机械设计中三维CAD技术的实践应用

【摘 要】CAD（Computer Aided Design）即计算机辅助设计。如今三维CAD技术已广泛应用于机械设计中，随着现代科技的飞速发展，三维CAD技术也在不断发展，机械设计的形式也在逐步变化。我们应当掌握好三维CAD技术的发展方向，了解三维CAD技术与机械设计的联系，并分析三维CAD技术在机械设计中的运用。

【关键词】机械设计；三维CAD技术；应用

【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

随着社会的不断进步，三维CAD技术得到了长足的进步。将三维CAD技术与机械设计完美结合起来，具有重要的作用。由于机械设计在实际操作与设计时，要耗费大量的物力、财力，三维CAD技术的应用可以合理配置人力资源与原料，进而可以有效的降低资本，更重要的是，更加完善了机械产品的性能，进一步提升了产品的整体水平。在现阶段的发展中，机械产品的性能是所有企业都十分重视的方面，国内的机械产品质量水平并不高，鉴于此，在机械设计中科学运用三维CAD技术，是当前比较有效的一种手段。文章针对三维CAD技术在机械设计中的应用做出了讨论。

1 CAD技术的系统组成

CAD系统由硬件与软件两部分组成。硬件系统是CAD技术的基本保证；软件系统是CAD技术的核心，它决定了系统本身的性能。

1.1 硬件方面

三维CAD技术在硬件方面具有较高的水平，主要是因为当前国内制造的一些机械产品收到社会大众的认可，而且生产工艺比较娴熟，这离不开三维CAD技术的硬件支持。通过调查发现，大概过半的人明白，三维CAD技术的硬件在机械设计方面发挥了重要作用，若硬件不达标，那么就会影响机械设计的顺利进行。

1.2 软件方面

三维CAD技术的软件比较适用于当前的发展状况。软件系统是三维CAD技术的核心，所以它不允许出现任何的差错。从目前的状况来看，不管是在设计阶段，还是生产阶段，三维CAD技术在软件方面做的都不错，但随着科技的不断进步，用户对三维CAD技术的要求会更加严格，对设计与生产的标准也会逐步提高，不断提高与完善三维CAD技术，在机械设计中合理运用CAD技术势在必行。

2 三维CAD技术在机械设计中的应用

2.1 零件与装配图的实体生成

三维CAD技术有三种建模形式，即线框模型、表面模型以及实体模型。在很多拥有实体建模功能的制图软件中，都具备一些基本体系。例如在AutoCAD三维制图软件中，软件有六种基本体系。对于结构简单的器件，可以先分析它的构造，拆分成几部分，然后对每部分进行三维实体造型，进而通过各种运算，最终得出器件的三维实体模型。针对结构繁琐的器件，通常拆分起来比较困难，导致重组或者拆分后基本体过多，致使成型困难。因此，三维CAD技术不能只具备基本体系。鉴于此，可在二维几何元素构造中预设器件的大致性状，然后对其进行拉伸或旋转获取新造型，随之进行计算获得所需要器件的三维实体模型。

2.2 模具CAD/CAM的集成制造

随着社会的不断进步，生产制造业的技术水平也在逐步提高，从人工设计制图到CAD/CAM/CAE的改善，从普通机床到加工中心与数控机床的转变，我国的生产制造业正在向网络化与数字化方向转变。与此同时，模具CAD/CAM技术与激光快速成型技术代表着科学技术的发展趋势。一个完整的CAM/CAD系统包括曲面造型、仿真模拟、三维绘图、数控加工、动态显示等功能，这些功能模块构成了软件系统，它们以工程数据库为基础，对数据进行综合处理。

2.3 零部件设计检查

三维CAD技术的应用，有助于在设定的产品中添加新器件，还能够利用邻近的产品零件设计新的器件，操作起来比较方便。运用三维CAD技术能够使相邻的器件与添加的器件更好的融合，防止新产品出现质量问题。资源查找器中的零件回放能够将零器件通过动画的形式播放，使技术工人可以加深对它的认识。

3 三维CAD技术在机械设计中的应用探讨

3.1 虚心的学习

与国外的先进技术相比，国内的三维CAD技术在机械设计中的应用还不完善，我们应当结合我国的具体国情，虚心学习国外的先进技术。虚心学习并不是指所有技术都要学习，技术人员应当从我国的基本国情出发，选择适合我国社会发展的先进技术来学习。

3.2 从实际情况出发

就我国目前的发展状况来说，三维CAD技术在机械设计中的应用还有许多进步空间，与国外的先进技术与应用实例比较，也存在许多差距。所以，我们应当从实际情况出发，对设计进行完善。我国在三维CAD技术应用于机械设计中方面起步比较晚，但这不表示国内的技术要落后，与之相反，我国的技术是比较先进的，只是落后于一些发达国家，这需要一定的时间去超越。即使是发达国家，也不是一蹴而就的，他们也经历了长久的探索来实现的，所以，我们要从实际情况出发，实事求是，虚心请教，逐步完善我国的技术。

3.3 加强自主学习

调查发现，每个国家都在加强对人才的培养，在当前的形势下，我国应该加强对人才的重视。每个方面的人才都要培养，特别是机械设计方面的人才，更加重要。由于目前我国人才资源丰富，可以组织人们进行自主研究，国外的许多先进技术都是人们研究出来的，因此，我们需要坚持不懈，加强自主学习，设计出符合我国国情的三维CAD技术，然后应用到机械设计中去。

4 结语

在制造业的发展过程中，三维CAD技术的应用是必不可少的。三维CAD技术对机械设计具有重要的作用，随着计算机性能逐渐完善、信息处理的智能化，三维CAD技术具有良好的发展前景。因此，我们一定要从根源出发，学会核心技术，这样才能使三维CAD技术在机械设计中得到更好地展现，生产出更出色的产品，推动国家的科技进步。

【参考文献】

[1]陈骏志，李园，洪策.分析三维CAD技术在机械设计中的应用[J].科技视界，2013（18）：12-13.

[2]张小琴.关于机械设计中三维CAD技术的研究[J].城市建设理论研究：电子版，2013（9）：31-32.

[3]李斌.浅析三维CAD在机械设计中的应用于发展趋势[J].中国科技纵横，2012（19）：41-42.