摘要：在社会科技不断发展的背景下，各种新技术不断涌现出来，三维CAD技术在机械设计当中的应用变得越来越广泛。该技术可以在机械设计的过程当中不断收集与整理信息，在设计遇到问题的时候还可以根据之前的信息来对问题进行分析，最终解决问题，为工业生产提供了更加安全与稳定的环境。与此同时，三维CAD技术的应用过程比较简单，工作人员只需要经过简单的培训就可以自行编程。基于此，本文对机械设计中三维CAD技术的应用价值与应用方法进行了分析与研究，希望能够为机械设计工作者提供参考与借鉴。

关键词：机械设计;三维CAD技术;应用价值;应用方法

1.三维CAD技术的基本概述

近年来，随着机械产业的高速发展，人们对机械产品的功能与美观性都提出了更高的要求。为了满足人们的要求，促进机械产品性能的提升，机械行业开始实现技术创新，同时将这些技术运用到机械设计当中来。在这个过程当中，为了实现模式化的设计，三维CAD软件开始得到广泛应用，三维CAD技术也受到了人们的关注。三维CAD技术的实质就是一种建模技术，它是基于计算机而产生的一种辅助设计方法^[1]。在发展的过程当中，三维CAD技术的硬件与软件都在不断完善，能够满足机械设计的要求。与二维CAD技术相比，该技术除了具备三维造型的基本功能之外，还增加了CAE和CAM等拓展性功能。当前，三维CAD技术已经进入到了稳定发展的阶段，展现出了集成化、智能化与开放化的特征。

2. 机械设计中三维CAD技术的应用价值

2.1使机械设计的作品更加直观与形象

在开展机械设计工作的过程当中，立体化模型的构建是重要的环节。在过去，人们通常是通过正投影的方法来完成这一环节的，运用二维方法来完成绘制，并在这之后实现三维模型的转换。在三维CAD技术应用之后，人们可以基于计算机软件系统来直接进行三维辅助性设计。通过这种方式，可以使设计出的产品变得更为直观化与形象化。设计人员在基于该技术来进行产品的仿真性与虚拟性设计的同时，也可以对产品进行直观化与形象化的检验，在这个过程当中找到作品当中存在的问题，进而运用专业化的软件对作品进行调节与完善，最终实现产品质量与效果的提升。

2.2能够满足机械参数化与变量化设计需求

在机械设计当中进行三维设计的时候，参数化与变量化设计是基本思想。在传统机械设计的过程当中，如果需要对图纸进行修改的话，往往需要对整个图纸的内容进行重新绘制，这是由于其中的几何元素都是运用标准型尺寸来进行设计的。而为了提高设计的质量与效果，很多机械产品在设计的时候都需要多次修改与完善，这会导致设计时间被延长，产生的经济成本也比较高。在三维CAD技术应用的情况下，机械设计已经具备了基本的参数化设计性能，基于参数化与变量化的功能模块，可以对产品的尺寸信息进行自动化的修改，同时也可以根据设计结构来改变装配环境，这不仅可以有效减少设计人员的工作量，缩短设计修改的时间，同时也可以提高设计质量与设计效率^[2]。

3. 机械设计中三维CAD技术的应用方法

3.1机械建模

三维CAD技术在应用的过程当中展现出了直观的空间感和较强的仿真效果，这也是该技术在机械设计当中被广泛应用的一个重要原因。而要发挥三维CAD技术的优势，就要进行机械建模，这主要包括线框建模、曲面建模以及实体建模这三个部分。在建模的过程当中，设计人员可以利用标准的图形作为模型，常见的图形有圆柱形、球形以及立方体等。在这个基础上对机械产品的零件进行分解与整合。如果出现了比较复杂的结构，在机械建模的过程当中可以运用还布尔运算模式来计算相关的参数，在这个基础上对产品结构当中的图形进行分析，并对其进行重新排列与组合，使其达到最佳的设计效果，这样才能最大化地提高产品的性能。最后，还需要利用三维CAD技术对设计资料进行整理与分析，制作相应的产品装配图，以此来确保产品的质量能够符合设计的要求。

3.2设计检验

三维CAD技术在使用的过程当中需要采取三维动画技术。在完成机械设计的设计之后，工作人员需要通过动画来对整体的设计效果进行演示，以此来对产品能否正常运作进行检验，确保产品符合设计的要求。由此可见，三维CAD技术可以将各个机械零部件的使用情况清晰地演示出来，并通过资源检索器来对产品零部件的适配度进行检验。如果在机械设计过程当中出现零部件位置不合适或者设计产品与实际需要不适配的问题，设计人员需要及时进行修改，并使用软件进行调试与优化。通过设计出不同结构的产品零件模型来实现对产品的多次适配，以此找到最高的适配度。实践证明，通过这种方法可以有效降低因单个零部件出错而导致整体产品设计失败的概率。除此之外，在这个过程当中三维CAD技术还可以对机械设计的质量进行检验，在缩短农产品设计周期的同时减少不必要的经济损失。

3.3形成装配图

在完成机械产品的实体构造之后并完成检验之后，还可以运用三维CAD技术来对产品的运作资料进行分析与研究，能够将零部件的运动指标进行完备记录。在这个过程当中运用的是三维CAD软件的装配功能，它可以通过三维编辑的方式来形成产品装配图示，以此来完成实体装配图^[3]。通过这种方式，可以使机械设计稿与产品成品之间保持高度一致，进而促进设计效率的提升。

4.结束语

综上所述，在机械设计领域当中运用三维CAD技术可以提高设计的标准化与智能化水平，使机械产品的设计与生产制作等流程保持一致。该技术应用的过程当中，要先进行机械建模，然后对设计进行检验，最后还要形成装配图。为了将三维CAD技术的功能更好地发挥出来，设计人员还需要加强技术改进和基础创新，同时完善对技术的控制与管理。

参考文献

[1]詹隽青，孟祥德，李立顺，熊国庆. 基于三维CAD技术的集装箱双面吊总布置设计[J]. 起重运输机械，2018（07）：42-45.

[2]王利华，张振军. CAD在机械设计中的应用现状与发展趋势[J]. 内蒙古民族大学学报（自然科学版），2016（02）：155-158.

[3]陈和平，王晓辉，刘俊杰. 基于SolidWorks的激光切割机三维造型设计方法研究[J]. 企业技术开发，2017，31（14）：16-17+68.

作者简介：章宏石（1997.08.27），男 ，籍貫：汉 ，学历：本科，单位：宁波工程学院杭州湾汽车学院 ，专业：机械设计制造及其自动化.