重庆水轮机厂有限责任公司 重庆 402260
摘要：无论中国制造2025，还是德国工业4.0，以及美国的第三次工业革命，都需要先进的工业技术作为支撑，放眼国内外各大机械知名企业，其设计平台几乎都采用了三维设计方法。三维设计不但可以提高企业的技术能力，还增强了新产品的开发能力，同时提高了企业的市场竞争力。三维设计的能力和水平也代表了企业的技术实力和企业的形象。二维设计向三维设计的转换是制造行业技术发展的一个必然趋势。本文通过对三维CAD技术的定义和优势进行全面的阐述，之后再引入具体的例子，主要就机械设计中三维CAD技术的运用的问题和优势进行全面的分析，最后才得出了三维CAD技术在机械设计和制造中能够最终发挥出最大的作用。
关键词：三维CAD技术；机械设计；应用策略；应用技术
引言
机械设计在机械工程中会一直发挥着重要的作用，它本身对整体机械生产也会起到非常重要的作用。而三维CAD技术在很大程度上有助于机械设计的发展。本文通过先分析三维技术对机械设计的影响，全面举例说明三维技术在机械设计中的全面应用，并在此过程中结合相关实际案例及其相关技术应用进行全面的分析，希望能给大家更多的参考性意见。
1 三维CAD机械技术的概念
三维CAD技术本身为CAD技术的核心。本身是以三维模型为重要的基础，再经历多个发展阶段才最终成型。应该说，如果二维模型构建恰当的话，那么整体三维模型的构建也会变得相对简单。包括图案的管理、三维设计、三维仿真、三维转二维和机构运行分析等，这些都属于CAD技术中的主要内容。而真正完善的三维CAD技术能够最大限度地满足几何图形的相关性质和要求，并最终让所有的指标都达到一个比较完美的状态。此外，三维CAD技术能够在最大程度上锻炼创造者的创造力和想象力，并使得所有设计都能符合设计者的思维。如果能够在机械设计的过程中全面地应用CAD技术，那么自然能够将仿真设计达到最佳状态，并在最后解决产品设计和工程质量绘图中产生的问题。应该说，三维CAD技术在当今社会背景下是广大设计人员所必备的一种基本技能。
2 三维CAD技术的应用案例
2.1铸造车间钢结构三维CAD结构的实现
在铸造车间钢结构的实现过程中，三维CAD技术也一直都发挥着非常重要的作用。在设计之前，先要对铸造构件的负载、容量和外形尺寸等其他的要求进行相关计算，这是在设计相关构件时最基本的要求。设计人员也可以根据自身相关设计经验来校核相关尺寸，三维CAD设计就构建的稳定性、强度和挠度等数据进行有限元分析，并最终判断其零件构造的尺寸是否能够真正满足相关规定的要求。三维CAD设计后的图形，设计人员势必能够从更多的角度来观察构件，并最终确定相关的要求是否能够符合构件设计的要求。如果真的需要对构件进行改造的话，那么修改相关三维尺寸就能简单的得到新的三维模型。
例如，在设计导叶的过程中，一方面需要将导叶适当分解成几个模块，然后再使得组件的形式更好地呈现多样化发展。而从工程设计的角度来看，利用三维CAD模型来对组件本身进行修改，根本不会影响到其他组件，并在最终造成设计重复。而加入三维CAD模型的设计不仅能够很大程度降低设计的复杂性，而且也能够在很大程度上减少各个部分的依赖性，从而提高整体设计的可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
在CAD三维实体建模的过程中，主要通过草图进行拉伸、旋转、放样、衍生等最基本的操作。在所有的零件实体模型制造完成之后，我们尤其需要利用CAD当中的编辑功能来对所有的零件尺寸进行改装。
2.2模具集成制造
当三维CAD技术被运用于模具集成制造的过程中时，从普通的人工设计机床到现在的数控机床，一般都可以看到模具集成制造的身影。而在整体机械制造的过程中，一般的CAD绘图功能主要包括交互绘图、图形编辑、标准尺寸、文字描写和剖面填充等多种功能，这些功能能够在适当的时候更好地实现模具集成制造，并使得我国的机械制造业逐步走向信息化。
2.3农业机械中三维CAD结构的实现
三维CAD技术在农业机械中也经常被广泛地应用，在收割机中的应用最为常见，圆柱形轴脱粒装置的设计在农业机械中占据非常重要的地位。一方面需要以Autodesk公司的三维造型软件为主要设计平台，然后再利用Auto Lisp和Object ARX+MCAD API工具进行全面的开发，最终建立一个以数据文件为中心的脱粒三维参数设计系统。最根本的是要以脱粒装置作为总体参数和零部件设计的要求，并通过生产相关的零部件来自动生成工程图纸，最后再通过数据等文件手段和其他设计系统进行全面的连接。
3 三维CAD技术在机械制造设计中的优势和劣势
3.1三维CAD技术在机械制造中的优势
例如，某工厂在设计零部件的过程中，及时地发现了在设计过程中出现的各种问题，并在此过程中及时地找到了各种原因。而三维设计直观形象，所见即所得。三维设计可以做到参数驱动和零部件之间的关联修改和更新，进行装配的干涉分析检查，能够减少设计错误，提高设计的效率和质量。三维设计更有利于实现产品的协同和并行设计，能够简化评审流程，提高评审效率，提高企业整体的设计效率和质量。
而在整体设计的过程中，工作人员也发现了很多零件确实超出了设计和加工的范围，使得零件本身变得不太标准。工作人员在发现问题之后，往往能够通过针对性的加工，对零件进行更好的二次加工。
3.2三维CAD技术在机械制造中的劣势
虽然AutoCAD三维技术能够在很大程度上被大面积的推广和使用，但是一些企业在使用的过程中还是不能发挥出其最大的优势。原因在于真正掌握过硬的三维CAD技术的人员并不多，很多人员在设计和制作的过程中并没有将三维CAD技术的优势很好地发挥出来，所以也就会在最后出现三维CAD技术制造的结果和二维CAD技术制造的结果之间并没有显著的区别。甚至在后续的设计过程中存在一系列的问题，最终引发诸多资源浪费的现象。
4 未来发展趋势
中国的制造企业将会更好地从二维企业向三维企业发展。因为三维CAD软件本身也会在很大程度上提高企业产品的设计能力。而当更多的企业在全面应用三维CAD软件技术之后，那么也会提出更多深化利用三维CAD技术的要求。而在未来，三维CAD技术势必也会更多地朝着开放、集成和智能的方向进行发展。
5 结束语
本文主要就三维CAD技术在机械设计中的应用进行了全面的概括，我国的机械领域也正逐步向着信息化和智能化的方向发展。而AutoCAD技术在未来势必也会能够在适应计算机发展的基础上，取得更长远的发展。而相关使用者势必要在将来进一步提高自身的绘画能力和绘画功力，只有这样才能够将AutoCAD技术在机械设计的过程中发挥出更大的作用。
参考文献：
[1] 朱艳琼，杨树生，李辉，等.三维 CAD 技术在机械设计中的应用[J].科技创新与应用，2017（15）：135
[2] 李朋阳，李昊，刘奥林.三维 CAD 技术在机械设计中的应用[J].工业，2016（3）：00245
[3] 葛昊，邢更力，刘辉.CAD 在机械工程设计中的应用分析[J].现代制造技术与装备，2016（12）：127-129
论文作者:刘渝奇,曾进
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/11
标签：技术论文; 过程中论文; 机械设计论文; 也会论文; 三维设计论文; 零件论文; 模型论文; 《防护工程》2018年第23期论文;