三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

陸愛華

摘 要：經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的前提下，科技隨之走入快速前行的階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)成為人們?cè)诠ぷ?、生活中的必備工具，在降低人們的勞?dòng)量的同時(shí)，使之腦力的消耗減少，也能提升工作的整體效率。機(jī)械設(shè)計(jì)中，三維CAD技術(shù)的應(yīng)用對(duì)施工起著較為重要的效用，也是目前技術(shù)人員探究的新內(nèi)容。實(shí)際施工中，外界諸多的因素都對(duì)三維CAD技術(shù)的使用有著一定的影響，也易在設(shè)計(jì)操作中出現(xiàn)一些漏洞，需要相關(guān)人員尋找到相應(yīng)的解決措施，旨在改進(jìn)三維CAD技術(shù)的應(yīng)用效果，提升機(jī)械工程的整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：三維CAD技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì);應(yīng)用研究

新時(shí)期下，三維CAD技術(shù)有著較好的發(fā)展前景，不僅將其應(yīng)用于醫(yī)療和建筑等領(lǐng)域，更受到機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的青睞。CAD技術(shù)涉及供暖、空氣調(diào)節(jié)及通風(fēng)等內(nèi)容，是機(jī)械工程中的重要部分，以使產(chǎn)品展現(xiàn)出自身的價(jià)值。三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形式發(fā)生一定的程度變革，憑借其優(yōu)勢(shì)使研制新產(chǎn)品原本的周期得到縮短，還能提升設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)，使產(chǎn)品的功能性增強(qiáng)，最終推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域的穩(wěn)步前行。三維CAD技術(shù)開始在機(jī)械設(shè)計(jì)中得到較為廣泛地應(yīng)用，是機(jī)械制造企業(yè)在新時(shí)期下提升自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的新途徑。目前，部分機(jī)械制造企業(yè)對(duì)于先進(jìn)的三維CAD技術(shù)缺少全面性的認(rèn)知，故需對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入地探討，旨在提升機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和整體的安全性。

一、三維CAD技術(shù)概述

三維CAD技術(shù)是借助三維模型，制作出相應(yīng)的模板，在此基礎(chǔ)上再通過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展而逐步演變成的，又稱之為：建模技術(shù)，在機(jī)械設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用最為突出，屬于設(shè)計(jì)的中心環(huán)節(jié)。

首先，三維CAD技術(shù)可以將預(yù)想的畫面以圖像技術(shù)的方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫呦蠡?，直觀且立體地展現(xiàn)出設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造思維。

其次，該技術(shù)還可以根據(jù)設(shè)計(jì)者的需求對(duì)其中的幾何圖形進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)愈發(fā)精準(zhǔn)，滿足人們多樣化的需求，有著一定的靈活性，是設(shè)計(jì)人員的得力助手。

再次，三維CAD技術(shù)通過幾何模型的方式，讓設(shè)計(jì)人員完成對(duì)各部件間科學(xué)且合理的配置，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和其安全的性能，使之在組合中展現(xiàn)出最好的狀態(tài)，使機(jī)械設(shè)計(jì)的制作過程得到順利的完成。

最后，三維CAD技術(shù)由原來的線框建方式逐漸演變?yōu)槟壳暗娜S方式，加快機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的更新速度，以跟時(shí)代進(jìn)步潮流，是機(jī)械設(shè)計(jì)者應(yīng)具有的新型能力。

二、三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

（一）機(jī)械零件建模中的應(yīng)用

機(jī)械建模的過程中，需要多種模型結(jié)構(gòu)的使用，CAD系統(tǒng)下有表面、線框和立體這三種模型供其使用。三維CAD系統(tǒng)中一般都有著較為基礎(chǔ)的立方體、圓柱體、楔形體等圖形結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)者可以借助布爾運(yùn)算的方式，將這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活的組合和相應(yīng)的搭配，對(duì)于設(shè)計(jì)者所獨(dú)有的想法，也能夠加入其中，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有所創(chuàng)新，也趨于復(fù)雜化而增強(qiáng)其性能。設(shè)計(jì)者通過三維CAD技術(shù)將腦中的構(gòu)想真實(shí)的展現(xiàn)，進(jìn)行調(diào)整和相應(yīng)的操作，可以讓工作變得簡(jiǎn)單，使設(shè)計(jì)者能夠較快地設(shè)計(jì)出機(jī)械產(chǎn)品，提升整體的工作效率。

（二）CAD模具的集成制作

我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)已趨于科技化，三維CAD技術(shù)這類先進(jìn)的設(shè)計(jì)制圖手段成為機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展方向。設(shè)計(jì)人員利用CAD、CAM等快速成型的技術(shù)完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，有著較為普遍的應(yīng)用，是機(jī)械設(shè)計(jì)中的先進(jìn)工具。三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，將曲面選型和仿真式的模式做到相應(yīng)的結(jié)合，數(shù)控加工技術(shù)和三維繪圖等形式也及時(shí)融入到相應(yīng)的軟件中，呈現(xiàn)了系統(tǒng)化。設(shè)計(jì)人員借助工程數(shù)據(jù)和技術(shù)需求，結(jié)合平臺(tái)提供的資料，使不同的機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中更為合理，提升設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的整體使用效率，保證機(jī)械產(chǎn)品的性能趨于全面化，而質(zhì)量也得到相應(yīng)的提升，滿足人們多樣化的需求。

（三）機(jī)械CAE軟件的應(yīng)用

對(duì)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)而言，為保證其彰顯出合理性，需對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，而這一操作可以由機(jī)械CAE軟件來完成，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的參數(shù)來進(jìn)行后續(xù)的分析，通過對(duì)比來發(fā)現(xiàn)其中問題，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更具有科學(xué)性。該軟件還能夠幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行判斷，主要是體現(xiàn)在合理性方面，以提升設(shè)計(jì)方案的可行性，避免因設(shè)計(jì)不夠合理而產(chǎn)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(shù)結(jié)合，在成功建模后才能展現(xiàn)二者的優(yōu)勢(shì)，做到互補(bǔ)并使設(shè)計(jì)方案可以成功的執(zhí)行。

（四）檢驗(yàn)機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的應(yīng)用

機(jī)械產(chǎn)品的組裝過程中會(huì)用到多種不同的零部件并需要對(duì)每個(gè)細(xì)小的部件進(jìn)行檢查，三維CAD技術(shù)中所具有的數(shù)據(jù)播放功能可以代替人工檢查的方式，直接將各個(gè)需要組裝的零部件進(jìn)行播放，模擬整個(gè)組裝的過程，以完成對(duì)零部件的檢驗(yàn)，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)組裝中可能出現(xiàn)的問題，盡快選對(duì)其進(jìn)行處理。檢查的過程中，工作人員可以通過三維CAD技術(shù)擁有的查找功能對(duì)有問題的或不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的零部件進(jìn)行有針對(duì)性地調(diào)整，縮短以往的尋找時(shí)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(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，工作人員利用三維CAD技術(shù)快速且準(zhǔn)確地找出零部件的質(zhì)量問題，保證整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的高質(zhì)量，更節(jié)約時(shí)間方面的成本，提升工作的效率。

（五）農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

農(nóng)用收割機(jī)的設(shè)計(jì)中，借助三維CAD技術(shù)從軸流釘齒脫粒分離設(shè)備入手，結(jié)合數(shù)控加工的模塊對(duì)該設(shè)備進(jìn)行三維的處理，使之各零部件能夠有效的分配，再進(jìn)行后續(xù)各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，使復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案可以順利完成。設(shè)計(jì)人員還可以通過API等技術(shù)，區(qū)分出三維系統(tǒng)中不同的位置，使信息間的聯(lián)系增強(qiáng)，有助于信息的共享。

結(jié)束語：

社會(huì)在進(jìn)步，機(jī)械智能化已成為企業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì)，與此同時(shí)，三維CAD技術(shù)憑借其優(yōu)勢(shì)受到機(jī)械制造企業(yè)的青睞，故對(duì)其有著較高的要求。目前，三維CAD技術(shù)的應(yīng)用中，逐漸凸顯出一些問題，不夠完善，加之相關(guān)人員對(duì)該技術(shù)的運(yùn)用方面不熟悉，無法展現(xiàn)其實(shí)際效用，也增加后續(xù)應(yīng)用的難度。機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光看待三維CAD技術(shù)的應(yīng)用，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員運(yùn)用多種方式對(duì)新技術(shù)進(jìn)行深入的探究，使之掌握程度逐漸提升，快速地完成對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，保證其功能和質(zhì)量等滿足人們多樣化的需求，推進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)步前行。

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