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CAD技术在机械设计的应用
１引言
ＣＡＤ技术是供热供燃气通风及ＣＡＤ技术工程的别称，主要包含三大部分，即供暖、通风和空气调节。ＣＡＤ技术作为构成当代机械工程的关键部分，在现代生活住宅中的各项功能里也得到了相当广泛的应用。三维ＣＡＤ技术运用到机械制造当中，极大地促进了产品设计形式的变革。不但能够有效提高产品的设计水准、缩减研制新产品所需的周期，而且还能够在很大程度上促进我国科学技术的进步与工业领域的发展。三维ＣＡＤ技术以其极大的优势，逐渐成为了国内机械制造性企业发展的主流方向之一。通过研讨实际情况不难看出，现阶段国内许多机械制造性企业对三维ＣＡＤ技术的认知并不完全。针对此类问题，深入研讨了机械设计当中三维ＣＡＤ技术的应用情况，希望能够借此在促进三维ＣＡＤ技术的发展方面提出更有实际参考价值的观点。
２三维ＣＡＤ技术概述
三维技术又称建模技术，其不但是ＣＡＤ技术的核心环节，更是机械制造的中心环节。三维技术是一种把实质性物体与属性转变为计算机能够识别的、详细精确的三维几何模型的方法，是由二维设计逐渐演变而形成的。三维ＣＡＤ技术能够通过灵活运用图像技术来实现对预想事物的具象化，进而将设计者的想象力与创造性充分地表现出来。此外，三维ＣＡＤ技术还能在最大程度上切合设计者对各类几何图形形状及功能的需要，提高产品设计的标准性与精准度。除此之外，三维ＣＡＤ技术还能实现将机械设计转变为现实的可能，实现各个部件间的最佳配置，进而发挥组合间的最优状态，最终完成机械设计的制造过程。由此看来，三维ＣＡＤ技术能够当之无愧的被称为是机械设计方面的飞跃式进展。伴随ＣＡＤ技术的日渐完善，其发展的空间与可能也越来越大。由原有的线框建模形式到现阶段的特征建模形式，三维ＣＡＤ技术实现了机械设计产品更新换代速度的有效提升。所以说，能够充分把握并熟练运用三维ＣＡＤ技术，是当代机械设计者必须要具备的一项技术能力。
３三维ＣＡＤ技术的应用所具备的优势
３．１零件设计更加方便直观。在原有的机械设计形式当中，需要由设计者通过手绘画出对产品设计的构想。但受各方因素的影响，也会出现设计者无法将原有三维立体构思以绘画方式进行呈现的情况。而三维ＣＡＤ技术能够顺利地解决这些问题，实现设计者构思与产品模型制作间的完美对接。在装配部件的设计环节中，三维ＣＡＤ技术可以清楚明了地显示各个部分间的匹配状态，极大地提升了各个装配部件的精准程度。完成产品设计后，通过三维ＣＡＤ技术还可以进行检验和模拟，从而发现部件间存在的问题，迅速对其作出调整和更改，进一步提升部件的规范程度。３．２设计周期缩短。伴随三维ＣＡＤ技术运用范围的逐步扩展，机械设计的周期有效缩短了约３０％。三维ＣＡＤ技术能够帮助设计者依据临近部件的形状及功能，重新设计出适合机械产品的新部件。在这种情况下，三维ＣＡＤ技术能够有效保存大部分部件的设计样本。当设计者需要重新设计机械产品时，仅需构建出最核心的部位，而剩余部位的部件就可以直接从数据库中调取样本，并利用三维ＣＡＤ技术的高度变形功能，构造出新的机械产品，极大地节约了设计者的宝贵时间，有效提高了机械产品设计的效率。３．３数据安全性的保障。三维ＣＡＤ技术能够为众多设计者构建有效的沟通平台。设计者在线上完成机械产品的设计，同步储存设计过程当中的各项数据，有效解决了手绘设计图样容易遗漏关键数据、造成信息外泄和图纸遗失的问题，也方便了对各样式资料的查询。此外，设计者可以充分利用加密手段，严防产品设计的剽窃行为，大大提升信息数据的安全度。
４三维ＣＡＤ技术在机械设计中的实际应用
４．１模具。ＣＡＤ的集成制造现阶段国内机械领域的生产形式正在逐步贴近于科技化，在这一发展背景下，ＣＡＭ、ＣＡＤ与ＣＡＥ等设计制图形式逐步转变为了机械设计领域发展的主流趋势。在社会经济发展的当前阶段，模具ＣＡＤ／ＣＡＭ的激光快速成型技术已经取得了非常普遍的运用。通过对三维ＣＡＤ技术的运用，有效实现了仿真模拟、曲面造型等一系列功能的结合，同时也顺利把三维绘图、数控加工等功能融入进了新的软件体系当中。有了系统的工程数据及平台资料的辅助，必将极大地提高各类机械产品设计数据的使用效率，最终实现机械产品在质量与性能方面的有效提升。４．２机械零件整体建模中的应用。在机械建模中，ＣＡＤ系统能够为其提供３种模型结构，即线框模型、表面模型及立体模型。三维ＣＡＤ系统通常都会带有基础的图形结构（如圆锥体、圆柱体、圆台、楔形体、立方体等），产品设计者能够通过对系统应用中布尔运算的综合运用，实现对多种固定图形结构的合理搭配，适当加入部分设计者独有的构想，就能形成新的、较为复杂的产品构造。利用ＣＡＤ技术进行各种操作，能够帮助设计者快速完成对机械产品部件的设计，提升工作的效率和质量。４．３对机械生产中的噪声实现合理的控制。相较于其他行业来说，建筑行业在进行项目施工时无法避免的噪音问题对人们的生产和生活都产生了很大的影响。究其原因，关键在于施工设备在运转过程中会产生相互作用，进而形成高分贝的噪音。分析相关数据可以得出：在正常情况下，机械和液压泵会在生产工作环节产生９０ｄＢ以上的噪声；而在某些特定环节当中，锚杆机甚至可能会产生上百分贝的噪声。当噪声分贝过高时，必然会对人体产生负面影响。因此，在机械产品的制造过程当中，如何有效减少噪声所带来的负面影响就成为了备受瞩目的环节。实际开展工程时，必须遵守空气动力学原理，采取合理形式降低噪声带来的不利影响，从根源处解决噪声污染的问题。从改进角度而言，设计者还可以通过低震动性设备为动平衡提供保障，有效控制和降低噪声带来的负面影响。４．４ＣＡＥ软件在机械产品设计环节中的应用。现阶段，国内ＣＡＥ系统在不断完善和发展的过程当中也结合了数据分析、优化设计、信息检索等功能。所以，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。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。站在企业发展的角度来说，应当更加重视施工环节的安全问题，通过普及相关安全知识、配备相应的防护措施来提高实际操作过程当中的安全度。此外，设计者若要保证机械本身的安全性能及稳定程度不受其他因素的影响，必须要注意让机械产品符合刚度规定的最基本要求。４．５在农业机械设计中的应用。三维ＣＡＤ技术也能够应用在农业机械设备的设计当中。例如，在设计联合收割机时，其核心环节就是进行轴流钉齿脱粒分离。而通过Ｍｏｔｉｏｎｗｏｒｋｅｓ系统进行进一步的加工处理，就能够实现其与数据加工部分的有效联结。借用ＡＤＣ、ＡＰＩ等技术，能够在三维系统中区分出不同的部分，进而构建不同信息之间的联系，推动平台信息共享的实现。
５结语
伴随社会的进步与发展，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。然而，ＣＡＤ系统还存在着发展不完善、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。对此，设计者应当致力于提升对新技术的掌握程度，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。
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