摘要：在电子信息技术普及的今天，计算机技术已经成为了生活中必不可少的助力。其中计算机的三维CAD技术在机械设计中发挥着重要的作用。本文就CAD技术在机械设计方面的应用优势和应用展开介绍。
关键词：三维CAD技术；机械设计；应用
前言
现代科技十分发达，三维CAD技术也被称为建模技术。CAD技术应用广泛具有突出的应用价值，在现代生活住宅中也得到了相当广泛的应用。同时也是机械设计中的关键技术。三维CAD技术被大多数企业工厂运用到机械制造。讨论参考三维CAD的有利优势提出更有实际应用的观点。
1.在机械设计中三维CAD的有利条件
1.1设计形象直观好看
三维CAD技术在机械设计中的应用优势体现在机械产品的外观更加形象直观。纸上二维图形难以立体直观。需要设计者手绘画出。三维CAD技术能够展现直观。方便设计人员机械产品设计展开产品的模拟生产。迅速对其作出调整和更改。呈现具有立体化特征的实物对产品模拟运作符合实际需求。可以使客户更为直接地感受到产品的仿真效果，也使得设计者在设计和检验过程中更好地开展工作，利用三维CAD技术所制成的机械产品，在实际的生产生活中，更容易被接受，也符合实际应用需要。能从本质上减轻大量简单烦琐的工作量，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。由于三维CAD系统具有可视化好、形象直观、设计效率高、以及能为企业数字化的各类应用环节提供完整的设计、工艺、制造信息等优势，使其取代传统的纯二维CAD系统已成为历史发展的必然。通过对二维和三维CAD系统的分析，可以看到：三维CAD系统有较好的造型工具，能实现“自顶向底”和“自底向顶”等设计方法，实现装配等复杂设计过程，使设计更加符合实际设计过程；随着零件复杂程度的增加，用三维造型系统来表达零件的难度远比用二维图形系统增加得快；形象直观，立体高效展示了模型效果。
1.2增加参数化变量化设计
相关研究可知，机械产品的设计制造工作是充满修改的，重新绘制，从开始设计直至完成产品，如果进行重新绘制，延长产品的制造时间。图纸的应用是需要多次修改方可生成，这种繁琐的CAD制图技术为机械设计工作带来了不少麻烦，造成了大量时间的浪费，设计人员如果在设计环节出现问题，需要修改就必须重新开始绘制机械设计图，不仅加大了设计人员的工作量，也浪费了机械设计成本，降低了机械设计的效率。三维CAD技术在机械设计中的应用不仅可以实现设计变量的自动修改，还可以缩短机械设计周期，降低机械设计成本。本身拥有变量板块和参数设计板块，可以让设计者随时修改图画，当设计者需要对其中某个零件进行修改时，三维CAD软件就可以很快完成部分的调整参数化设计也叫尺寸驱动是CAD技术在实际应用中提出的课题，它不仅可使CAD系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。大大提高设计速度，并减少信息的存储量。在机械设计中应用三维CAD技术可以增加产品设计的参数化变量化含量。在传统CAD技术的应用过程中，设计图纸的修改是需要重新绘制的，需要通过固定尺寸的应用来对几何元素进行定义。如果在机械设计的过程中出现零部件参数和实际要求不相符的情况，三维CAD技术会重新对机械零部件的参数进行计算，提高了机械零部件的质量和可靠性，进而提高了机械产品的质量和可靠性。
1.3优化零部件设计
机械产品零部件设计中引入CAD技术后，就能够对其进行有限元分析工作，具体措施就是在有限元网络中录入相关的零部件参数，不同情况下零件所出现的变形、振动状态，进行分析，有时在有限元分析过程中，有可能出现分析出的零部件参数于产品事假不相匹配，三维CAD软件则会自行设计符合机械产品的零部件参数，因此，使用CAD技术所设计出的机械产品具有较高的安全性。在机械设计中应用三维CAD技术可以实现零部件的合理设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在传统设计方法的应用过程中，难以保证设计计算数据的精准客观，极易增加机械产品应用的危险性。三维CAD技术的应用则可以对机械产品的零部件进行有限元分析，有限元网络中输入产品零件的参数，可以更好地判断产品的形状、震动、受力变形等情况。所得出的数据不符合产品应用的实际要求，则需要重新设计，使其符合生产应用的实际要求。由此可见，三维CAD技术的应用可以提高机械设计的效率，减少机械设计的成本投入，进一步强化了产品的可靠性。
2.机械设计中三维CAD的相关应用
2.1机械建模中的应用
三维CAD技术其闪光点就在于产品在设计过程中变得更为直观可以应用于众多设计工作当中。对于复杂的图形构造，用布尔运算，排列组合等方式求出参数值。在对央视大楼进行设计时，就运用到了CAD技术，核心技术是建模，其建模方式包括了表面方式立体三维方式等，三维CAD圆柱等图形进行处理。CAD软件构建出的大楼图案有了简单的雏形，方案建模中应用三维CAD技术为之后的设计方案打下了坚实的基础三维CAD技术可以保证设计方案的直观、立体。科学筛选，最后设计出符合用户要求的满意图形，极大程度上提高了方案建模效率。机械建模中，CAD系统能够为其提供３模型结构，即线框模型、表面模型及立体模型。第一类是线框建模；三维CAD系统通常都会带有基础的图形结构圆柱体产品设计者能够通过对系统应用中布尔运算的综合运用，实现结构的合理搭配，适当加入部分设计者独有的构想，就能形成新的复杂的产品构造。表面建模，实体建模。在建模过程中，技术人以采用立方体、球体、圆柱体等六种形状的模型。三维CAD技术的发展简化了农业机械模型建构的流程，对各类资料进行整理，形成机械装配图形，确保产品和设计图纸一致。
2.2方案形成中的应用
机械设计制造行业技术的提升，制造行业正在向数字化转变发展。将三维CAD技术运用到机械产品当中时也需要对其进行特定的信息化处理，从而有效实现系统整体上的优化提升，令其能够更好地服务于我国的机械领域。传统的制图方式不再适应当今的社会，而是更倾向于CAD技术的使用，方案形成中CAD/CAM软件开发系统的应用也是必不可少的，运用平面设计、曲面造型等方式来对数据进行全面管理，使得设计方案更好地落实在实际工作中。逐渐将普通加工机床变为数控机床。结构较为复杂则可以运用三维CAD技术的旋转、对称等方式优化配置，有效提高了设计方案的成功。现阶段工作中，相关人员必须要引起对CAD系统运用情况的高度重视，致力于提高软件的实用性，进而为设计出高质量的机械产品提供更好的服务。企业发展的角度来说。此外，设计者要注意让机械产品符合刚度规定的最基本要求，更好地保证了设计方案的合理性。
2.3农业机械设计中的应用
农业机械设计过程也适合使用三维CAD技术。对联合收割机进行设计的时候，怎样对轴流钉齿脱粒分离装置进行设计优化作为重点，利用Motionworks系统开展研发工作，参考数控加工模块的Camworks加工设计三维系统，把收割机内部的数据联系在一起，实现数的共享，提高数据的利用率。根据CAD技术对系统进行细分，在所有环节都完成后，会自动生成最适合实际情况的方案。
3.结语
机械智能化趋势越来越显著，三维CAD技术逐渐成为了机械设计领域未来发展的主流方向，进而也就对其提出了更高的要求。发展不完善、相关人员对其掌握不熟练等问题，在无形之中提升了CAD技术的应用难度。。对于机械设计行业来说，其优势较为显著。提高个人职业能力，将CAD技术应用于机械设计当中，加快我国现代化发展的步伐。在应用重要对三维CAD技术给予关注，发展前景不容忽视，尤其是在科技迅猛发展的时代，只要将一些不足优化，对于机械设计来说必将发展的更好。
参考文献：
[1]李斌..CAD技术在机械设计中的应用及其发展趋势探讨[J].机电信息，2012（33）：113+115.
[2]刘洋君，浅析三维CAD在机械设计中的应用与发展趋势[J].中国科技纵横，2012（19）18.
论文作者:冯征祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
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