結構設計中三維CAD技術的應用分析

王慧+張柯

摘 要：當前，計算機技術水平有了顯著提高，繼而促進了信息化處理的能力。對于三維CAD技術而言，其是計算機技術的一種，在科學技術水平逐步提升的背景下，三維CAD技術更加完善，其被廣泛運用到各個領域。在結構設計過程中，由于現代社會的飛速發展，對結構設計提出了更高的要求，為了增強結構設計質量，應當順利時代和科技發展趨勢，加大三維CAD技術的應用。因此，本文針對結構設計中三維CAD技術的應用進行了分析，從而為結構設計提供借鑒。

關鍵詞：結構設計；三維CAD技術；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.109

近年來，隨著科學技術水平的逐步提高，信息技術正處于日益發展中，在電子技術與計算機技術基礎上，產生了三維CAD技術，該技術對結構設計具有現實意義。但值得注意的是，三維CAD技術更多的被運用在機械類結構設計中，通過將三維CAD技術合理的運用在結構設計中，有利于結構間相互配合，從而增強了產品的質量與技術含量，為提高我國現代化工業水平奠定良好基礎。基于此，在結構設計期間，應該合理的利用三維CAD技術，通過充分發揮該技術的作用，從而促進提升結構設計效果，為優化產品質量創造有利的條件。

1 三維CAD技術的優勢分析

隨著科學技術水平的不斷提升，進而產生了三維CAD技術，對于該技術而言，主要包含了三維造型、機構運動分析和三維設計等內容，該技術在諸多領域的運用，通過發揮虛擬和仿真等的作用，可以滿足性能以及幾何形狀等的要求，能夠讓產品的各個指標更加符合規范。當前，在結構設計過程中，通過運用了三維CAD技術，有利于提高產品的質量與科技含量，比如，在機械結構設計時，采取三維CAD技術對產品的結構加以設計，由于三維CAD技術與二維技術相比功能更加強大，所以結構設計質量有所保障，因而在零件加工中也有助于提高機械產品的整體質量。

同時，在結構設計期間，設計人員不但要完成設計任務，而且要對部分零件予以改裝，確保結構設計更加具有科學性與合理性，所以結構設計是個復雜的過程[1]。但是，將三維CAD技術利用在結構設計中，因為三維CAD技術更加完善，系統的功能更為健全，在具體設計時，設計速度更快，能夠提高到4倍以上，縮短了結構設計的時間，并且設計質量也有所保證。總之，三維CAD技術有很多的優勢，將其運用在結構設計中對提升設計質量具有主要作用，也為推動行業發展提供了堅實的保障。

2 三維CAD技術在結構設計中的具體應用

2.1 制作裝配圖

當前，由于三維CAD技術有很多的優勢，所以被廣泛應用在諸多領域，以機械行業為例，在結構設計過程中，三維CAD技術作為比較核心的輔助工具，將其應用在制作裝配圖中，對最大限度的提高設計質量創造了有利條件。在實際運用CAD技術制作裝配圖時，設計人員認真地分析零部件結構，合理的利用CAD軟件中的三維編輯功能，當鼠標運動到某一具體位置時，然后將零部件的裝配制定到該坐標處，從而以最快和最準確的方式完成裝配圖的制作，也達到了良好的結構設計效果。

2.2 制作產品的零件和裝配圖建模

在結構設計時，為了保證設計質量，需要充分發揮三維CAD技術的重要作用，在制作產品的零件和裝配圖建模階段，通過正確的運用三維CAD技術，將該技術運用在制作產品的零件和裝配圖建模中，從而為提高產品結構設計整體效果具有現實意義。CAD技術將線框、表面和實體建模作為主要方式，然而，三維CAD技術與其相比有很大的差異性，該技術還兼具圓錐形、立方體和環狀體等六大建模體系，將三維CAD技術應用在機械產品結構設計中，對不同類型的零件予以實體建模發揮了關鍵作用，尤其是在對零件進行分解過程中，采用了交、并和差等布爾運算，能夠更好的對機械零件的三維造型實施實體建模[2]。當對產品的零件進行了實體建模之后，借助于CAD軟件對相關資料予以合理的整理與分許，進而整合出最為科學的機械裝配圖形，不但提高了結構設計質量與效率，而且保證了產品的整體質量。

2.3 檢查零部件設計情況

在將三維CAD軟件運用在結構設計過程中，設計人員借助于動畫播放或是建模的形式，可以快速、比較直觀的演示機械產品零部件實際裝配狀況，也有利于利用資源查找器修改機械產品中的某部分零件，對產品模型予以重新構建，檢查零部件的設計情況，繼而有效的增強了機械零件間適配的性，也在一定程度上防止零件存在誤差，從而最大程度的降低了機械產品在裝配存在問題。其中設計人員利用三維CAD軟件系統可以對整體裝配予以合理的調整，所以能夠呈現出不同形狀結構的實體建模，一旦發現問題，進而立即對機械零件結構設計與裝配加以調增，從而保證了結構設計的整體質量[3]。因此，在結構設計期間，通過加大三維CAD技術的利用力度，能夠實現對零部件設計情況加以檢驗的效果，以自動化的方式對零部件予以檢查，并且直觀的觀察設計狀況，不但縮短了設計的周期，而且也最大程度的提升了產品質量。

3 結語

我國作為工業大國，工業的發展為社會經濟增長發揮了關鍵作用。在機械、汽車和電子領域，為了優化產品結構，進而創造出高品質的產品，必須對結構進行合理的設計，那么，在結構設計期間，需要利用到計算機技術與電子技術等，實現對產品結構的優化。在行業發展過程中，企業需要對產品結構進行設計，進而制造出質量更高的產品，繼而滿足市場的需求，那么，在結構設計期間，應當采取合理的技術，為提高結構設計效率奠定良好基礎。由于三維CAD技術具有很多的優勢，所以需要將三維CAD技術合理的應用在結構設計中，從而為提高結構設計質量發揮主要作用。

參考文獻：

[1]倪廣樹.結構設計中三維CAD技術的應用[J].中國機械，2014（06）：198-199.

[2]龔鳳華.淺析CAD技術在鋼結構設計中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013（14）.

[3]鄭子毅.全三維CAD/CAE/CAM集成技術在模具開發中的應用[J].模具制造，2013，13（01）：18-21.