AutoCAD三維技術在機械設計中的應用探究

劉軍

摘要：AutoCAD三維技術已經在多種領域得到了拓展和應用，對于機械設計言，AutoCAD三維技術的應用能夠提高設計的可視化的參考依據，對于零部件的設計更加便捷，而且能夠縮短設計所需的時間，具有多種類型的實用性優勢，但仍舊存在著一些缺陷和問題，需要在應用的過程當中進一步加以解決，爭取為機械設計提供更多技術方面的支持。

關鍵詞：AutoCAD；三維技術；機械設計；應用

引言

在機械設計中Auto CAD三維技術主要是通過建立實體三維模型以后，并轉換成二維投影來完成圖樣，從而進行生產指導。技術操作基本上都是在計算機當中進行的，實現了機械設計由傳統的平面繪圖走向現代化、信息化的立體繪圖和模擬加工的設計轉型。能夠為設計工作的有效性提供保障，并可以解決二維繪圖當中存在的一些問題。下文中將會先對Auto CAD三維技術進行簡要的分析和介紹，并以支架的設計為例，對該技術的實際應用進行簡要的探討。

1 AutoCAD三維技術

AutoCAD軟件起源于上個世紀八十年代，最初是CAD技術當中的輔助類繪圖程序，隨著技術的發展和深化，逐步成長為當前的各類設計工作當中廣泛使用的專業繪圖軟件。無論是二維圖形還是三維圖形，Auto CAD都可以進行繪制。能夠更加精準的將設計理念以圖形的形式表現出來，繪圖的時間相比于傳統的技術而言也得到了縮短。這種繪圖技術的針對性較強，而且能夠兼容各種類型的系統，用戶界面的設計十分人性化，便于理解和操作。在機械設計當中，對各個工序之間的銜接性的要求較強，設計過程當中需要考慮到的問題非常多，而且設計起來較為復雜，Auto CAD三維技術的應用能夠明顯降低設計當中的難度，簡化設計的流程，能夠讓設計人員在短時間內獲取所需的信息，發現設計當中存在的不可行的問題。如今的科學技術水平得到了突破性進展，機械設計的難度也得到了一定的提升，單純的模仿型的設計制造已經不能滿足發展的需要，設計人員應當秉承精進創新的理念，通過Auto CAD三維技術手段，對機械設計當中的產品的使用效果進行提前的預判，并根據用戶需求進行科學合理的設計。

2 Auto CAD三維技術在機械設計中的優勢和不足

2.1 Auto CAD三維技術在機械設計中的優勢

對于機械設計而言，零件的設計是整體設計的基礎，Auto CAD三維技術的應用能夠為零件的設計提供支持和幫助，根據周圍的零件的位置和形狀對零件進行科學的設計，能夠減少設計當中的耗時，精準度也更高，具有較強的實用性。而且Auto CAD能夠將零件的設計形象在整體當中的動態位置表示出來，并以動畫的形式模擬運行，便于發現設計當中存在的問題，可以進行反復的試驗和調整，降低了設計出現問題的概率。在裝配過程中，資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關系。若裝配存在錯誤即予以顯示。而且還可以選擇隱藏一部分外部的零件，更加清晰的了解零件在設備當中的運行情況，把握其中的各部分結構，以便于進一步對機械設備的整體進行設計。在機械設備設計完成之后，可以通過Auto CAD將運行的過程模擬出來，能夠更加直觀的了解設備的各方面情況，在批量制造開始之前就能基本保障設計的效果。而且Auto CAD三維技術的使用能夠縮短機械設計的周期。在很大程度上降低了設計當中的復雜程度，為設計提供了實質性的幫助，進而縮短了機械設備設計和生產的整體用時，提高了機械設備的生產效率。在用Auto CAD三維系統進行新的機械開放設計時，只需對部分零件重新設計和制造，而大部分的零件都可用以前的信息，設計的效率大大提高。同時，三維CAD系統具有高度變型設計能力，通過快速重構可以快速獲得全新的產品。

Auto CAD三維技術減少了重復工作的用時，能夠讓設計的眼光著眼于創新層面。對于尺寸不同而形狀相同的零部件，幾乎不用進行過多的設計即可直接得出產品的各項生產指標，所以設計人員有更多的時間可以進行探索和創新。當設計人員出現新的設計理念和想法的時候，能夠通過Auto CAD三維技術進行及時的驗證，把握新的思想在實際運行當中可能會出現的問題，使設計當中的創新思維能夠用更短的時間獲得預期的效果。除此之外，Auto CAD三維技術還能強化設計和生產之間的連貫性，使用統一的標準進行機械設備的設計和制造。曾經的機械設備設計通過計算機和人工繪圖能夠獲得二維的基本圖形，在現在的機械設計中計算機有了更廣泛的應用，諸如三維建模、智能化的設計和虛擬制造等方面的內容在Auto CAD三維技術當中都能夠加以實現。

2.2 Auto CAD三維技術在目前機械設計中存在的不足

Auto CAD技術在機械設計中的優勢是顯而易見的，如果在設計當中能夠合理的進行使用，可以大幅度縮短設計生產的時間，加速新型機械設備的孵化。而在實際應用當中，很多設計單位并沒有將Auto CAD三維技術的優勢發揮出來。目前有些單位用Auto CAD三維軟件做出三維模型，僅為效果圖，并沒有用在整體空間設計和受力分析，還停留在平面設計上，只做到用計算機繪圖。很多時候并沒有實現技術的預期功能，也無法預計機械設備運行和使用時的具體效果。當前精通Auto CAD技術的設計人員在整體當中占據的比例不大，Auto CAD三維技術是一個復雜多變的系統，并不是每個設計人員都能掌握得很好，大部分人員沒有受過專門的訓練，對它的功能了解不夠，所以在進行設計的時候會走向前文當中所講的，將其用作繪圖軟件的誤區。

3 在機械設計中Auto CAD三維技術的應用

在機械設計中Auto CAD三維技術的應用將以支架的設計過程為例。首先，利用Auto CAD三維技術將支架分解成底板和兩個凸臺、梯形板和兩個圓柱孔，以及肋板和形體。通過三維實體造型對支架形體的形狀和大小間的位置、連接、造型設計和運算等進行考慮后，才能獲得形體的基本參數與大小。其次，采用曲面和實體模型的方式，將形體造型繪制三維實體和編輯等命令布爾運算后組合成線框模型。然后，在對實體物理的特性和力學性質等方面全面了解后消隱、渲染，以及著色等，直到修改完成。最后，對二維圖紙進行合理的布置，并插入主圖和俯圖，以及左視圖。同時還要對尺寸和標題欄、技術要求等方面進行標注和填寫，才能順利完成機械圖紙的設計。

結語

隨著機械化信息處理逐漸趨向智能化，為了在機械設計中能夠更好的應用Auto CAD三維技術，除了正確熟悉和掌握該軟件的基本命令與使用方式外，設計者還要在提高自身繪圖速度的同時不斷練習、操作。只有這樣才能在機械設計中達到最佳效果。

參考文獻

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