三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

李琰琰

摘 要：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)就是所謂的CAD，CAD在現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中具有十分廣泛的應(yīng)用。作為一種較深層次的CAD技術(shù)，三維CAD發(fā)展的越來(lái)越快，并且在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中具有不可或缺的作用。因此必須要針對(duì)三維CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行認(rèn)真的把握，推動(dòng)三維CAD技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；三維CAD；發(fā)展

在實(shí)際的操作與設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)需要較多的材料、物力以及以及人力。而三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用，不僅可以更為有效的利用的這些材料、物力以及人力，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約，更為關(guān)鍵的是，其能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的進(jìn)一步完善。相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)仍然與之存在著一定的差距，因此必須要加強(qiáng)對(duì)三維CAD技術(shù)的研究，使之能夠推動(dòng)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)水平實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升。

1 三維CAD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 具有較高的安全性

傳統(tǒng)的圖紙作業(yè)的方式在三維CAD技術(shù)當(dāng)中得到了徹底的變革，其能夠在網(wǎng)上針對(duì)重要的設(shè)計(jì)材料進(jìn)行保存，從而有效的杜絕了不方便以及容易丟失的情況，使資料的安全性得到了充分的保證。與此同時(shí)，還可以采用加密的方式針對(duì)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，避免外人或者病毒威脅到這些數(shù)據(jù)的安全性[1]。

1.2 將設(shè)計(jì)時(shí)間縮短，促進(jìn)了工作效率的提升

通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)以及三維CAD技術(shù)的運(yùn)用，可以在計(jì)算機(jī)上完成方案的設(shè)計(jì)工作，不僅可以大大減輕傳統(tǒng)的人工畫(huà)圖的的負(fù)擔(dān)，同時(shí)還能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)時(shí)間縮短，促進(jìn)工作效率的提升。通過(guò)對(duì)三維CAD技術(shù)的借助，充分的運(yùn)用布爾運(yùn)算的功能，可以實(shí)現(xiàn)圖案在設(shè)計(jì)方案中的自動(dòng)形成，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)自行組合，這樣就將設(shè)計(jì)師的時(shí)間節(jié)省了。

1.3 可以直觀立體的進(jìn)行方案設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)圖案在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中往往只是單純的具有平面性質(zhì)，因此沒(méi)有立體感以及直觀性。采用三維CAD技術(shù)可以將傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的平面性改變，將設(shè)計(jì)方案立體直觀的在計(jì)算機(jī)當(dāng)中展示出來(lái)，這樣人們就可以將設(shè)計(jì)方案當(dāng)中存在的優(yōu)點(diǎn)與不足很清楚的看出，從而促進(jìn)方案改進(jìn)效率的有效提升。

2 在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中三維CAD技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在機(jī)械設(shè)計(jì)建模中的具體應(yīng)用

設(shè)計(jì)方案的直觀立體性能夠在三維CAD技術(shù)的具體應(yīng)用中得到充分的體現(xiàn)，建模方式在三維CAD技術(shù)當(dāng)中可以劃分為三方面的內(nèi)容，也就是立體方式、表面方式以及框架方式。三維CAD技術(shù)能夠自帶圓柱形、橢圓形或者圓形等一些方案中的簡(jiǎn)單圖形。同時(shí)其還可以利用布爾運(yùn)算針對(duì)具有多樣化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列的排列組合，從而能夠以人們的需求作為根據(jù)，將設(shè)計(jì)師心中理想的圖案做出來(lái)，同時(shí)整個(gè)過(guò)程也會(huì)十分的方便和快捷。比如要想將某建筑的設(shè)計(jì)圖案完成，就可以利用三維CAD技術(shù)，并且能夠?qū)τ?jì)算機(jī)當(dāng)中的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行借助，最終在一系列復(fù)雜的運(yùn)算之后，就能夠?qū)⒁粋€(gè)很簡(jiǎn)單的模型圖案形成[2]。

2.2 在設(shè)計(jì)方案形成中的具體應(yīng)用

在完成設(shè)計(jì)方案中的零部件設(shè)計(jì)之后，就需要加工處理這些零部件。在一系列的組合排列之后，便可以將總體的設(shè)計(jì)方案形成。通過(guò)對(duì)三維CAD技術(shù)編輯功能的運(yùn)用，可以按照設(shè)計(jì)師的意圖針對(duì)原本沒(méi)有聯(lián)系的部件進(jìn)行排列組合，從而保證三維方案的成功實(shí)施。

2.3 在機(jī)械CAE軟件當(dāng)中的應(yīng)用

針對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是機(jī)械CAE軟件的最重要的功能，其能夠分析對(duì)比設(shè)計(jì)方案當(dāng)中的數(shù)據(jù)，從而保證將具有合理性的方案形成，還可以評(píng)價(jià)評(píng)估該方案，能夠使設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性得到有效的保證。CAE軟件中對(duì)三維CAD技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)為，在將一定的模型建筑好之后，其余的設(shè)計(jì)以及分析等步驟則由CAE軟件來(lái)進(jìn)行，這樣就可以是方案的順利實(shí)現(xiàn)得到保證[3]。

2.4 在農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中的具體應(yīng)用

三維CAD技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中非常的適用，例如在設(shè)計(jì)農(nóng)用聯(lián)合收割機(jī)的時(shí)候，就需要立足于對(duì)軸流釘齒脫粒分離裝置的有效設(shè)計(jì)?？梢酝ㄟ^(guò)開(kāi)發(fā)研究 Motion works 系統(tǒng)，同時(shí)與數(shù)控加工模塊相結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)加工，可以利用API或者CAD技術(shù)針對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行劃分，在完成每個(gè)部分的工作之后，就可以自動(dòng)生成總的設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)過(guò)程中，主要是利用數(shù)據(jù)的傳輸保證劃分開(kāi)來(lái)的幾個(gè)部分能夠?qū)崿F(xiàn)必要的聯(lián)系，從而能夠共享相互之間的數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)實(shí)的生活當(dāng)中廣泛的應(yīng)用到了三維CAD技術(shù)，特別是在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)當(dāng)中，三維CAD技術(shù)具有非常大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)不僅能夠在設(shè)計(jì)以及形成設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)還可以在其他方面發(fā)揮十分重要的作用。雖然目前三維CAD技術(shù)的應(yīng)用中仍然有一些問(wèn)題存在，但是其具有十分廣闊的發(fā)展前景，在未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中其必然會(huì)起到更為顯著的作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]龔云波，吳義忠，李國(guó)新.機(jī)械CAD技術(shù)的應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械制造.2012（11）.

[2]林黎明.CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù). 2012（14）.

[3]徐忠.我國(guó)CAD技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].西昌學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2012（01）.