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摘要：三维CAD技术是现代科技快速发展的重要产物，对于现阶段机械制造行业的生产建设工作具有积极影响。本文主要是从三维CAD技术的基本情况分析入手，重点阐明了机械设计中应用三维CAD技术的重要性，介绍了该项技术的具体应用情况，并提出了三维CAD技术的未来发展方向，为科学推进机械设计工作的良好开展，提供一定借鉴和参考。
关键词：机械设计；三维CAD技术；应用
前言
机械制造行业在当前社会建设发展过程中发挥着积极作用，能够提升生产效率，强化机械产品生产效果。全面有效提升机械设计水平，需要注重引进一些先进科学的技术手段，例如发挥三维CAD技术的优势，给当前机械设计工作注入更多新鲜活力，提供全新的设计思路，积极构建起优质的三维设计环境，从而不断缩减设计工作的误差、提升机械设计的总体效率。
1.三维CAD技术的基本情况
CAD技术是现阶段设计技术体系中的重要类型，其具有较强的直观性，其主要是采用了计算机这一设计媒介，发挥其图形处理功能优势，充分分析和设计产品，实现产品设计效果的最大化。而三维CAD技术则是CAD技术中的重要组成部分，是在二维CAD技术基础上逐渐形成的，其中包含了三维设计、三维造型、仿真、机构运动分析以及三维转二维等方面。三维CAD技术实际应用过程中，需要充分发挥技术人员的专业能力，才可以发挥最大功效。技术人员需要立足几何图形方面的形状性能要求，根据用户需求设计出一些科学合理的图形，使其朝着专业化方向发展。
2.机械设计中应用三维CAD技术的重要性
将三维CAD技术引进机械设计环节之中，可以不断强化机械产品的实际仿真度，及时有效解决产品设计中的问题，全面提升产品设计的效率和应用效果。细致分析和探讨三维CAD技术在机械设计中的应用优势，可以发现主要是集中在了以下几个方面：（1）提升机械产品的直观性和形象性。三维CAD技术可以突显机械产品的直观形象，采用技术展现出立体的效果，其实际应用中，主要是在正投影二维方法基础上，积极绘制出一些三维构想图，全面模拟和运作各项产品的装配情况，使其满足客户的需求。（2）合理增加机械设计的变量化、参数化含量。科学开展机械设计工作的过程中，积极引进三维CAD技术，将能够合理调整机械产品的设计参数，促进机械产品设计效果良好提升。以往传统CAD技术应用中，需要不断修改图纸，做好重新绘制工作，但在三维CAD技术的作用下，可以结合产品的实际需求，科学改进和优化各项参数，全面提升了设计效率，节约了工作量。（3）实施零部件方面的有限元分析工作，提升设计工作的可行性。通过三维CAD技术，采用有限元方式细致分析机械产品零部件，具体应用环节中，将产品零件参数输入到有限元网络就可以充分准确判断出机械产品的实际形状、受力变形和震动情况，提升了产品设计工作的科学性和有效性。
3.三维CAD技术在机械设计中的充分应用
3.1建模过程
三维CAD技术具备直观、形象、立体的功能优势，将其广泛应用在机械设计工作之中，尤其是建模过程中，可以起到良好效果。在建模工作环节中，三维CAD技术按照立体、框架和表面三种形式进行设计，可以针对多种简单图形进行合理控制，推进设计环节的顺利开展。如果机械设计过程所遇到的图形形状结构较为复杂、难度较大，可以借助于三维CAD技术开展重新组合活动，结合用户的实际设计需求，根据设计人员的专业能力、技术经验加以科学设计，促进机械产品的良好形成[1]。
3.2机械CAE
机械CAE用于优化和调整产品的实际设计结构，发挥对比分析方式的优势，针对各项数据进行重新整合，提升机械设计方案的合理性和科学性。为更好发挥CAE手段的作用，可以积极引进三维CAD技术，其可以及时发现机械设计过程中的不足之处，并加以良好改进和优化，同时在形成一定的产品设计模型之后，通过机械CAE软件，有序有效实施定向分析工作，推进设计方案的科学稳步实施[2]。
3.3方案形成
制定出合理有效的设计方案，是指导机械产品设计工作良好开展的重要前提。在全面分析各项零部件设计手段的基础上，充分整合并生成最终的设计方案，其中积极使用三维CAD技术的编辑功能，将可以起到良好效果。技术人员要充分结合自身的设计理念，构建出科学合理的设计方案，优化组合各项零部件，呈现出精良的三维机械立体模型。三维CAD技术系统，可以统一管理多个机械产品设计项目，如立体结构项目和平面数据项目等，推进机械设计方案的科学开展，为设计活动的有效实施提供前提支持[3]。
3.4模具集成制造
制造行业生产技术水平逐渐提升，推进了整个行业的健康发展。积极采用先进有效的三维CAD技术，提升机械产品设计活动取得良好成效，提升机械制造行业的数字化发展水平。借助于三维CAD技术，可以积极开展三维绘图工作，设计曲面造型，实施模拟仿真，并实现有限元分析、图形编辑以及数控加工等方面设计目标，同时科学合理应用众多系统重要功能模块，可以有效统一管理并运用各项数据[4]。
3.5生成装配图
通过三维CAD技术，设计机械产品的各项零部件，科学利用各项设计数据资料，结合机器运动的特定位置，明确机械产品生产制造的各项要点，生产出高水平、高质量的零部件。按照各个零件的坐标，实施合理装配工作，充分有效应用三维CAD技术的三维编辑功能，生成装配图的实体[5]。
4.机械设计应用三维CAD技术的三维趋势
现代科学技术推进了三维CAD技术的迅猛发展，其会有效提升机械设计效率和工作水平。三维CAD技术在未来很长一段时间内都会对机械设计工作发挥积极作用，主要是朝着智能化、网络化方向发展。计算机操作是保证三维CAD技术有效应用的前提，技术人员可以在电脑编程中融入自身的设计理念、设计经验和设计思路等，从而充分推进机械产品设计工作的顺利开展。集合计算机技术的优势，构建网络数据库，良好促进了三维CAD技术的智能化建设进程。同时在三维CAD技术在虚拟网络空间中的实际应用范围也在逐步扩大当中，便于技术人员及时发现产品设计中的问题和不足，从而更好整合网络资源优势，开展模拟仿真工作，良好完善各项产品设计[6]。
5.结束语
机械设计中应用三维CAD技术可以起到良好的效果，提升设计生产的效率和水平，具体应用该项技术时，主要是集中在了建模过程、机械CAE、方案形成、模具集成制造以及生成装配图方面。三维CAD技术将会逐步朝着智能化、网络化和集成化方向发展，支持机械制造设计工作的稳步开展。
参考文献：
[1]冯仁专.三维CAD技术在化工机械设计中的应用[J].化工设计通讯,2017,43(2):36-36.
[2]刘韫锋,马浩然,孙林鑫.机械设计中三维CAD技术的应用[J].南方农机,2017,48(4):107-108.
[3]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):135-135.
[4]马广勇,王丛丛.三维CAD技术在机械设计中的应用方法[J].内燃机与配件,2017(18):40-41.
[5]刘果玲.机械设计中三维CAD技术的应用与发展[J].内燃机与配件,2018,No.261(9):229-230.
[6]吴暐.三维扫描技术在模具CAD/CAM中的应用[J].科学家,2017,5(1):79-80.