在向網絡化與數字化方向轉變。與此同時，模具CAD/CAM技術與激光快速成型技術代表著科學技術的發展趨勢。一個完整的CAM/CAD系統包括曲面造型、仿真模擬、三維繪圖、數控加工、動態顯示等功能，這些功能模塊構成了軟件系統，它們以工程數據庫為基礎，對數據進行綜合處理。

2.3 零部件設計檢查

三維CAD技術的應用，有助于在設定的產品中添加新器件，還能夠利用鄰近的產品零件設計新的器件，操作起來比較方便。運用三維CAD技術能夠使相鄰的器件與添加的器件更好的融合，防止新產品出現質量問題。資源查找器中的零件回放能夠將零器件通過動畫的形式播放，使技術工人可以加深對它的認識。

3 三維CAD技術在機械設計中的應用探討

3.1 虛心的學習

與國外的先進技術相比，國內的三維CAD技術在機械設計中的應用還不完善，我們應當結合我國的具體國情，虛心學習國外的先進技術。虛心學習并不是指所有技術都要學習，技術人員應當從我國的基本國情出發，選擇適合我國社會發展的先進技術來學習。

3.2 從實際情況出發

就我國目前的發展狀況來說，三維CAD技術在機械設計中的應用還有許多進步空間，與國外的先進技術與應用實例比較，也存在許多差距。所以，我們應當從實際情況出發，對設計進行完善。我國在三維CAD技術應用于機械設計中方面起步比較晚，但這不表示國內的技術要落后，與之相反，我國的技術是比較先進的，只是落后于一些發達國家，這需要一定的時間去超越。即使是發達國家，也不是一蹴而就的，他們也經歷了長久的探索來實現的，所以，我們要從實際情況出發，實事求是，虛心請教，逐步完善我國的技術。

3.3 加強自主學習

調查發現，每個國家都在加強對人才的培養，在當前的形勢下，我國應該加強對人才的重視。每個方面的人才都要培養，特別是機械設計方面的人才，更加重要。由于目前我國人才資源豐富，可以組織人們進行自主研究，國外的許多先進技術都是人們研究出來的，因此，我們需要堅持不懈，加強自主學習，設計出符合我國國情的三維CAD技術，然后應用到機械設計中去。

4 結語

在制造業的發展過程中，三維CAD技術的應用是必不可少的。三維CAD技術對機械設計具有重要的作用，隨著計算機性能逐漸完善、信息處理的智能化，三維CAD技術具有良好的發展前景。因此，我們一定要從根源出發，學會核心技術，這樣才能使三維CAD技術在機械設計中得到更好地展現，生產出更出色的產品，推動國家的科技進步。

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[責任編輯：程龍]