CAD三維軟件在機械設計中的運用

孫啟明 孫冉

摘要 隨著科學技術的快速進步，計算機應用的領域逐步擴大。現(xiàn)階段，在機械設計行業(yè)中，CAD三維技術在二維基礎上增加了較多功能和特性，為機械設計的進步提供了便利條件。通過CAD三維技術的運用，使機械設計操作更加智能化、集成化、標準化。可以更好的輔助項目完成設計，縮短項目的設計周期。因此，本文針對CAD三維技術在機械設計中的運用進行研究，試圖為之提供行之有效的可行性建議。

【關鍵詞】CAD 三維軟件 機械設計 影響

CAD三維軟件技術的發(fā)展是以平面CAD為基礎。相對平面設計而言，三維軟件設計可以建立立體模型，所設計的產(chǎn)品更加直觀、形象，為機械設計提供準確的參照物，并且，通過軟件技術的利用，可以為設計提供可靠的數(shù)據(jù)，對模型物體進行準確定位，在設計過程中及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。同時，可以對部分物件進行組合設計，保證各個部件能夠形成一個有效的運行環(huán)境，使各部件相互協(xié)調(diào)和作用，從而使機械作業(yè)更加方便、快捷。因此，CAD三維軟件技術在一定程度上使信息更加細致、全面，在機械設計中得到廣泛應用。

1 CAD三維技術的特性評價

CAD三維軟件技術是在以往平面系統(tǒng)設計的基礎上增加了立體的功能，使所要設計的產(chǎn)品會更加直觀、形象，一目了然。其特性主要體現(xiàn)在制圖、識圖以及反映實體模型。該技術具有較強的專業(yè)性和操控能力。可利用計算機軟件和制圖軟件，對所需的產(chǎn)品進行定義、規(guī)劃布局，畫出結(jié)構(gòu)圖，并對設計出的零件進行分析、模擬，對產(chǎn)品進行優(yōu)化設計，保障機械設計符合現(xiàn)行的法律法規(guī)及技術規(guī)范，從而形成一個切實可行的設計方案。此外，該技術還可以完成各部件的模型建立，使設計出的產(chǎn)品立體感效果更好，在實施過程中，能夠容易檢測工作中出現(xiàn)的沖突現(xiàn)象，便于及時更正。目前，CAD三維軟件技術的應用，在一定程度上為機械設計人員的操作提供了便利途徑，這種新技術的推廣，大大縮短了項目的設計周期，為后續(xù)設計工作提供可靠保障。

2 CAD三維軟件技術在機械設計中的應用

隨著機械自動化需求的增加，機械產(chǎn)品設計要求也在逐步提高，設計產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)形式在隨之變化。三維技術利用其專業(yè)性，可以將模型及其各部分形狀、外觀快速展現(xiàn)出來。在識圖和實物中，三維效果都有較好的體現(xiàn)，有助于提高加工產(chǎn)品人員的熟練程度，從而使設計的產(chǎn)品符合設計要求。采用CAD三維軟件技術，設計工作人員可以準確的建立三維模型。并且對三維信息進行修改，展現(xiàn)構(gòu)件的運動或模擬旋轉(zhuǎn)。同時，三維技術可以對應力情況進行分析研究，動態(tài)觀察各部件運作情況，優(yōu)化設計功能特性。設計效果如圖l所示。

此外，在產(chǎn)品零部件設計方面，可以對產(chǎn)品的零件進行設計和組裝，利用計算機的快速展現(xiàn)部件的立體性，使設計出來的產(chǎn)品更直觀。該技術的應用可以使機械設計獨立部件呈現(xiàn)出完整視覺，減少傳統(tǒng)二維平面設計的不足，充分了解零件的裝配結(jié)構(gòu)，通過動態(tài)形式的圖形，展現(xiàn)各種零部件的結(jié)構(gòu)造型。在機械設計中，CAD三維軟件通常有三種建模方法，分別是線框模型、表面模型和實體模型。在設計中，通過分析其結(jié)構(gòu)來確定實體模型。此外，三維機械設計有較多模塊組合的選擇，根據(jù)不同位置，不同材料，選擇直觀、可行的方法建模，在實體模塊完成組合后，并及時檢驗各部件配合的完整性，發(fā)現(xiàn)問題及時改正，從而保障后期設計的質(zhì)量和可靠性。

3 CAD三維軟件技術的影響及優(yōu)勢

3.1 顯著提高設計效率

在機械產(chǎn)品設計過程中，采用先進的三維建模技術，可以節(jié)省設計周期，減少時間和人力資源成本，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟利潤，為實現(xiàn)產(chǎn)品價值提供了進一步發(fā)展。此外，在產(chǎn)品設計時，可以根據(jù)設計需求，隨時調(diào)整部件的信息，對信息進行重新整合，從而設計出新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，為機械設計人員對零部件的變更及時更新和掌握，以良好的靈活性、功能性提高機械設計效率。

3.2 提高機械設計質(zhì)量

現(xiàn)代機械設計的產(chǎn)品大多采用數(shù)控技術，結(jié)合計算機大數(shù)據(jù)容量特點，將日常設計信息和數(shù)據(jù)進行保存，在進行其他機械設備設計時，對所需信息進行提取利用。隨著數(shù)據(jù)資料的累積，可以為后期設計的提供重要的參考信息，從而使機械設計的質(zhì)量有所保障，進而增強產(chǎn)品設計的技術含量和整體質(zhì)量。

4 結(jié)論

綜上所述，隨著科學技術的進步，CAD三維軟件技術在機械設計領域被廣泛應用。該技術利用計算機技術的高性能、大存儲和多功能等特點，創(chuàng)造出更多高精度、高性能的機械產(chǎn)品。因此，本文針對當前機械設計領域中CAD三維軟件技術特點進行評價，并對設計應用現(xiàn)狀和其優(yōu)勢進行闡述。通過研究得出，三維軟件技術的應用，可以使機械生產(chǎn)更加智能和精確，從而設計出具有高效性和創(chuàng)新性的機械產(chǎn)品，為我國機械設計行業(yè)的發(fā)展提供有利幫助。

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