三维CAD技术在机械设计中的应用

三维CAD技术在机械设计中的应用

姬爱英

身份证：370830198101204742

摘要：在社会科技不断发展的背景下，各种新技术不断涌现出来，三维CAD技术在机械设计当中的应用变得越来越广泛。该技术可以在机械设计的过程当中不断收集与整理信息，在设计遇到问题的时候还可以根据之前的信息来对问题进行分析，最终解决问题，为工业生产提供了更加安全与稳定的环境。与此同时，三维CAD技术的应用过程比较简单，工作人员只需要经过简单的培训就可以自行编程。基于此，本文对机械设计中三维CAD技术的应用价值与应用方法进行了分析与研究，希望能够为机械设计工作者提供参考与借鉴。

关键词：机械设计;三维CAD技术;应用价值;应用方法

引言

随着社会和科技的进步，社会的发展和新技术的出现，三维CAD技术在机械设计领域的应用越来越广泛。三维CAD技术与其他技术相比具有无可比拟的优势，但技术水平也需要不断提高，才能更好地提高其工作效率。中国机械领域也在逐步向信息化、智能化方向发展。未来，AutoCAD技术必然能够在适应计算机发展的基础上实现更长远的发展。相关用户未来一定会进一步提高自己的绘画能力和技巧。只有这样，AutoCAD技术才能在机械设计過程中发挥更大的作用。

1.三维CAD机械技术的概念

机械设计是机械工程的第一步，主要是指对机械的机构、尺寸、工作原理、各部分的零件等进行规划和分析。，并做好相关记录，在一定程度上为各种过程提供有力的参考数据。三维CAD技术是基于计算机技术和电子技术相结合的建模技术。该技术已在汽车、机械、化工等行业得到充分应用，特别是在制造业。在机械设计中，要保证人力、物力充足，使三维CAD技术能够充分展示其物质资源，从而降低成本，在一定程度上提高整体质量和经济效益，进而满足用户的需求。

目前我国也称3D CAD技术为建模技术，它是在2D技术的基础上发展起来的，进而成为CAD技术的核心。它主要以3D模型为整体基础，经过多阶段的发展最终成型。当三维结构建立好了，也会让二维模型更简单。只有三维CAD技术更加完善，才能满足各种几何形状。然而，三维CAD技术的应用需要设计师良好的想象力和丰富的创造力。然而，将三维CAD技术应用于机械设计，可以在一定程度上保证产品虚拟化的最佳程度，极大地保证了产品设计和绘图的质量。在当今社会，可以说只有设计师充分掌握3D CAD技术，才能保证机械技术的质量。

2.机械设计中三维CAD技术的应用价值

2.1使机械设计的作品更加直观与形象

在开展机械设计工作的过程当中，立体化模型的构建是重要的环节。在过去，人们通常是通过正投影的方法来完成这一环节的，运用二维方法来完成绘制，并在这之后实现三维模型的转换。在三维CAD技术应用之后，人们可以基于计算机软件系统来直接进行三维辅助性设计。通过这种方式，可以使设计出的产品变得更为直观化与形象化。设计人员在基于该技术来进行产品的仿真性与虚拟性设计的同时，也可以对产品进行直观化与形象化的检验，在这个过程当中找到作品当中存在的问题，进而运用专业化的软件对作品进行调节与完善，最终实现产品质量与效果的提升。

2.2能够满足机械参数化与变量化设计需求

在机械设计当中进行三维设计的时候，参数化与变量化设计是基本思想。在传统机械设计的过程当中，如果需要对图纸进行修改的话，往往需要对整个图纸的内容进行重新绘制，这是由于其中的几何元素都是运用标准型尺寸来进行设计的。而为了提高设计的质量与效果，很多机械产品在设计的时候都需要多次修改与完善，这会导致设计时间被延长，产生的经济成本也比较高。在三维CAD技术应用的情况下，机械设计已经具备了基本的参数化设计性能，基于参数化与变量化的功能模块，可以对产品的尺寸信息进行自动化的修改，同时也可以根据设计结构来改变装配环境，这不仅可以有效减少设计人员的工作量，缩短设计修改的时间，同时也可以提高设计质量与设计效率。

3.三维CAD技术在机械设计中的优势

3.1产品设计更为形象化

在设计一件作品时，有必要想象它的三维实现。然而，由于设计手段的限制，在一定程度上，平面设计很难对其进行设计。通常，三维的想法是以二维的方式绘制的。然而，随着CAD技术的应用，借助软件绘制三维想象并不难。使用3D CAD技术时，座椅屏幕可以更加可视化、可视化。在一定程度上，使用这种技术创造的产品也非常有利于其检验，使得检验人员在检验时更加简便，一目了然。同时，在设计阶段，这种技术手段还是可以用来模拟的，让作品在实践中得到运用。

3.2促进新产品的开发

在机械产品的开发中，可以利用3D CAD技术快速构建模型，这样在一定程度上可以更加立体，并且可以通过动画的方式展示零件的造型，这样在一定程度上可以让设计人员发现不足。三维CAD技术在机械工程中的应用，可以在一定程度上降低设计难度，有助于提高产品的创新性，加速新产品的开发。

3.3提高机械设计效率

三维CAD技术的合理应用可以在一定程度上提高机械设计的效率，在设计中可以避免装置中的小零件造成的错误。通过3D CAD技术，可以更直观地展示平面设计，有利于观察零部件，进而更快地完成机械设计。

3.4提高机械质量

三维CAD技术的合理应用可以使其设计更加合理和科学，模拟零件的运动和产品的虚拟建模。相关设计人员在检查产品时也可以更加直观，选择合适的方案，从而提高机械设计的整体质量。

3.5缩短设计周期

设计时间的缩短主要表现在利用相关系统对机械产品进行改造，即当某一产品的零部件出现问题时，整个系统会更换机械，使其成为尺寸合理的新产品。

4.三维CAD技术在机械设计中的应用

4.1CAD技术在设计方案建模中的应用

3D CAD技术的主要优点是可以保证设计方案更加直观、立体，因此该技术可以广泛应用于设计方案中。三维CAD技术通常主要采用框架式和三维建模的方法，也有一些简单的图形。如果需要设计的机械过于复杂，那么在使用3D CAD技术时，会通过布尔运算对自身的图形进行排列组合，同时还会根据相关用户的需求进行排版和系统化的计算，从而得到预期的图形，这在一定程度上可以提高为机械设计方案建模的强大数据。

4.2计算机辅助设计技术在设计方案形成中的应用

在机械工程中，要完成零件的设计方案，就要对基础零件进行加工，同时也需要对其进行合理科学的安排，最终形成合理科学的机械设计方案。三维CAD技术具有比较强的编译功能，相关设计人员只需要按照之前的设计方案进行排列组合即可。如果零件本身比较复杂，设计人员可以按照3D CAD技术中的旋转方式来排列形成新的零件，这样在一定程度上可以有利于制定出科学合理的设计方案，提高机械工程的编排。设计人员在设计机械方案时仍需重视CAM软件系统的应用，使数据分析等方法能够充分用于数据管理，同时设计方案也能更加完善合理。

4.3计算机辅助设计技术在机械CAE软件中的应用

机械CAE软件的主要功能是对结构设计、设计方案和方案数据进行优化比较，最终通过它形成合理的设计方案，同时对其进行评价，从而保证设计方案是否达到一定程度的标准化。首先，我们可以通过CAE软件建立模型并进行分析，从而在一定程度上保证机械设计方案的顺利进行。

结语

总之，在机械工程中的设计是整个工程的重要组成部分，是机械生产中要经过的第一步，对机械性能起着重要的作用，因此机械工程的相关设计人员应予以重视。在当今社会，它已经充分应用于社会生活的各个方面，如汽车、机械、化工等行业。由于其自身的优势，可以广泛应用于机械工程中。随着科学技术的进步和发展，三维计算机辅助设计技术将在未来发挥重要作用。

参考文献

[1]韩志斌.飞机制造工艺装备的标准化设计与管理[J].山东工业技术，2018，（21）：38-40.

[2]张官清.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用[J].工程技术研究，2018（3）：63-64.