黄山职业技术学院 安徽省黄山市 245000
摘要：在这个社会经济和科技水平不断提升的时代背景下，电子计算机技术以及其他各种新型科技应运而生，其中就包括了三维CAD技术，且被广泛的应用在多个领域，比如建筑、机械、汽车制造业等，在这些领域中应用最广的还是机械领域，通过三维CAD技术在该领域的应用，不仅提高了机械设计的科学性和合理度，还全面促进了机械行业的长远发展。这篇文章主要针对三维CAD技术，讨论和分析该技术在机械设计中的应用。
关键词：三维；CAD技术；机械设计；应用
在这个科技日新月异的时代，各种新型技术的诞生和应用逐渐取代了传统技术，尤其是三维CAD技术，通过该技术在机械设计中的应用，大大提高了机械设计和制造的效率与质量，对机械设计领域的可持续发展具有积极的促进作用，由此可知，三维CAD技术已经成为了当前现代机械设计领域中必不可少的一项技术。
一、三维CAD技术综述
（一）三维CAD技术的内涵
三维CAD技术是一种现代化的计算机技术，相关设计人员可以通过该技术来设计、分析和制造相应的产品和工程项目，在该技术中最典型的一个软件就是AutoCAD，其中还涉及到了SolidWorks、UG以及CATIA等软件，从中可以看出，三维CAD技术的功能具有一定的多样性和先进性，可以最大限度的模拟和仿真出产品，有效解决工程和产品设计中的多种质量问题。而根据该技术还包括了以下五个功能：三维形状设计；三维仿真；二维与三维模型之间相互转换；采集和管理图形；分析机械运动的功能[1]。
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（二）三维CAD技术的应用优点
将三维CAD技术应用在机械设计中具有以下几种优点：第一，可以积极促进对机械产品的设计和研发，在设计和研发的过程中，借助三维CAD技术实现对产品结构、零部件以及形状的设计和建模，保证产品设计的立体性和直观性，激发设计人员的创造力和想象力；第二，传统设计模式已经无法满足现代机械产品的设计要求，且存在设计效率低的缺陷，而三维CAD技术可以有效提高机械设计的效率，同时还能够保证机械产品设计的质量；第三，与传统设计模式相比，三维CAD技术可以大大缩短机械产品设计的期限，促使机械产品早日投入市场使用，提高机械设计制造单位的经济效益；第四，通过单位CAD技术的应用，可以保证机械产品的变量化和参数化，大大减轻设计工作者的工作压力；第五，由于设计工作者对机械产品的设计、分析和优化存在一定的局限性，而三维CAD技术的应用有效解决了这一问题，全面保证了机械产品设计和研发的科学性和合理性。
二、分析在机械设计中三维CAD技术的应用
由于三维CAD技术具有图像直观形象、立体等优势，所以被广泛的应用在机械设计领域，以下主要介绍几种三维CAD技术在机械设计中的具体应用。
（一）应用在设计建模环节
一般情况下，三维CAD技术应用在机械设计建模过程时，主要有以下三种建模方法：立体建模法、表面建模法以及框架建模法，在机械设计中如何挑选适合的建模方法呢？这就需要结合相应的机械设计方案，以此为依据，选择具有针对性的建模方法，当设计出来的方案图形是像正方形、棱形等简单图案时，能够直接通过三维CAD技术将这些图形描绘出来，如果设计出来的图形涉及到多个比较复杂的图案时，则需要借助三维CAD技术根据布尔计算法重新拆分和组合这些图形，按照设计要求和特定的程序，科学合理、准确的计算这些图形，最后制作出相应的设计图形，保证机械建模顺利有序的进行[2]。
（二）应用在设计方案制作过程中
在机械零部件设计完成后，通常需要将这些部件进行排列组合，从而构成一个全新合理的机械设计方案，而这个过程就需要应用到三维CAD技术的数据采编功能，许多机械设计师在设计一些简单零部件时，需要根据原始数据通过编排组合即可，如果是一些比较复杂的构件时，则设计师需要借助三维CAD技术进行数据采编重新组合出一个新的机械方案，这种方法大大提高了机械设计的效率和质量。同时，该技术还具有软件开发功能，而这个功能的应用主要体现在以下四个方面：立体构建、曲面设计、数据分析以及平面设计，通过上述四种方法可以实现对设计方案的有效管理，保证机械设计合理有序的形成。
（三）应用在农业机械设计中
当前，在农业机械设计中也运用到了三维CAD技术，例如农用收割机的设计等，在该农业机械设计过程中，主要是将收割机的分离设备作为设计的出发点，然后三维CAD技术设计出相应的图形和方案，基于此，借助数控加工技术对收割机的分离装置进行三维重建，最后再采用三维CAD技术重新排列组合该设计中的分离装置，细化每一个设计环节，保证收割机设计方案顺利完成[3]。
（四）应用在机械CAE软件中
机械CAE软件除了具有设计优化产品结构的性能外，还可以对比分析设计方案中的各项数据，判断出设计档案是否满足相关标准，是否科学合理，从而提高机械设计的质量和标准度，促进机械设计方案正常实施。通常情况下，在机械CAE软件中应用三维CAD技术，主要适用于建模后，然后通过CAE软件对数据的对比分析功能，进一步促进设计方案的实施。
（五）应用在机械零部件设计的检验中
在机械零部件组合完成后，通常需要采用三维CAD技术的数据播放性能来演绎出每个零部件组合的过程，通过这样的方式对产品进行检验工作，同时，方便观察和检查机械零部件组合过程的科学性，借助三维CAD技术的查找功能合理调整组合过程中不满足设计要求的零部件，从而优化整个机械的性能和构件的配合度，尽可能的减少机械设计中出现的质量问题，保证设计出来的机械能够正常的运行，通过三维CAD技术在该检验过程中的应用，可以大大缩短机械设计和制造的时间，降低机械生产的成本。
结束语：
当前，三维CAD技术已经在各个领域得到了广泛的应用，尤其是机械设计行业，通过三维CAD技术的应用，不仅大大提升了机械设计和生产的效率与质量，还保证了机械产品的立体性和科学性，或许该技术目前还存在一些问题和缺陷，仍然有待改进和完善，但是随着科技和经济的发展，三维CAD技术必然可以更好的促进机械领域健康可持续的发展。
参考文献：
[1] 郭庆林. 三维CAD技术在机械行业设计中的应用[J]. 电子技术与软件工程, 2015(1):98-98.
[2] 吴晓鹏, 闵智浩. 机械设计中三维CAD技术的应用探讨[J]. 工程技术:文摘版, 2016(3):00247-00247.
[3] 戴红霞, DAIHong-xia. 刍议三维CAD技术在机械设计中的应用[J]. 装备制造技术, 2015(10):278-279.
作者：方羽，本科，单位：黄山职业技术学院，工贸系助教。
论文作者:方羽
论文发表刊物:《知识－力量》2018年1月上
论文发表时间:2018/4/12
标签：技术论文; 机械设计论文; 机械论文; 建模论文; 组合论文; 用在论文; 设计方案论文; 《知识－力量》2018年1月上论文;