張龍列 王彥婷 熊彥昭 楊成云 員吉

摘要：文章主要針對三維 CAD 技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用進行分析，結(jié)合當(dāng)下三維 CAD 技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀為根據(jù)，從三維 CAD 技術(shù)對機械設(shè)計的影響、三維CAD 技術(shù)對機械設(shè)計的優(yōu)勢、三維 CAD 技術(shù)對機械設(shè)計的應(yīng)用方面進行深入研究與探索，主要目的在于更好的推動機械設(shè)計的發(fā)展與進步。

關(guān)鍵詞：三維 CAD 技術(shù)；機械設(shè)計；優(yōu)勢

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2017）09-092-02

Abstract： this paper mainly analyzes the application of 3D CAD technology in mechanical design， and based on the present development of 3D CAD technology， researchesandexplorestheinfluenceof3DCADtechnologyonmechanicaldesign，theadvantagesof3DCADtechnologyonmechanicaldesign，andtheappli- cation of 3D CAD technology to mechanical design， with the aim of promoting the development and progress of mechanical design.

Keywords： 3D CAD technology； Mechanical design； superiority

在化工機械制造與生產(chǎn)期間，想要更好的促進其運行質(zhì)量的提升，需要以機械設(shè)計為基礎(chǔ)，對設(shè)計方案不斷進行優(yōu)化與創(chuàng)新。以往機械設(shè)計模 式存在較強的局限性，不能較好滿足當(dāng)前機械設(shè)計需求。對三維 CAD 技術(shù)進行使用，使得機械設(shè)計得到了全新的發(fā)展，并提供了完善的思路，可 較好促進三維設(shè)計環(huán)境的形成，提高機械設(shè)計效率與質(zhì)量。

1 三維CAD 技術(shù)對機械設(shè)計的影響

從機械設(shè)計角度進行分析，以往機械設(shè)計模式在技術(shù)等因素影響下， 只能根據(jù)圖紙手繪方法對機械進行設(shè)計與規(guī)劃，同時以圖紙為基礎(chǔ)進行相應(yīng)的設(shè)計修改，致使機械設(shè)計創(chuàng)新性較為缺失。三維 CAD 技術(shù)主要以當(dāng)前科學(xué)技術(shù)為依托，利用計算機技術(shù)實現(xiàn)機械模型的創(chuàng)建，使設(shè)計人員可利用直觀的模式對機械設(shè)計模型進行觀測，充分的提高了機械設(shè)計的直觀性。另一方面，應(yīng)用三維 CAD 技術(shù)還可在一定程度上推動機械設(shè)計向著智能化方向快速發(fā)展，使得各機械設(shè)計方案都利用計算機進行創(chuàng)建， 充分滿足當(dāng)前信息時代對于機械設(shè)計的各種需求。

2 三維CAD 技術(shù)對機械設(shè)計的優(yōu)勢

2.1 強化機械質(zhì)量與技術(shù)含量。當(dāng)前機械設(shè)計對三維 CAD 技術(shù)進行使用，通過較為前沿先進的設(shè)計模式對機械設(shè)計質(zhì)量與水平進行提升，確保機械設(shè)計質(zhì)量不斷提升。例如創(chuàng)新與優(yōu)化機械虛擬設(shè)計、有限元受力解 析以及運動方案等。及機械產(chǎn)品自身通常也需要與信息技術(shù)進行充分的 融合，并對 CAD 以及 CIMS 等進行組織生產(chǎn)，這也使得機械設(shè)計具有了全

新的發(fā)展方向。

2.2 提高零件裝配簡潔性。在 CAD 軟件不斷發(fā)展期間，設(shè)計人員進行零件機械零件設(shè)計時可對三維實體以及對具有復(fù)雜運行規(guī)律的三維實體進行科學(xué)直觀的設(shè)計，在一定程度上真正實現(xiàn)設(shè)計期間模擬裝配以及運行模擬，使得機械設(shè)計與機械實際運行之間的差距相對較小。

2.3 提升機械設(shè)計效率。在進行機械三維設(shè)計期間，可較好的實現(xiàn)變量化與參數(shù)化設(shè)計。以往的 CAD 設(shè)計軟件與二維設(shè)計軟件不能真正的實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計，現(xiàn)對三維 CAD 技術(shù)進行使用，可在其變量化與參數(shù)化設(shè)計功能中使機械零件結(jié)合機械自身的規(guī)模自主進行改變，更好的實現(xiàn)適合的效果。與此同時，在零件大小與形狀出現(xiàn)改變時，其余機械結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)相應(yīng)的改變。這也使得通過三維 CAD 技術(shù)極大程度的降低了機械設(shè)計任務(wù)量，使得其設(shè)計時間不斷降低，促進機械設(shè)計效率的全面提升，減 少機械設(shè)計周期。

2.4 CAD 與 CAM 的集成。因為三維設(shè)計可促進CAD 與CAM 的有機融合，因此也就是在三維 CAD 技術(shù)中，機械在設(shè)計至生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)中，設(shè)計人員可利用信息自動化與信息集成保證機械設(shè)計與生產(chǎn)加工具有較強的契合 度，并使得 CAM 直接對 CAD 數(shù)據(jù)進行收集與處理。以往設(shè)計方法則是工作人員結(jié)合CAD 設(shè)計形成的機械圖紙實施相應(yīng)的數(shù)控加工處理與編輯，致使早CAM 與 CAD 中存在兩套相同的機械零件數(shù)據(jù)，并提高管理的復(fù)雜性。

3 三維CAD 技術(shù)在機械設(shè)計中的運用看出，如以 351 元 /MWH 的電價能爭取到平均負荷 210MW 的電量，降低電價到 341 元 /MWH 時必須爭取到平均負荷 225MW 以上的電量才能更有經(jīng)濟效益；如以 351 元 /MWH 的電價能爭取到平均負荷 227MW 的電量，降低電價到

341 元 /MWH 來繼續(xù)爭取電量就沒有經(jīng)濟效益。

3.1 建模的運用。三維 CAD 技術(shù)通過自身直觀與立體等都是在機械設(shè)計中有著較為廣泛的運用，尤其是在機械建模期間，也有著較高的使用價值。在機械設(shè)計中對三維 CAD 技術(shù)進行使用通?？煞譃槿N結(jié)構(gòu)，其分別為表面、框架以及立體結(jié)構(gòu)，從方形、圓形等簡單圖形角度進行分析， 其都在三維 CAD 軟件自身的范疇中。設(shè)計難度角度的，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的圖形，設(shè)計人員可通過三維 CAD 技術(shù)進行組合，在根據(jù)設(shè)計人員以及用戶要求等創(chuàng)建完善的機械產(chǎn)品。

3.2 機械方案設(shè)計中的運用。設(shè)計人員在機械設(shè)計期間，應(yīng)根據(jù)機械產(chǎn)品個零件進行組合并形成完善的機械設(shè)計方案，這通常需要對 CAD 軟件的編輯功能進行使用。設(shè)計人員利用自身的機械設(shè)計思路形成初期的機械設(shè)計方案，再利用各機械零件的科學(xué)組合為他人提供完善的機械三維立體模型，同時 CAD 與 CAM 軟件平臺可對機械平面數(shù)據(jù)與機械立體結(jié)構(gòu)等進行合理統(tǒng)一管理，推動機械設(shè)計方案的良好落實，并在實際生產(chǎn)加工期間進行良好的運用。

3.3 CAE 軟件的運用。所謂 CAE 軟件主要是以三維 CAD 技術(shù)為基礎(chǔ)形成的，可較好對機械設(shè)計方案中的數(shù)據(jù)信息進行分析與比較，結(jié)合機械實際狀況對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，并以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建出較為完善與科學(xué)的

機械設(shè)計方案。這也充分的證明了 CAE 軟件通常在機械模型創(chuàng)建后進行使用，可較好對機械設(shè)計合理性進行分析與評估，確保設(shè)計方案具有較強的科學(xué)性與合理性，推動機械設(shè)計的穩(wěn)定進行。另一方面，CAE軟件還具有結(jié)構(gòu)優(yōu)化、數(shù)據(jù)信息分析以及強度評估等功能，根據(jù)三維 CAD 技術(shù)在確定機械模型的同時，可通過 CAE 軟件的使用，對機械設(shè)計期間的材料、剛度等特征與不足進行及時的解決與彌補。

綜上所述，隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展與完善，使得機械設(shè)計受到人們

的廣泛關(guān)注，我國也從中國制造逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹袊鴦?chuàng)造。但在創(chuàng)造期間需要 對機械進行完整的設(shè)計，其中三維設(shè)計極為重要。企業(yè)在對三維 CAD 技術(shù)進行使用期間，也會對三維 CAD 應(yīng)用需求進行強化。在通過相應(yīng)的方法將其在機械設(shè)計中進行使用，進一步促進機械設(shè)計的發(fā)展與完善。

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