三維CAD技術在機械設計中的應用研究

陸愛華

摘 要：經濟進步的前提下，科技隨之走入快速前行的階段，計算機技術成為人們在工作、生活中的必備工具，在降低人們的勞動量的同時，使之腦力的消耗減少，也能提升工作的整體效率。機械設計中，三維CAD技術的應用對施工起著較為重要的效用，也是目前技術人員探究的新內容。實際施工中，外界諸多的因素都對三維CAD技術的使用有著一定的影響，也易在設計操作中出現一些漏洞，需要相關人員尋找到相應的解決措施，旨在改進三維CAD技術的應用效果，提升機械工程的整體質量。

關鍵詞：三維CAD技術;機械設計;應用研究

新時期下，三維CAD技術有著較好的發展前景，不僅將其應用于醫療和建筑等領域，更受到機械設計行業的青睞。CAD技術涉及供暖、空氣調節及通風等內容，是機械工程中的重要部分，以使產品展現出自身的價值。三維CAD技術在機械設計中的應用，使產品設計的形式發生一定的程度變革，憑借其優勢使研制新產品原本的周期得到縮短，還能提升設計的水準，使產品的功能性增強，最終推進工業領域的穩步前行。三維CAD技術開始在機械設計中得到較為廣泛地應用，是機械制造企業在新時期下提升自身競爭實力的新途徑。目前，部分機械制造企業對于先進的三維CAD技術缺少全面性的認知，故需對該技術的應用進行深入地探討，旨在提升機械設計的質量和整體的安全性。

一、三維CAD技術概述

三維CAD技術是借助三維模型，制作出相應的模板，在此基礎上再通過長時間的發展而逐步演變成的，又稱之為：建模技術，在機械設計方面的應用最為突出，屬于設計的中心環節。

首先，三維CAD技術可以將預想的畫面以圖像技術的方式轉變為具象化，直觀且立體地展現出設計者的創造思維。

其次，該技術還可以根據設計者的需求對其中的幾何圖形進行相應的調整和改進，使產品設計愈發精準，滿足人們多樣化的需求，有著一定的靈活性，是設計人員的得力助手。

再次，三維CAD技術通過幾何模型的方式，讓設計人員完成對各部件間科學且合理的配置，保證產品的質量和其安全的性能，使之在組合中展現出最好的狀態，使機械設計的制作過程得到順利的完成。

最后，三維CAD技術由原來的線框建方式逐漸演變為目前的三維方式，加快機械設計產品的更新速度，以跟時代進步潮流，是機械設計者應具有的新型能力。

二、三維CAD技術在機械設計中的應用策略

（一）機械零件建模中的應用

機械建模的過程中，需要多種模型結構的使用，CAD系統下有表面、線框和立體這三種模型供其使用。三維CAD系統中一般都有著較為基礎的立方體、圓柱體、楔形體等圖形結構，設計者可以借助布爾運算的方式，將這些結構進行靈活的組合和相應的搭配，對于設計者所獨有的想法，也能夠加入其中，使產品的設計有所創新，也趨于復雜化而增強其性能。設計者通過三維CAD技術將腦中的構想真實的展現，進行調整和相應的操作，可以讓工作變得簡單，使設計者能夠較快地設計出機械產品，提升整體的工作效率。

（二）CAD模具的集成制作

我國機械制造業的生產已趨于科技化，三維CAD技術這類先進的設計制圖手段成為機械領域的發展方向。設計人員利用CAD、CAM等快速成型的技術完成產品的設計，有著較為普遍的應用，是機械設計中的先進工具。三維CAD技術在機械設計中的應用，將曲面選型和仿真式的模式做到相應的結合，數控加工技術和三維繪圖等形式也及時融入到相應的軟件中，呈現了系統化。設計人員借助工程數據和技術需求，結合平臺提供的資料，使不同的機械產品在設計中更為合理，提升設計數據的整體使用效率，保證機械產品的性能趨于全面化，而質量也得到相應的提升，滿足人們多樣化的需求。

（三）機械CAE軟件的應用

對于產品結構的設計而言，為保證其彰顯出合理性，需對相應的設計進行優化和調整，而這一操作可以由機械CAE軟件來完成，根據設計圖紙中的參數來進行后續的分析，通過對比來發現其中問題，及時進行相應的處理，使產品的設計更具有科學性。該軟件還能夠幫助設計人員對設計的方案進行判斷，主要是體現在合理性方面，以提升設計方案的可行性，避免因設計不夠合理而產生一系列的問題。為了使該軟件能夠凸顯其真正的效用，需與三維CAD技術結合，在成功建模后才能展現二者的優勢，做到互補并使設計方案可以成功的執行。

（四）檢驗機械零部件設計的應用

機械產品的組裝過程中會用到多種不同的零部件并需要對每個細小的部件進行檢查，三維CAD技術中所具有的數據播放功能可以代替人工檢查的方式，直接將各個需要組裝的零部件進行播放，模擬整個組裝的過程，以完成對零部件的檢驗，也能及時發現組裝中可能出現的問題，盡快選對其進行處理。檢查的過程中，工作人員可以通過三維CAD技術擁有的查找功能對有問題的或不符合相關標準的零部件進行有針對性地調整，縮短以往的尋找時間，繼而提升零部件間的配合度，最大程度的避免因零部件不滿足要求而影響機械的正常運轉。與此同時，工作人員利用三維CAD技術快速且準確地找出零部件的質量問題，保證整個機械產品的高質量，更節約時間方面的成本，提升工作的效率。

（五）農業機械設計中的應用

農用收割機的設計中，借助三維CAD技術從軸流釘齒脫粒分離設備入手，結合數控加工的模塊對該設備進行三維的處理，使之各零部件能夠有效的分配，再進行后續各環節的設計，使復雜的機械產品設計方案可以順利完成。設計人員還可以通過API等技術，區分出三維系統中不同的位置，使信息間的聯系增強，有助于信息的共享。

結束語：

社會在進步，機械智能化已成為企業新的發展趨勢，與此同時，三維CAD技術憑借其優勢受到機械制造企業的青睞，故對其有著較高的要求。目前，三維CAD技術的應用中，逐漸凸顯出一些問題，不夠完善，加之相關人員對該技術的運用方面不熟悉，無法展現其實際效用，也增加后續應用的難度。機械制造企業應以長遠的眼光看待三維CAD技術的應用，鼓勵設計人員運用多種方式對新技術進行深入的探究，使之掌握程度逐漸提升，快速地完成對產品的設計，保證其功能和質量等滿足人們多樣化的需求，推進機械制造業的穩步前行。

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