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三维CAD技术在机械设计中的应用探索

李雨泽

北京市自动化工程学校,北京市,100192

摘要: 科技日新月异的今天带动了机械行业现代化、科技化发展,三维CAD技术出现,给机械行业发展带来了新突破。本文从三维CAD技术概念入手,分析了将此技术应用到机械设计中重要作用,并进一步指出了如何对此技术进行更好应用,旨为促进三维CAD技术在机械领域更好推广。
关键词: 三维CAD技术;机械设计;应用探索
DOI:10.12721/ccn.2021.157082
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前言

在科技社会背景下,三维CAD技术以得到全面推广,机械行业工作者借助此技术不仅更够加快新品研发,也可达到有效设计方案建立,并在实际制造中提升了产品质量和制作效率。从社会发展角度而言,应用三维CAD技术加快了我国新工业发展,也大大简化了机械设计工作繁琐性。以下从三维CAD技术概念,重要性以及应用探索几方面对此技术在机械设计中应用进行了简单分析。

1.三维CAD技术概述

简单来说,三维CAD技术是指三维建筑模型技术,是基于二维技术发展的一种新型技术,现阶段以成为 CAD技术的核心内容。目前三维CAD技术主要涉及仿真、图样档案管理、三维造型设计以及机构运行等方面内容。三维CAD技术是由线框建模演变发展为曲面建模,再到实体建模、参数建模以及当下的产品集成建模等,虽经历的漫长的发展过程,但三维CAD技术出现,有效解决了机械产品设计中诸多问题,也大大促进了我国机械业发展,因此此技术应用价值是不容忽视的。

2.在机械设计中应用三维CAD 技术优势

2.1促进新品研发

在机械设计中应用三维CAD技术,最明显优势就是促进了新品研发。以往机械设计中设计和研发新品,由于受相关技术等方面限定,只能以手绘方式在图纸上对产品进行设计和修改,这种形式不仅极大了设计者工作量,也阻碍了产品创新性发展。而采用三维CAD技术能够直观对产品进行设计研发,让设计者可直观看到新品模型,在出现不足之处时,也可综合产品数据进行及时调整。其次,将此技术应用到机械设计中,能够减少产品设计繁琐和难度,在可视化产品模型中,设计者思维会得到不断突破,进行加快了机械新品研发。

2.2提升机械设计效率

将三维CAD技术应用到机械设计领域,可缩短产品设计周期,提升设计效率。在设计和研发新机械产品和零件时,只需采集传统数据信息,在结合实际需求对产品数据进行适当调整,就可得到所需设计产品科学数据。在此过程中省去了对所有数据进行采集分析和对比过程,使得整个机械设计大大提升,进而加快了产品投入使用效率。

2.3强化产品质量

机械产品质量是机械制造业核心内容。采用三维CAD技术使得产品设计和制造更加科学合理,在进行设计使不仅有CAD技术也融合了CIMS等技术,可对设计的整个机械产品进行运动仿真,以及有限受力等方面综合模拟评定,既让设计者达到了以动态化形式检验产品,也大大提升了产品制作工艺水平。

3.三维CAD技术在机械设计中的应用探索

3.1初期产品构建中应用

目前在科技信息背景下,三维CAD技术有着极大应用前景。从上述对三维CAD技术概述中可知,此技术是先以线框模式建构产品,而后到平面化模拟和立体化模拟。在机械设计领域应用此技术首先能够满足设计者对多种图形和线条建立,如不规则多边形和曲线线条等。机械产品也大多以不规则图形居多,如果能够借助此技术构建多种产品设计,自然能够简化机械零件设计。通过初期构建线框机械模型,之后在参照布尔运算,就可依照实际需求对此模型进行平面和立体模型建构。

3.2在产品模型建立中应用

在初期产品设计方案得到实用需求之后,需要根据实际需求建立机械零件产品模型。如果在建构立体模型时,采用三维CAD技术进行模型模拟,则可提升众多机械产品零部件的排列组合,从而能够满足产品设计和使用需求。在进行机械产品模型建构时,需要结合CAD技术对产品图形进行编辑处理,依据设计理念和服务需求,对产品外观和内部结构进行优化,而后通过交叉排列对零散产品形状进行组合,之后便可通过三维CAD技术呈现直观的立体产品模型。在应用此技术建构机械模型时,能够通过多种技术对产品平面数据和立体结构数据进行配比优化,通过时事管理调控,可使得机械产品设计方案得到落实,为后期产品生产使用也奠定了良好基础。

3.3后期产品校检中应用

三维CAD技术也可在产品后期校检中进行应用。设计机械产品其目的是为了投入使用,以加快我国机械业发展,如果在设计产品时,只注重设计和不注重产品校检,则会导致大批不合格机械产品投入市场,而这不仅阻碍了机械行业发展,也给人们财产带来了十分不利影响。因此在新技术,高质量产品要求下,应采用三维CAD技术最好产品设计校检工作。在设计产品过程中会涉及诸多数据,也会对较为复杂机械产品进行拆分设计,为保障建构模型数据一致性,就需要对设计数据和模型建构数据进行对比分析,如采用三维CAD技术让新研发产品与传统产品数据进行组合,根据实际需求调整数据,对与结构复杂机械部件,利用该技术进行扭转和全方位组合对比,这样才可保障新研发产品实用率提升。在产品校检完成之后,可依照产品数据和坐标信息,生成装配操作图,进而可保障产品的高效率使用。

4. 三维CAD技术在机械设计中的发展趋势

 随着中国制造业不断发展,对机械产品设计也提出了更高要求。在信息化社会背景下,应用三维CAD技术可促使我国机械业智能化发展。如今智能产品逐渐增多,仅凭二维设计技术以不能满足先进工艺发展需求,因此智能化机械发展是大势所趋。三维CAD技术是基于信息技术,基于二维技术发展的现代化制造技术,如将其有效应用到机械制造业中,则可加快我国机械制造业智能化发展;其次,三维CAD技术的成熟发展和应用,促使了我国机械制造业规范化发展。机械制造业是推动国家发展的基础,随着该技术在机械行业的诸多应用,也加大了机械产品自主研发知识产权建立,这不仅规范了机械行业发展,也保障了更多高质量产品流入市场;除此之外,三维CAD技术正向着集成、技能和网络化发展。三维CAD技术是基于信息技术的发展研发,在开发和应用三维CAD技术于机械设计时,也必然要与信息技术发展所统一。正确把握三维CAD技术发展趋势,逐渐拓宽在机械制造业更多领域发展,才可加快我国CAD技术研发和创新,进而才能更好推动我国机械制造业发展。

结束语

总而言之,三维CAD技术是辅助机械制造业的设计和生产技术,加强对其使用对促进我国机械制造业发展有着极其重要意义。尽管应用此技术是设计和研发一个机械零件,但在设计和研发此产品时,三维CAD技术是产品研发核心,要推动整个机械制造业发展,就必须不断探索三维CAD技术在机械领域的应用研究,这对推动我国机械制造业现代化、科技化发展有着极大推动力。

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作者简介:李雨泽(1987.7-),女,汉族,吉林省吉林市人,北京市自动化工程学校,硕士研究生,助理讲师,研究方向:计算机。