三维CAD技术在机械设计过程中应用.doc

三维CAD技术在机械设计过程中的应用 　　[摘 要]本文针对三维CAD技术在机械设计过程中的应用研究，将从该技术的相关理论与特点入手。同时，在机械设计过程中，结合其应用优势，对机械设计中三维CAD技术的应用技术进行深入讨论。而后，本文将通过对三维CAD技术在机械设计中的应用问题的分析，提出三维CAD技术在机械设计过程中的应用对策和应用前景。望本文研究内容，能够为我国三维CAD技术在机械设计中的应用水平的提升提供参考性建议。 　　[关键词]三维CAD技术；机械设计；应用优势；应用建议 　　中图分类号：G367 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0398-02 　　前言 　　加强三维CAD技术在机械设计过程中的应用研究具有一定的理论意义和现实意义。随着科技的不断发展，企业逐渐意识到CAD软件服务的关键性。因此，三维CAD技术在各个领域得到了广泛应用，尤其为机械设计领域提供了便利，并成为机械设计中的关键性技术。为了使当前三维CAD技术水平不断提升，机械设计类企业应当将为机械设计提供高效的技术性工具作为重要目标。只有这样，三维CAD技术才能充分发挥出应用优势。 　　1 三维CAD技术概念与特点 　　三维CAD技术，是由二维计发展而来的，是CAD技术中的核心部分，也被称为建模技术。经过了线框建模、曲面建模、实体建模的发展后，最终形成当前广泛使用的行为建模与集成建模。三维CAD技术，就是利用计算机应用软件将已有的图纸或实物绘制出立体图的技术[1]。三维CAD技术的特点是：用计算机辅助技术设计，进而促进设计工作的顺利进行。三维机械设计中，计算机图形软件是最基本的绘图设备。在此基础上，三维CAD技术，能够为设计者提供便捷规范的设计条件，进而利用软件设计中的真实感，实现三维模拟造型、体素拼合等多种功能。 　　2 三维CAD技术在机械设计过程中的应用优势 　　在机械设计过程中，三维CAD技术的应用优势包括以下几个方面：（1）保证设计作品的直观性。在应用软件辅助下，将构想中的三维图绘制出来，通过模拟装配和运转，使作品更加直观形象[2]。（2）实现设计的参数化与变量化。针对装配环境为基础的参数化设计可实现装配，其零件设计也会根据尺寸的变化进行自动修改和调整。减少了设计者的工作量，提升了设计者的设计效率。（3）实现零部件的有限元分析。可通过参数化后零部件的输入，进行形状优化分析和受力分析。一旦发现不相符数据，就对其进行设计，提高了产品的可靠性和安全性。（4）实现机械设计过程信息化。保证了机械设计效率和质量，促进了新产品的开发。通过产品虚拟仿真和建模的组合，实现了机械设计中的数字化和信息化。 　　3 机械设计中三维CAD的应用技术 　　3.1 模具ADM/CAD的集成制造 　　机械设计中，模具ADM/CAD的集成制造，是重要的三维CAD应用之一。随着机械制造产业的发展，该行业的生产与设计技术得到了升级。从人工设计制图CAM，到CAE，再到CAD，其工程制图技术一直发生着转变。从机械制造的实体技术上，从传统的普通机床，到加工中心和数控机床可看出，机械制造行业正向数字化方向发展。模具ADM/CAD的集成制造，就是当前机械制造行业的典型代表。除此之外，还包括激光快速成型技术等[3]。在三维CAD技术中，其集成了不同功能的模块，其主要功能为图形编辑。在工程数据库基础上，三维CAD技术是对数据进行了统一管理。 　　3.2 零件实体三维模型的生成 　　装配图生成，以及零件建模，都属于三维CAD技术中实体模拟的基本应用。根据机械绘图设计中的相关资料，对零件的坐标进行装备[4]。然后，采取三维CAD技术中的三维编辑功能进行模拟，最终完成零件实体装配图。零件的实体三维建模，是CAD中三种建模方式的一种。在建模功能中，系?y会提供不同的体系，比如圆柱、球体、圆锥体、立方体等。通过系统零件空间结构的对比，将零件进行不同排列的布尔运算，进而得出三维实体模式。 　　3.3 CAE软件得到有效应用 　　在CAE系统中，数据分析、结构优化、强度设计评价等，都是该系统的基础功能。三维CAD技术的主要作用是解决造型等相关任务，CAE的运用，则是对机械的位置特性、材料、刚度、碰撞问题、干涉、运动特征等问题进行进一步解决，以此保证机械三维图结构的合理性。 　　4 三维CAD技术在机械设计中的应用问题 　　虽然三维CAD技术得到了有效应用，但是在其发展与应用过程中，仍然存在一些问题：（1）缺乏应用型人才[5]。三维CAD技术在机械设计中的应用，不仅需要优良的计算机硬件与软件设备，还需要专业性的人才进行操作。三维CAD技术的应用，对设计者的专业性具有较高的要求。操作者不仅要熟悉三维CAD软件中的各项功能，还应当具有一定的英语识读能