摘要：三维CAD技术是人工三维技术（AI）、现代产品设计技术和传统CAD技术相结合的综合性研究领域，它从设计对象的表达出发提出两种设计求解方法，即基于实例的设计CBD和基于原型的设计PBD。本文较详细地论述了基于实例的设计方法。
关键词：三维；CAD；机械设计
1简述三维CAD技术的相关概念
CAD技术分析表明，三维CAD技术是其核心内容。该技术基于三维模型。经过多年的不断发展，逐渐发展和形成。如果相应的三维结构可以很好地构建，它可以简单地构建2D模型。三维CAD技术通常被称为建模技术。三维CAD技术的关键内容包括三维设计和三维建模，图案文件管理和模拟，三维转换2D，分析机制运动等。完美的三维CAD技术通常可以完全满足几何形状相关的形状和性能要求，从而使多因素指标能够保持完美状态。三维CAD技术的合理应用可以充分发挥设计师的创造性想象力，更符合创作者的实际设计思维。在整个优化设计工作中，在三维CAD技术的合理应用的基础上，使产品的虚拟仿真设计达到最佳状态，优化解决产品设计质量及相应的图纸质量问题。可以看出，在现代工业发展的过程中，掌握三维CAD技术的深入理解是机械设计人员必备的技能之一。
2在机械设计中三维CAD技术的应用优势分析
2.1有效完成机械产品参数设计工作
研究表明，传统意义上的计算机辅助设计技术必须重新绘制，如果它们需要进行绘图修改的话。但是，机械产品必须经历从设计阶段到最终完成的多重修改，这会造成机械问题。产品设计周期和开发周期不断延长。三维CAD技术拥有可变板和参数设计板，可以结合设计人员的实际需求自动修改产品。如果产品的一部分在设计过程中发生变化，则使用三维CAD软件可合理调整机械产品的其他部分。尺寸。
2.2促进实现CDA/CAM集成
由于三维设计可以实现CAD/CAM的集成，这意味着在三维CAD技术下，产品从设计到制造到信息集成和信息流自动化的全过程可以保证加工产品和设计完全准确。一致同意，CAM可以直接获得CAD信息进行处理。根据传统的做法，工作人员根据CAD图纸编辑数控加工图纸，这必然导致CAD和CAM中两套相同的零件数据，很容易导致管理混乱。
2.3实现机械产品零部件优化设计工作
在设计和实施机械零部件的过程中，您可以选择使用三维CAD技术进行有限元分析。在有限元网络中进行参数化后输入参数进行振动分析，应力变形和形状优化。如果在有限元分析过程中存在零件参数与产品实际需求不一致的问题，三维CAD软件将重新计算设计机械产品的零件。这样可以确保其在将来机械产品的使用中的使用。具有很强的可靠性。
3在机械设计中合理应用三维CAD技术
3.1应用于建模进程
研究表明，三维CAD技术的主要优势在于确保设计方案更立体直观，因此该技术可以广泛应用于设计程序的设计过程中。基于三维CAD技术的建模方法涵盖了表面模式，框架模式和三维模式三个主要方面。同时，这种技术通常会在设计方案中使用椭圆，圆形，圆柱体和其他简单图形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于复杂多样的结构形状，该技术可以基于布尔运算，根据计算结合具有图形的组合系统，结合实际需要，然后构建设计人员的设计，使设计程序建模过程快速完成。
3.2应用于方案形成进程
近年来，伴随着科学技术水平的显著提升，制造行业生产技术获得深化改革，制图方式由传统人工设计转变为CAM/CAE/CAD技术应用，由普通机床趋向于数控机床及加工中心转变，目前制造行业发展方向主要为计算机数字化。做好方案中涉及的基本零部件设计工作之后，应加工重组零部件，历经排列组合，旨在优化完成设计方案。基于三维CAD技术的应用，利用其编辑功能，结合设计工作者设计意图，把原本互相独立且不存在有联系的部件排列组合在一起，就复杂程度部件，可采用现代化三维技术中涉及的旋转等模式获取新型更适应排列组合的新部件，尽可能便捷实现三维方案实施，充分确保设计方案高质完成。在设计方案形成进程当中可重点应用CAD/CAM软件开发系统，运用曲面造型以及平面设计、数据分析以及立体构筑等有效措施，统一管理应用具体数据，保障方案顺利开展。
3.3应用于农业机械设计
实践证明，三维CAD技术也适用于农业机械设计。例如，在设计联合收割机的过程中，轴向小齿轮脱粒分离装置可视为设计的起点，并结合Motionworks系统的发展，参考数控加工模块Camworks处理和设计三维系统，基于CAD技术或API技术等。系统划分后，每部分完成后自动生成实际计划。单独的部分主要是基于数据传输保持联系，然后满足数据共享的需求。
4基于实例的设计CBD
基于实例的设计方法以类比推理为理论基础，利用的推理过程和产品设计过程存在着天然的相似性，这就导致了以CBD技术为核心的三维CAD较以专家系统技术为基础的三维CAD在支持产品设计时更具有发展潜力。CBD的基本推理步骤是：①提出问题：输入待解决问题的要求，初始条件以及相关信息；②提取实例：根据要求及初始条件，从实例库中提取一组与当前问题相似的实例；③修改实例：从相似实例中找出最相似的实例或通过多个实例的组合，形成目标问题解决方案，并通过对目标方案的修改来满足当前的要求；④存储实例：问题解决之后，当前的解即可作为新的实例存入实例库中，已备设计新产品时调用。CBD方法的过程模型如图1所示。与基于规则的专家系统RBS相比，CBD具有以下优点：①更接近于人决策的实际过程；②可以自动处理与知识库不一致的新知识；③实例库的建立比规则库建立更快；④运行CBD的速度更快；⑤提供良好的解释；⑥特别适合于知识缺乏的领域。CBD技术为以过去某类问题的成熟方案为基础，解决目前的相似问题这一过程提供了一种行之有效的方法。大量实践证明用基于实例的方法可以有效地解决具有系列化、规格化特点产品的重新设计或改进设计问题。CBD方法已广泛用于医疗诊断、法律、电路和机械设计与装配、故障诊断和软件工程等各个领域。
结语
制造业的发展受到世界各国的高度重视。现代中国的制造业正在增长，越来越多的设计师正在从中国的制造业转移到中国的制造业，创造的不仅仅是展开一个组件或组合。一个组件非常简单，但整个产品的设计三维技术是设计的重点，也是必不可少的。先进的设计能力可帮助电梯制造企业在激烈的竞争环境中站稳脚跟。当公司应用三维CAD软件时，他们也提出需要深化三维CAD应用程序。随着计算机功能的不断完善和信息处理的三维化，三维CAD技术的发展前景看好。只要清楚了解CAD技术的发展趋势，中国的CAD软件产业发展和产业使用就有着非常广泛的意义。
参考文献：
[1]雎黎.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].中国机械，2014（5）：41-42.
[2]史越.三维CAD技术在机械设计中的应用探究[J].电子测试，2013（23）：26-27.
论文作者:查志毅,詹长江
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签：技术论文; 实例论文; 产品论文; 机械设计论文; 机械论文; 方法论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第8期论文;