机械设计中三维cad技术的应用龚乐

机械设计中三维cad技术的应用龚乐

龚乐

南京安运机电有限公司210000

摘要：随着计算机科技技术和经济全球化的不断发展，采用传统的手工机械制图和简单的计算机绘图方法已不能适应社会生产力发展的需要。在当前机械设计制造过程中，就是将cad技术应用于机械产品设计与制造过程中，才能不断地提升机械设计制造水平，推动企业各项工作不断前时，实现中国由制造大国向制造强国的转变。因此，企业将cad技术在机械设计与制造中的有效应用，不断提升自身产品制造质量和产品设计能力，才能实现企业产品做精做优，为实现中国制造大国向制造强国的迈进。基于此，本文对机械设计中三维cad技术的应用进行了详细地分析与探究。

关键词：机械设计；三维cad技术；应用

1、CAD技术概述及其在机械设计中的发展方向

随着时代的不断发展，CAD技术的出现满足了机械化生产中高精准度的需求，尤其是其强大的绘图处理能力和精确快速的计算能力更是在机械设计中体现的淋漓尽致。机械产品设计出现在上个世纪中，但一直以来，其发展进程都非常慢。而CAD技术的出现，大大推动了机械产品设计的发展进程。相比较于传统的机械产品设计方法，主要采用的是以经验设计，人下劳动为主的设计方法，不仅设计周期长，而且设计的结果也不够精准。为有效应对激烈的市场竞争CAD技术开始出现在人们的视野。近年来，随着计算机信息技术的不断进步，CAD技术也得到了不断的丰富。为了能够更好地满足社会的需求，CAD技术必然向着标准化、集成化和智能化的方向。

1.1智能化

智能化是有效解放劳动力的重要形式，CAD技术的出现，能更加精准地把握设计的精准度，有效地将设计人员从繁琐的传统设计中解放出来。例如在产品的模型设计中，可以采用特征造型和参数设计的方式来发故设计人员的思维，而不局限于内在的联系。

1.2标准化

口前CAD软件使用比较多的还是AutoCAD,Pro/Engineer等。而这此软件都是与其他软件所不兼容的，这在很大程度上限制了行业内部的交流与信息共享。所以，子啊未来的发展过程中，CAD技术还需要不断朝着标准化的方向发展，以减少不同软件中的差距，实现资源的共享。

1.3集成化

随着数控加下等技术的不断发展，单纯的计算机辅助设计已经不能满足信息化时代的发展要求。为此，只有加强CAD技术的集成化，才能有效加强CAD技术与下程分析、下艺分析和设计以及产品制造之间的链接，也就是所谓的CAD/CAPP/CAM/CAE的集成。

2、在机械设计过程中应用三维CAD技术的优势

2.1直观性

在装配零件的过程中，资源查找器内部所对应的路径查找器可以对零件装配关系加以记录，这样做最突出的优势就是，如果在装配过程中出现某些问题，那么资源查找器能够在第一时间对错误现象进行显示，并配以相应的说明，为工作人员解决该问题提供科学的参考依据。另外，对于需要经由外部零件，才能完成对内部结构加以了解的机械而言，资源查找器还可以完成对外部零件的隐藏。在机器的装配工作告一段落后，资源查找器可以根据不同运动对机械所具有的实际要求，通过检验的方式，保证设计活动可以与该机械在使用过程中所具有的实际要求相符合，同时对设计环节存在的问题进行修正，避免其不利影响的进一步扩大。

2.2便捷

三维CAD技术在对机械进行设计的过程中，能够通过对相邻零件所处的位置以及形状加以改进的方式，完成对零件构造的更改。这种方式不仅便捷、有效，还能够提升新零件与原有零件所具有的契合程度，从根本上杜绝不同零件之间由于契合程度存在问题，最终影响装备效果的情况出现。除此之外，设计人员还可以将零件的造型过程，通过动图的形式呈现在资源查找器之中，这样做能够提高工作人员在对设计的全过程加以分析时的准确程度。

2.3有效

在对机械进行设计的过程中合理应用三维CAD技术，还可以缩短设计周期，提升设计效率。在对新机械进行开放式设计的过程中，对该项技术进行合理应用，可以精简不必要的设计流程，并且通过重新对部分零件加以设计的方式，保证设计活动的高效完成。除此之外，对于绝对多数零件来说，三维CAD技术都与能够通过对相关信息的合理运用，保证设计质量与效率的提升。

3、三维CAD技术在机械设计中的应用

3.1三维CAD技术应用于机械建模进程

既然三维CAD技术在机械设计中的应用可以让设计过程更加直观，三维CAD技术才被广泛应用于机械设计中。三维CAD技术在机械建模进程中的应用主要包括以下内容：一是表面方式，二是框架方式，三是立体方式。三维CAD技术中包含机械设计所需要的以下几种图形：一是椭圆形，二是圆形，三是圆柱形。如果在机械设计中需要结构比较复杂的形状，就需要采用布尔运算，把系统内部自带的图形重新排列，结合机械设计的实际需求来展开布尔运算，提高机械设计的效率。比如，机械设计人员在设计央视大楼的过程中，就需要使用三维CAD技术，并借助其他画图软件的帮助，对大楼的模型进行构建，为后期大楼的施工奠定基础。

3.2三维CAD技术在方案形成中的应用

随着社会的快速发展，各项科学技术也得到迅猛发展，生产制造业的发展进程也在不断加快，传统的人工机械设计模式已经无法满足机械设计的实际需求，三维CAD技术逐渐取代了传统的人工机械设计模式，机械设计从机床向数控机床转变。如今，我国的生产制造业正向着数字化发展。目前，三维CAD技术被广泛应用于方案形成中，更好地保证了设计方案的合理性。

3.3三维CAD技术在农业机械设计中的应用

研究表明，三维CAD技术也广泛应用于农业机械设计中。比如，三维CAD技术已经广泛应用于收割机设计中，收割机的机械设计是以分离装置为设计起点，结合三维CAD系统的实际情况展开收割机设计工作，并对收割机的内部参数进行细分，并合理制定收割机设计方案，把收割机内部的数据联系在一起，实现数据的共享，提高数据的利用率。

3.4三维CAD技术在机械CAE中的应用

机械CAE的主要作用就是可以优化机械设计结构，并对机械设计中的数据进行比对分析，最终确定机械设计方案，并对机械设计方案的合理性进行准确评估。三维CAD技术在CAE中的应用可以对设计模型的结构进行调整，保证机械设计的顺利开展。CAE的功能包括以下几个：一是寿命预估，二是工程数据分析，三是强度设计评价，四是仿真动力学，五是结构优化设计。三维CAD技术在CAE中的应用可以有助于CAE功能的实现。

综上所述，和传统设计模式对比而言，三维CAD技术所具有的优势是非常明显的，在机械设计的过程中对该项技术进行合理应用，不仅可以在一定程度上对设计效率进行提升，还可以保证最终设计成果的质量，也就是说该项技术的出现对于加快我国机械产业发展进程而言，具有非常重要的作用。因此，对三维CAD技术进行更为深入与透彻的研究，是现阶段科研人员最主要的工作内容之一。

参考文献：

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[2]戴红霞.刍议三维CAD技术在机械设计中的应用[J].装备制造技术,2015,(10):278-279.[2017-08-10].

[3]张烨,金君鑫.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].工业设计,2015,(09):161+167.[2017-08-10].