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[摘 要]随着科学技术不断的发展进步，人们对其逐渐增强重视程度，尤其对于三维CAD软件来讲，自身存在着诸多优势特点，使其应用的范围较广，使用频率较为频繁。尤其在机械设计与制造领域当中，更是发挥着巨大的作用力。所以，本文主要立足于三维CAD软件在机械设计与制造过程当中的实际应用，展开了深入的研究与分析，以此期望为我国今后在对于相关的问题研究过程时，提供一些参考性的建议。
[关键词]三维CAD软件；机械设计；机械制造；具体应用
中图分类号：V384.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0366-01
前言
产品设计是能够在很大程度上决定一个产品的外形以及功能，同时也是决定产品质量中的基础条件，产品的设计工作在对产品的成本上也起到了很大的作用。随着我国科学技术不断地发展进步，使得CAD计算机辅助设计已经成为相关设计人员，日常工作设计过程中必不可少的工具之一，我国的CAD技术也逐渐朝向于成熟期方向发展。下文将重点阐述关于三维CAD软件在机械设计与制造过程当中的具体应用。
一、三维CAD软件在机械设计过程当中的应用
（一）零件的实体模型
设计软件为三维建模提供了多样化的实施工具，在对一些简单的零件上，是完全可以对内部结构进行分析，然后在将一个整体，分解成不同的基本体，最后在对所有分成得到的不同基本体，进行三维实体的造型，通过利用布尔运算方式对其进行计算，能够很好的得出机械零件的单位实体模型[1]。
一些较为复杂的图形上，三维CAD软件为其提供出草图工具。相关的设计人员可以先通过对其进行勾勒得出截面，进而在拉伸出一些较为复杂的几何形体，依照于相关设计人员自己所需要设计的意图，对几何形体的参数以及形状进行任意的修改、调整。为了能够在最大限度上满足人们自身不断提升的审美要求，目前，我国所使用的三维CAD软件技术，都只是单纯的为其提供一些面片模块，该种模块能够为设计人员，提供便捷的曲面设计工具。其自身也是具有大块曲面的零件，意味着设计人员完全可以对单个面或者是片体进行变形上的实施处理，而这样做的目的就是为了能够尽可能的达到所需要的曲面要求。为了有效提升整体建模的效率，很多软件都为其提供了，直接可以将二维图导入草图的方法，这样做也是利于设计人员，在使用三维CAD工具过程时，快速有效的生成三维实体[2]。
（二）产品造型修改简便
企业所生产下的产品，通常都是会按照不同系列以及型号来进行划分，不同系列中的每一代产品，在与上一代产品之间，所存在区别性较小，可能只是简单的增加了某一个功能或者是部件等方面，或者是對其的尺寸上进行了轻微的调整。而通过将CAD应用在其中，是能够在很大程度上便于后续对其参数进行修改、调整工作的开展。三维CAD在建模当中，通常情况来讲，主要使用参数化的方式来达到建模目的，使得整个建模过程中的所有步骤和产品的外形、尺寸等方面被参数化。这些所得到的参数是在一定程度上影响产品的造型。如果在对产品的尺寸或是造型进行局部的调整，只需要更改与之相关的参数，便能使整个造型重新进行自动更新。这样不光在很大程度上降低了相关设计者自身所涉及到的工作强度，还在一定程度上的确保整个产品造型上的延续以及有效性[3]。
二、三维CAD软件在机械制造过程中的具体应用
模具CAD的集成制造。随着我国科学技术加快发展进程，为了能够在最大限度上降低人工劳动的强度，提升机械产品的精准度，使得相关机械制造企业在将原本的机床逐渐朝向于数控机床加工中心方向改变。与此同时，在将模具CAD技术等一些成型技术应用在机械制造领域当中，是需要数控加工装备与三维设计软件之间进行紧密的连接。如果机械产品模型在基于三维CAD软件当中被完成，在此之后，完全可以在通过利用CAD软件中的模拟技术，从而对机械零件的制造路径进行分析，随后逐渐生成数控语言，然后在合理的通过接口，将其输入到数控设备当中，在由该种数控设备依照于某种模拟的加工路径，最终将机械产品制造完成[4]。
例如：模具集成系统当中，接收到一些机械产品设计文件之后，是能够及时的通过使用UG软件的建模功能，从而对机械三维实体造型建模完成。具体步骤如下：将CAD造型转换成为不同的标准化数据格式，合理的使用计算机网络形式，将不同的标准化数据格式，传送到PROCAST专业铸造分析的软件当中，主要的目的是为了对该机械造型进行有限元分析。然后在依照于实际的生产环境、条件、温度、流场、应力场等多方面的数值进行模拟性工作，在依照所得到的模拟数据结果，对相关的机械产品进行实时良好优化，将被优化过后的设计方案，使用UG或者是CAM模块完成数控程序的编制，最后将其及时有效的传送到数控加工中心内，进而完成整个机械数控的加工过程[5]。
与此同时，三坐标测量仪是完全能够有效的通过IGES格式，从而读取UG造型来，然后在对所需要被加工的机械零件的曲面设计的精准性进行实时测量，所得到的加工曲面测量结果，在与理论值下的测量结果之间存在着的误差，利用这个数据误差，就能够有效的对机械加工曲面的实际质量水平会进行管理以及控制。可以通过使用模具集成制造系统方式，这样做的目的是为了能够更加具有快捷、有效性去完成机械模具整体制造过程。（图1）
三维CAD软件自身具有良好的图形交互技术。主要是因为CAD软件本身就是作为一个产品创新的诞生的工具，意味着自身是具有易学好用等优势特点。因此，在基于智能化图表菜单、机械零件生成造型、动态提示灯方面的，都是较强的人性化，这样也是为广大的设计人员提供了较为便捷的操作流程。
结论
综上所述，本文先重点强调关于三维CAD软件在我国机械实际设计过程当中的具体应用，后主要阐述三维CAD软件在我国偶机械制造领域中的实际应用，希望为后期在对此类问题研究的相关人员，提供参考性建议。只有不断对其增强重视度，才能够推动我国三维CAD软件在机械领域的发展进程。
参考文献
[1] 张德强，李金华，李铁军.机械CAD/CAM课程教学模式改革的探索与实践[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2013，06：128-131.
[2] 王忠雷，程钢，袁文生，王晓丽.SolidWorks二次开发在机械学科毕业设计中的应用[J].山东建筑大学学报，2014，06：601-604+610.
[3] 张伦敦，刘向勇，周广辉.基于CAD/CAM一体化软件铸造金属型的设计与制造[J].内燃机与配件，2013，09：31-34.
[4] 郭景英，张甲.CAD技术的二次革命——三维机械设计软件SolidWorks在长春客车厂地铁客车设计中的应用[J].机电信息，2001，Z1：57-59.
[5] 方忆湘，杨铁男，魏江涛，靳江艳，黄风山.基于模型定义的阀门产品全三维数字化设计技术应用[J]. 组合机床与自动化加工技术，2014，11：29-34.
[关键词]三维CAD软件；机械设计；机械制造；具体应用
中图分类号：V384.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0366-01
前言
产品设计是能够在很大程度上决定一个产品的外形以及功能，同时也是决定产品质量中的基础条件，产品的设计工作在对产品的成本上也起到了很大的作用。随着我国科学技术不断地发展进步，使得CAD计算机辅助设计已经成为相关设计人员，日常工作设计过程中必不可少的工具之一，我国的CAD技术也逐渐朝向于成熟期方向发展。下文将重点阐述关于三维CAD软件在机械设计与制造过程当中的具体应用。
一、三维CAD软件在机械设计过程当中的应用
（一）零件的实体模型
设计软件为三维建模提供了多样化的实施工具，在对一些简单的零件上，是完全可以对内部结构进行分析，然后在将一个整体，分解成不同的基本体，最后在对所有分成得到的不同基本体，进行三维实体的造型，通过利用布尔运算方式对其进行计算，能够很好的得出机械零件的单位实体模型[1]。
一些较为复杂的图形上，三维CAD软件为其提供出草图工具。相关的设计人员可以先通过对其进行勾勒得出截面，进而在拉伸出一些较为复杂的几何形体，依照于相关设计人员自己所需要设计的意图，对几何形体的参数以及形状进行任意的修改、调整。为了能够在最大限度上满足人们自身不断提升的审美要求，目前，我国所使用的三维CAD软件技术，都只是单纯的为其提供一些面片模块，该种模块能够为设计人员，提供便捷的曲面设计工具。其自身也是具有大块曲面的零件，意味着设计人员完全可以对单个面或者是片体进行变形上的实施处理，而这样做的目的就是为了能够尽可能的达到所需要的曲面要求。为了有效提升整体建模的效率，很多软件都为其提供了，直接可以将二维图导入草图的方法，这样做也是利于设计人员，在使用三维CAD工具过程时，快速有效的生成三维实体[2]。
（二）产品造型修改简便
企业所生产下的产品，通常都是会按照不同系列以及型号来进行划分，不同系列中的每一代产品，在与上一代产品之间，所存在区别性较小，可能只是简单的增加了某一个功能或者是部件等方面，或者是對其的尺寸上进行了轻微的调整。而通过将CAD应用在其中，是能够在很大程度上便于后续对其参数进行修改、调整工作的开展。三维CAD在建模当中，通常情况来讲，主要使用参数化的方式来达到建模目的，使得整个建模过程中的所有步骤和产品的外形、尺寸等方面被参数化。这些所得到的参数是在一定程度上影响产品的造型。如果在对产品的尺寸或是造型进行局部的调整，只需要更改与之相关的参数，便能使整个造型重新进行自动更新。这样不光在很大程度上降低了相关设计者自身所涉及到的工作强度，还在一定程度上的确保整个产品造型上的延续以及有效性[3]。
二、三维CAD软件在机械制造过程中的具体应用
模具CAD的集成制造。随着我国科学技术加快发展进程，为了能够在最大限度上降低人工劳动的强度，提升机械产品的精准度，使得相关机械制造企业在将原本的机床逐渐朝向于数控机床加工中心方向改变。与此同时，在将模具CAD技术等一些成型技术应用在机械制造领域当中，是需要数控加工装备与三维设计软件之间进行紧密的连接。如果机械产品模型在基于三维CAD软件当中被完成，在此之后，完全可以在通过利用CAD软件中的模拟技术，从而对机械零件的制造路径进行分析，随后逐渐生成数控语言，然后在合理的通过接口，将其输入到数控设备当中，在由该种数控设备依照于某种模拟的加工路径，最终将机械产品制造完成[4]。
例如：模具集成系统当中，接收到一些机械产品设计文件之后，是能够及时的通过使用UG软件的建模功能，从而对机械三维实体造型建模完成。具体步骤如下：将CAD造型转换成为不同的标准化数据格式，合理的使用计算机网络形式，将不同的标准化数据格式，传送到PROCAST专业铸造分析的软件当中，主要的目的是为了对该机械造型进行有限元分析。然后在依照于实际的生产环境、条件、温度、流场、应力场等多方面的数值进行模拟性工作，在依照所得到的模拟数据结果，对相关的机械产品进行实时良好优化，将被优化过后的设计方案，使用UG或者是CAM模块完成数控程序的编制，最后将其及时有效的传送到数控加工中心内，进而完成整个机械数控的加工过程[5]。
与此同时，三坐标测量仪是完全能够有效的通过IGES格式，从而读取UG造型来，然后在对所需要被加工的机械零件的曲面设计的精准性进行实时测量，所得到的加工曲面测量结果，在与理论值下的测量结果之间存在着的误差，利用这个数据误差，就能够有效的对机械加工曲面的实际质量水平会进行管理以及控制。可以通过使用模具集成制造系统方式，这样做的目的是为了能够更加具有快捷、有效性去完成机械模具整体制造过程。（图1）
三维CAD软件自身具有良好的图形交互技术。主要是因为CAD软件本身就是作为一个产品创新的诞生的工具，意味着自身是具有易学好用等优势特点。因此，在基于智能化图表菜单、机械零件生成造型、动态提示灯方面的，都是较强的人性化，这样也是为广大的设计人员提供了较为便捷的操作流程。
结论
综上所述，本文先重点强调关于三维CAD软件在我国机械实际设计过程当中的具体应用，后主要阐述三维CAD软件在我国偶机械制造领域中的实际应用，希望为后期在对此类问题研究的相关人员，提供参考性建议。只有不断对其增强重视度，才能够推动我国三维CAD软件在机械领域的发展进程。
参考文献
[1] 张德强，李金华，李铁军.机械CAD/CAM课程教学模式改革的探索与实践[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2013，06：128-131.
[2] 王忠雷，程钢，袁文生，王晓丽.SolidWorks二次开发在机械学科毕业设计中的应用[J].山东建筑大学学报，2014，06：601-604+610.
[3] 张伦敦，刘向勇，周广辉.基于CAD/CAM一体化软件铸造金属型的设计与制造[J].内燃机与配件，2013，09：31-34.
[4] 郭景英，张甲.CAD技术的二次革命——三维机械设计软件SolidWorks在长春客车厂地铁客车设计中的应用[J].机电信息，2001，Z1：57-59.
[5] 方忆湘，杨铁男，魏江涛，靳江艳，黄风山.基于模型定义的阀门产品全三维数字化设计技术应用[J]. 组合机床与自动化加工技术，2014，11：29-34.