三维cad技术在机械设计中的应用

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1、三维CAD技术在机械设计中的应用【摘要】机械设计直接关系到机械产品的精准度，对于机械生产的效率和安全有着至关重要的影响，所以，必须加强对机械设计的重视。三维CAD技术是机械设计中常用的技术之一，本文就在介绍三维CAD技术的基础上，阐述了其在机械设计中应用的内容和优势，最后对其发展趋势进行了预测，以推动三维CAD技术在机械设计中应用水平的提高。【关键词】三维CAD技术；机械设计；应用三维CAD技术是以计算机技术和电子技术为基础的，是一种模型模拟建造技术，被广泛运用于建筑、服装、纺织、化工、轻工和汽

2、车、船舶、飞机、机械等各个方面，其中，机械制造方面应用尤为重要。在机械设计中应用三维CAD技术，不仅可以充分发挥物力、人力的效用，有效降低生产整体成本，还能够大幅度的提高机械产品的质量，保证机械产品运用的安全。一、三维CAD技术的概述三维CAD技术的核心技术是CAD技术，基础是三维模型创建，是经过长时间发展逐渐成熟的一种技术，是一种集合计算机科学和工程设计为一体的建模技术，在近些年来得到了迅猛发展。三维CAD技术开始于上世纪60年代，是在二维技术基础上发展出来，其主要内容包括三维设计和三维造型、

3、图样档案管理、三维和二维的转换以及机构运动分析、仿真等。使用三维CAD技术进行设计时，不仅可以使设计者的想象力、创造力得到充分发挥，还可以使几何图形在形状和各方面指标上达到相对良好的状态，使三维设计的产品达到最佳效果。因此，将三维CAD技术运用到机械设计当中，可以有效提高机械产品设计的水平，保证产品质量，提高产品设计效率，对于机械设计的发展有着极大作用［1］。二、三维CAD技术在机械设计中应用的内容与优势（一）三维CAD技术在机械设计中应用的内容在当前的机械设计当中，三维CAD技术主要被运用于装

4、配图和零件的实体生成建模、机械零部件设计的检验和机械CAE软件三个方面，其具体应用内容如下：1.实体生成装配图和实体建模机械零件首先，三维CAD技术在装配图的实体生成中的应用发生在实体建模完成之后，根据机器运动过程中的某一特定位置，结合机器运动的相关参数资料和零件的具体坐标来完成装配图生成。其次，在机械零件的实体建模中，三维CAD技术常用的建模方式有表面模型、线框模型和实体模型三种，同时，三维CAD软件还包含了大部分的基本体系，以AutoCAD为例，系统中就含有立方体、环状体、球体、契形体、圆锥

5、体和圆柱体六种。使用三维CAD技术进行机械设计时，可以通过系统软件将零件进行分解，得到若干个不同的基本体，并对这些基本体进行三维实体造型，最后经过系统软件中的交、差、并布尔运算，得到机械零件的实体建模模型。1.对机械零部件设计效果进行检验三维CAD系统软件具有建模和动画播放的功能，通过这两种功能的运用，可以对机械零部件装配的过程进行直观观察，及时发现设计中存在的不足，并利用资源查找器对机械设计产品需要修改的零件进行改正，得到新机械产品模型，保证机械设计产品零部件之间的适配性，避免由于某个细节部位

6、设计不到位给整个机械产品装配造成不良影响。2.三维CAD技术在机械CAE软件中的应用机械CAE软件是制定机械设计方案的重要途径，通过CAE软件本身的结构设计优化、设计方案分析和方案数据对比功能，能够有效保证设计方案的科学合理，提高机械设计的水平。而将三维CAD技术应用于机械CAE软件中，可以为CAE软件的设计与分析提供相应的实体模型，对于CAE软件分析结果准确性的提高有着重要作用［2］。（二）三维CAD技术在机械设计中应用的优势1.通过信息化手段进行机械设计，提高了设计准确性在三维CAD技术中，

7、整个设计过程都是通过计算机操作来实现的，利用计算机信息技术的数字化特点，可以对设计对象进行各种虚拟仿真建模组合，以便及时发现设计当中存在的问题并进行修正，将产品生产前的工作全部在计算机中完成，有效提高了产品设计的准确性，对于保证产品质量和安全有着重要作用。2.利用设计软件自身的调整功能，缩短了设计的周期在传统的三维设计当中，若是产品某个部位需要进行整改，就需要对整个产品进行全方位的再次设计，增加了机械设计的难度和工作量，严重影响了设计工作的效率，延长了设计所需的时间。但是，在机械设计中使用三维C

8、AD技术，就有效解决了这个问题，当设计产品需要进行修改时，只要通过调整虚拟仿真建模中的相关参数数据，就可以通过设计软件自身具备的调整功能，自动改变其余相关零部件的尺寸和连接结构，使其达到最佳的匹配效果，相较于传统的机械设计方法，三维CAD设计的效率能够有3-5倍的提升，大大缩短了机械设计的周期，有效提高了产品设计的效率。1.结合原有模型和先进设计理念，实现了设计的创新在传统的机械设计过程中，由于存在着过多的仿形设计产品，要想对机械产品进行创新，面临着尺寸修改困难、产品精确度不高等问题，会使整个机