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【摘要】

隨著科學技術的不斷發展，計算機網絡技術不斷的被運用到社會生活中的方方面面，使得信息處理變得更加的智能化。在機械設計中，相對于二維CAD，三維cad技術在機械設計過程中具有更大的優勢，三維CAD技術正在向著開放、集成、技能、標準化的方向發展，在未來的發展中，有希望成為真正的計算機輔助設計。

【關鍵詞】

三維CAD技術；機械設計；應用探究

三維CAD造型技術在機械設計領域也叫作建模技術，是CAD技術的核心。隨著科技領域的拓展，計算機技術被廣泛的運用到機械設計行業中，輔助機械設計的相應工作。目前國內機械行業運用最普遍CDA技術也從傳統的二維升級到三維，很多企業已經將機械設計中的二維CAD技術轉換成三維CAD技術，使得三維CAD技術真正成為計算機輔助設計，有效的處理了機械設計中的復雜問題，具有很強的實用性。本文通過介紹三維CAD技術的優勢和影響，結合分析三維CAD技術在機械設計中的應用情況，認為正確把握三維CAD技術的發展趨勢，對企業的長久發展具有深遠的意義。

1三維CAD技術在機械設計中的應用優勢

1.1在零件設計和裝配上通過三維CAD技術，有利于零件的設計和裝配，使得機械各個部分的設計和裝配的整個過程都非常的智能高效。比如，能夠簡單快捷的在電腦上進行新零件的設計，克服了傳統二維CAD技術的局限，使得機械設計實現了在原裝的機械中設計或者是通過相鄰的機械零部件設計，克服了單獨設計零件導致裝配失敗的問題。能夠通過動漫演示零件造型的過程，了解相鄰部件與新的零件結合的情況，零件裝配不正確還能夠直接顯示，能夠直觀的了解到內外部零件的裝配結構。線框模型、表面模型和實體模型是實際工作中CAD的三維建模方法，對于一些比較簡單的零部件，對其進行改造，可以通過CAD技術進行結構分析，通過交并差等布爾運算，最終確定其實體模型；對于一些比較復雜的零部件，對其進行改造，必須先確定截面的輪廓，實踐中大多采用二維幾何元素構造確定，然后可以考慮通過在三維實體造型中進行拉伸或旋轉等方法，最終確定三維實體造型。在零件裝配完成后可以在電腦上生產實體裝配圖，進行模擬機械運動，提前了解到機械是否達標，及需要進行整改的情況，避免成品出來以后又要返工。

1.2在生產效率上通過運用三維CAD技術，可以有效減少機械設計上使用的時間，使得機械設計和生產效率得到明顯提高。整個機械設計的時間縮短了三分之一，可以在保持原有的設計信息的基礎上，有效的對部分零件信息進行整改，使機械設計的效率提高了3~5倍；其高度變型設計的能力，可以在短時間內進行重構，得出一個新的機械產品。

1.3在產品質量上目前很多企業已經擁有非常完善的數控加工技術，如果在實踐中再采用CAD/CAPP/CAM進行機械零件加工，則能夠有效的提高了機械產品的技術含量和整體質量。所以，設計人員如果能夠熟練掌握先進的三維CAD計算機設計技術（如優化、有限元受力分析、產品的虛擬設計、運動方針和優化設計等），并將其運用到機械產品生產設計中，保證了機械產品的科技含量，使得機械產品設計有了新發展。

2三維CAD技術在機械設計中的影響

三維CAD技術對機械設計的影響主要體現在以下三個方面：首先，創新性的發揮。創新是當展的主題，機械設計也是必須要不斷追求創新的。傳統的機械設計創新性沒有那么突出，往往是要以仿型設計和改型設計來進行設計的，單純的是對現有材料的借鑒，對原有模型的改裝，屬于仿照生產，沒有創新、新穎的地方，產品設計沒突破性不高。單是，如果使用三維CAD技術，產品開發或者是設計人員可以在方案設計階段，就能夠充分運用現代的計算機技術，構建多個模型圖，設計出多個機械產品設計圖，進行比對，進而通過動漫進行展示，最終選擇合適的產品，這樣能夠有效的激發設計人員的創新思維，促進產品設計和開發。其次，加強了設計員間的聯系。隨著三維CAD技術的推廣，產品設計更加強調團隊合作，單憑一個或幾個設計員來完成設計工作的情況已經不存在，更多的是需要設計員團結合作和溝通交流。最后，實現制造過程全面信息化，使得設計和生產的一體化。通過三維CAD技術，可以實現虛擬組裝和動態仿真，保證在產品生產出來以前能夠有效的解決產品設計瑕疵的問題，有效的提高了生產的效率和產品的質量，降低企業投資的成本，提高收益率，為將來實現無圖樣生產的技術奠定技術基礎，推動實現虛擬制造，最終促進機械設計行業的全面發展。

3三維CAD技術在機械設計中的發展趨勢

3.1規范化設計上CAD三維技術使得設計的對象和設計的過程模式化、規范化發展，為現代機械技術提供了一個新的發展平臺。在未來的發展中，數據模型應采用STEP標準體系（與幾何數據、工程數據模型的思想將成新一代CAD系統的開發指南），將會出現數據模型的規范化(標準化)、數據交換格式的標準化、CAD資源的規范化等。從機械設計界的實際情況看，當前學界的一個重難點問題（即參數化特征模型的傳輸）如能夠在實踐中有所突破，那么在STEP標準基礎上，必定能夠使得CAD技術在機械設計中更加規范化。

3.2智能化設計上隨著三維CAD技術應用的不斷深入，逐漸會提出智能化的需求，現代設計的核心是創新設計，智能設計在運用知識和信息化的基礎上，能夠有效的把創新技法和人工智能技術相結合，使得軟件突破了傳統局限，除了能夠提供一些繪制的工具由人們去使用以外，還能夠將占線面數據存儲在一起，通過三維CAD技術能，更大限度地將工程數據概念集成到數據模型中，虛擬現實技術。

3.3集成化生產和設計上由于Internet的發展，CAD技術在機械設計中不是孤立存在的，通過與機械設計的各項技術相結合，有利于實現真正的全數字化設計，有效的設計和創造相結合。另外，隨著CAD技術在機械設計中的不斷推廣運用，如何構造在Internet體系上的CAD/CAM集成化系統將會是人們追蹤的熱點，結合當下已有一些標準和互聯網中的構架，如：解決異構系統平臺的XML和XML-3D等，有利于建立集成化和協同化的環境。

4結語

在數字經濟時代，要充分發揮好三維CAD技術在機械設計領域的作用，以促進企業的長久發展。三維CAD技術在機械設計領域未來的發展前景非常好，要清晰的認識到三維CAD技術的發展趨勢，加強對三維CAD技術在機械設計中的應用探究。

參考文獻：

[1]楊梅,姚繼權,毛志松.CAXA在機械設計中的應用[J].機械設計與制造,2006(01).

[2]秦瑤.三維CAD在過程裝備產品中的應用研究[J].科技情報開發與經濟,2008(24).

作者：曹元勛 單位：吉林工業職業技術學院