三维CAD技术在机械设计中的应用探讨

李琰琰

摘 要：计算机辅助设计就是所谓的CAD，CAD在现在的机械设计当中具有十分广泛的应用。作为一种较深层次的CAD技术，三维CAD发展的越来越快，并且在机械设计当中具有不可或缺的作用。因此必须要针对三维CAD技术的发展趋势进行认真的把握，推动三维CAD技术在现代机械设计当中的进一步发展。

关键词：机械设计；三维CAD；发展

在实际的操作与设计过程中，机械设计需要较多的材料、物力以及以及人力。而三维CAD技术在机械设计当中的应用，不仅可以更为有效的利用的这些材料、物力以及人力，同时还可以实现成本的节约，更为关键的是，其能够促进机械设计的进一步完善。相对于发达国家而言，我国的机械设计仍然与之存在着一定的差距，因此必须要加强对三维CAD技术的研究，使之能够推动我国机械设计水平实现进一步的提升。

1 三维CAD技术的优势

1.1 具有较高的安全性

传统的图纸作业的方式在三维CAD技术当中得到了彻底的变革，其能够在网上针对重要的设计材料进行保存，从而有效的杜绝了不方便以及容易丢失的情况，使资料的安全性得到了充分的保证。与此同时，还可以采用加密的方式针对计算机中的数据进行处理，避免外人或者病毒威胁到这些数据的安全性[1]。

1.2 将设计时间缩短，促进了工作效率的提升

通过对计算机以及三维CAD技术的运用，可以在计算机上完成方案的设计工作，不仅可以大大减轻传统的人工画图的的负担，同时还能够将设计时间缩短，促进工作效率的提升。通过对三维CAD技术的借助，充分的运用布尔运算的功能，可以实现图案在设计方案中的自动形成，同时还可以实现自行组合，这样就将设计师的时间节省了。

1.3 可以直观立体的进行方案设计

设计图案在传统的机械设计当中往往只是单纯的具有平面性质，因此没有立体感以及直观性。采用三维CAD技术可以将传统机械设计的平面性改变，将设计方案立体直观的在计算机当中展示出来，这样人们就可以将设计方案当中存在的优点与不足很清楚的看出，从而促进方案改进效率的有效提升。

2 在机械设计当中三维CAD技术的应用

2.1 在机械设计建模中的具体应用

设计方案的直观立体性能够在三维CAD技术的具体应用中得到充分的体现，建模方式在三维CAD技术当中可以划分为三方面的内容，也就是立体方式、表面方式以及框架方式。三维CAD技术能够自带圆柱形、椭圆形或者圆形等一些方案中的简单图形。同时其还可以利用布尔运算针对具有多样化的结构进行一系列的排列组合，从而能够以人们的需求作为根据，将设计师心中理想的图案做出来，同时整个过程也会十分的方便和快捷。比如要想将某建筑的设计图案完成，就可以利用三维CAD技术，并且能够对计算机当中的设计软件进行借助，最终在一系列复杂的运算之后，就能够将一个很简单的模型图案形成[2]。

2.2 在设计方案形成中的具体应用

在完成设计方案中的零部件设计之后，就需要加工处理这些零部件。在一系列的组合排列之后，便可以将总体的设计方案形成。通过对三维CAD技术编辑功能的运用，可以按照设计师的意图针对原本没有联系的部件进行排列组合，从而保证三维方案的成功实施。

2.3 在机械CAE软件当中的应用

针对结构进行优化设计是机械CAE软件的最重要的功能，其能够分析对比设计方案当中的数据，从而保证将具有合理性的方案形成，还可以评价评估该方案，能够使设计方案的科学合理性得到有效的保证。CAE软件中对三维CAD技术的应用主要表现为，在将一定的模型建筑好之后，其余的设计以及分析等步骤则由CAE软件来进行，这样就可以是方案的顺利实现得到保证[3]。

2.4 在农业设计当中的具体应用

三维CAD技术在农业设计当中非常的适用，例如在设计农用联合收割机的时候，就需要立足于对轴流钉齿脱粒分离装置的有效设计。可以通过开发研究 Motion works 系统，同时与数控加工模块相结合进行设计加工，可以利用API或者CAD技术针对该系统进行划分，在完成每个部分的工作之后，就可以自动生成总的设计方案。在这个过程中，主要是利用数据的传输保证划分开来的几个部分能够实现必要的联系，从而能够共享相互之间的数据。

3 结语

在现实的生活当中广泛的应用到了三维CAD技术，特别是在机械设计行业当中，三维CAD技术具有非常大的应用优势，这种优势不仅能够在设计以及形成设计方案的过程中体现出来，同时还可以在其他方面发挥十分重要的作用。虽然目前三维CAD技术的应用中仍然有一些问题存在，但是其具有十分广阔的发展前景，在未来的机械设计当中其必然会起到更为显著的作用。

[参考文献]

[1]龚云波，吴义忠，李国新.机械CAD技术的应用状况及发展趋势[J].机械制造.2012（11）.

[2]林黎明.CAD技术在机械设计中的应用[J].电脑知识与技术. 2012（14）.

[3]徐忠.我国CAD技术在工程设计中的应用和发展[J].西昌学院学报（自然科学版）.2012（01）.