黃淑芳

（江西新余國科科技有限公司，江西 新余 338000）

三維CAD技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力支持下，獲得了迅猛發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，尤以機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)最為顯著，三維CAD技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用中表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，且發(fā)揮著不可替代的作用。

1 三維CAD技術(shù)

三維CAD技術(shù)，是基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一種更深層次新興技術(shù)，由核心的軟件系統(tǒng)與物質(zhì)基礎(chǔ)的硬件系統(tǒng)兩個重要部分構(gòu)成，在制造技術(shù)中極具先進(jìn)性。同時，三維CAD技術(shù)具有直觀性、安全性的特點(diǎn)。從目前的發(fā)展情況來看，三維CAD技術(shù)發(fā)展勢態(tài)非常好，較高水準(zhǔn)的硬件條件可確保設(shè)計(jì)過程中的零差錯，而在軟件方面也能夠滿足及適應(yīng)現(xiàn)階段的發(fā)展需求。

2 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中三維CAD技術(shù)的優(yōu)勢

由于三維CAD技術(shù)具有直觀性、安全性的特點(diǎn)，該技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中應(yīng)用得十分廣泛，表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢。

2.1 方便直觀的進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計(jì)

在三維CAD技術(shù)的輔助下，該技術(shù)的直觀性特點(diǎn)方便了設(shè)計(jì)者進(jìn)行機(jī)械零件的設(shè)計(jì)，可確保設(shè)計(jì)過程基本上不會出現(xiàn)差錯。首先在裝配機(jī)械零件的過程中，利用資源查找器可清晰、直觀的顯示出各零件之間的裝配關(guān)系，進(jìn)而提高了零件裝配的速度與精確度。同時，在機(jī)械產(chǎn)品裝配完成后，還可利用三維CAD技術(shù)來進(jìn)行檢驗(yàn)和運(yùn)動仿真，以幫助設(shè)計(jì)者精準(zhǔn)檢驗(yàn)零件裝配是否達(dá)標(biāo)。其次，在修改機(jī)械零件的過程中，由于在裝配過程中資源查找器已經(jīng)記錄了零件裝配的全過程，并在計(jì)算機(jī)上列出了零件制成的所有指令，所以當(dāng)設(shè)計(jì)者需要修改零件時，只需在相對應(yīng)的指令上操作即可，方便而快捷。

2.2 設(shè)計(jì)周期縮短且保證質(zhì)量

計(jì)算機(jī)三維CAD系統(tǒng)中具有較強(qiáng)且多樣的功能性，能夠滿足設(shè)計(jì)者多方面的設(shè)計(jì)需求。在三維CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者可根據(jù)相鄰零件的形狀與位置，來設(shè)計(jì)新的機(jī)械零件，且大部分的零件可以保留樣本。因而，當(dāng)設(shè)計(jì)者進(jìn)行新機(jī)械設(shè)計(jì)開發(fā)時，可直接使用之前的基礎(chǔ)零件樣本，然后重新設(shè)計(jì)與制作一些關(guān)鍵的零部件，提高機(jī)械零件設(shè)計(jì)的效率。同時，三維CAD系統(tǒng)擁有高度變型的設(shè)計(jì)功能，利用快速重構(gòu)原理與方式來進(jìn)行新機(jī)械的設(shè)計(jì)，從而能夠在極短時間內(nèi)設(shè)計(jì)出一個全新的機(jī)械產(chǎn)品。此外，三維CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合信息技術(shù)、CIMS對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造，這不僅實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)周期的縮短，而且還保證了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.3 數(shù)據(jù)安全性的保障

三維CAD技術(shù)為機(jī)械設(shè)計(jì)者提供了一個計(jì)算機(jī)作業(yè)的平臺，機(jī)械設(shè)計(jì)的全過程都在計(jì)算機(jī)上操作，設(shè)計(jì)的所有圖樣、數(shù)據(jù)、資料全部保存在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，從而避免了傳統(tǒng)圖紙作業(yè)過程中，相關(guān)資料的丟失及設(shè)計(jì)過程中資料使用時的不方便。同時，設(shè)計(jì)者還可以加密保存與維護(hù)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)計(jì)資料，以防止病毒或外人的惡意侵害。在三維CAD技術(shù)的支持下，利于保障現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)安全性，以減少不必要的損失。

3 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中三維CAD技術(shù)的應(yīng)用分析

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中，三維CAD技術(shù)的應(yīng)用貫穿于整個設(shè)計(jì)過程，從機(jī)械零件實(shí)體建模、生成實(shí)體裝配圖、模具的集成制造三個過程，來分析技術(shù)的應(yīng)用。

3.1 機(jī)械零件實(shí)體建模過程中的應(yīng)用

鑒于三維CAD技術(shù)具有直觀性、立體性的優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)三維CAD系統(tǒng)為機(jī)械零件的實(shí)體建模提供了三種模型，即線框模型、表面模型、立體模型。在三維CAD技術(shù)軟件中，一般會自帶一些簡單的圖形，如圓形、楔形體、圓柱體、立方體等，設(shè)計(jì)者可以利用系統(tǒng)功能中的布爾運(yùn)算，將自帶的圖形進(jìn)行一系列的排列組合及運(yùn)算，以構(gòu)造出一些復(fù)雜多樣性的結(jié)構(gòu)，最終在結(jié)合設(shè)計(jì)者的心中想法來設(shè)計(jì)出心中的圖案。在經(jīng)過一系列操作之后，設(shè)計(jì)者根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行機(jī)械零件的實(shí)體建模，進(jìn)而得出機(jī)械產(chǎn)品零件的三維實(shí)體模型。

3.2 生成實(shí)體裝配圖過程中的應(yīng)用

在完成機(jī)械零件的試圖建模之后，就要生成實(shí)體裝配圖。在這個過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)者可通過三維CAD技術(shù)軟件的三維編輯功能來完成，根據(jù)設(shè)計(jì)方案將各個獨(dú)立性的機(jī)械部件進(jìn)行排列組合，尤其是那些復(fù)雜零部件在分析其所在坐標(biāo)及運(yùn)動位置后，進(jìn)行合理排列組合，以獲得新的部件。而后，利用三維CAD系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析、曲面造型、立體構(gòu)筑等功能進(jìn)行機(jī)械零部件的裝配，最終完成實(shí)體裝配圖的生成，從而確保機(jī)械設(shè)計(jì)方案的順利形成，便于設(shè)計(jì)方案的進(jìn)一步實(shí)施。

3.3 模具集成制造過程中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)的最后一道程序便是模具的集成制造，根據(jù)設(shè)計(jì)方案來制造與生產(chǎn)出實(shí)際的機(jī)械產(chǎn)品。當(dāng)然，在機(jī)械產(chǎn)品的模具集成制造過程中同樣離不開三維CAD技術(shù)的輔助與支持，機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員結(jié)合利用模具CAD技術(shù)與模具激光快速成型技術(shù)來進(jìn)行模具集成制造。設(shè)計(jì)工作人員通過三維CAD系統(tǒng)中的多個功能模塊來構(gòu)建工程數(shù)據(jù)庫，充分結(jié)合三維CAD技術(shù)與機(jī)械CAE軟件，以保證機(jī)械實(shí)體造型的合理性、可行性，最終促進(jìn)模具集成制造的順利進(jìn)行。

［1］賈春玉.CAD技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的推廣應(yīng)用［J］.信息技術(shù)，2001，（02）:5-6.

［2］楊海榮.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法研究［J］.機(jī)電信息，2011，（18）:161-162.