三維CAD技術在機械制圖中的應用

張一敏

摘 要 隨著科技的發展，計算機的功能也越加深入生產生活，簡化便捷了人們的生產活動。在機械制圖領域，CAD即計算機輔助設計的應用推動了機械制圖新的發展。三維CAD技術是時代發展的必然產物，三維CAD技術與機械制圖工作的結合是一項系統性工作，同時還需要設計人員在具備專業知識的基礎上精通現代三維CAD技術的基礎原理與具體應用，只有這樣才能達到更好的設計效果，進一步促進我國各行業的生產水平。基于此，文章對三維CAD技術在機械制圖中的應用進行了分析與研究，以供參考。

關鍵詞 三維CAD 機械制圖 應用分析

中圖分類號：G424.1 文獻標識碼：A

1關于三維CAD技術

作為機械制圖中的核心設計，三維技術也是CAD的核心技術，也叫建模技術。主要是將具體的物體和屬性轉化為計算機可輸入的具體的、精準的立體幾何形體的方法。三維設計主要由二維設計發展而來，它幫助設計師將腦海中的對未來事物的想象具體化，通過三維CAD技術用圖像表現出來，能夠充分的發揮出設計師的想像力和創造力。而且能夠讓設計師的設計能夠滿足幾何圖形形狀要求和性能要求，讓設計達到相應的標準要求，趨于完美。同時三維CAD技術也能促進機械制圖的實現，能夠讓零部件處于最佳狀態，從而實現機械的制造。可以說，三維CAD技術的應用讓機械制圖實現質的飛躍。

2三維CAD技術的應用所具備的優勢

2.1零件設計更加方便直觀

傳統的機械制圖主要是設計師在畫紙上畫出自己的設想。但是很多時候設計師難以將腦海中的立體圖形呈現在紙上。而三維CAD技術的直觀性則很好的解決了這樣的問題。三維技術的應用讓繪制出三維構想成為可能。在設計裝配零件時，三維CAD技術能夠清晰地反映各部分零件之間的適配程度，大大提高裝配零件的精確度。在設計完成后還能夠進行檢驗和仿真運動，檢查各零件之間是否有問題。如果出現問題，設計師能夠及時進行數據修改，使零件達到標準。

2.2設計周期縮短

隨著三維CAD技術的普及應用，可以發現機械制圖的周期縮短了大約三分之一。設計者可以在根據相鄰位置的零件的形狀和性能，設計出新的機械零件，大部分的零件設計樣本能夠保留。因此如果需要設計新的機械，只需要將關鍵的機械零件設計出來，其他零件可以調動數據庫中存儲的樣本，通過三維CAD技術的高度變型設計功能，設計出一個全新的機械，大大節省了設計師的設計時間。

2.3數據安全性的保障

三維CAD技術為設計師提供了一個平臺，設計師的設計行為全部在計算機上進行，設計過程中的數據樣式等都會保存在計算機的存儲器中，避免了傳統設計中圖紙丟失導致關鍵數據丟失、泄露的問題，同時查找資料更為方便。設計師還可以通過加密的措施，防止自己的設計數據被他人惡意剽竊。三維CAD技術為數據安全提供了一定的保障。

3 CAD技術在機械制圖中的應用分析

3.1在幾何畫法中的應用

在實際的機械制圖工作過程中，由于要在畫面中呈現出越來越多的元素，因此在進行頁面布局的時候，一定要利用相應的光學效果處理相應的點線面分布。CAD軟件技術可以通過輸入這些點位的坐標，創建出不同的視口，可以更加快捷高速地形成空間形式的點線面，直接反映出機械的相對空間位置，實現出立體的投影效果。同時在CAD軟件機械制圖過程中，可以通過實體功能來進行機械制圖三維立體的機械模型創建，利用著色面與著色線，選取三維模型中的面或者線，對其對應位置的投影特征和特點進行分析。

3.2在組合體視圖中的應用

機械制圖中組合體一般由幾個不同的幾何體組合而成，在當前的CAD軟件應用設計過程中，我們可以通過三維創建模型這一功能對需要設計的組合體進行整體造型的設計，最終確定造型平面，在此基礎上可以構建出相應的幾何結構，根據自身設計的需要對幾何體進行立體旋轉，直到確定所需要的正確方向，再將各基本幾何體移動到相應的位置，完成三維模型的構建。基于這種設計方法，即便涉及工作結構最為復雜、數量再多，設計人員也能夠在短時間之內迅速完成，極大地提高了自身的工作效率。

3.3在剖視圖中的應用

作為機械制圖中的重要組成部分，剖視圖是一種非常主要的表達手法，在機械制圖過程中，有許多細節的處理和設計需要利用剖視圖將遐想空間里的圖形進行展示，也可以幫助設計人員設計曲線以及投影等較為復雜的形體形式。對于剖視圖中難以具體想象的線條交叉和重合，可以通過CAD軟件在計算機上形成立體的幾何模型結構，直接對設計的平面進行剖解展示，并且可以進一步具體觀察機械內部的結構和形狀，借助三維視圖的方式多角度、多方位進行比較和觀察，能夠提供更為完備的數據作為研究基礎。

3.4在裝配圖中的應用

機械制圖不僅僅是對機械結構和部件進行繪制，還可能涉及到不同機械部件的組合裝配，從而能夠形成較為完整的結構圖案。利用當前的CAD軟件技術，可以對機械部件的裝配過程進行模擬，在裝配體的基礎之上形成三維的圖紙，幫助設計者和使用人員全面地了解各裝配部件之間的結構和關系，了解機械裝配之間的動力傳輸途徑，分析不同機械結構和配件之間所產生的物理關系。

4結束語

隨著社會和時代的發展，各行各業對于機械制圖都有著越來越嚴格的要求，為了縮短產品開發和設計周期，當前CAD技術也要不斷進行創新和發展，實現機械制圖的自動化，提高工作人員的工作效率。軟件使用者要不斷加深自身的知識，加強對當代設計技術的有效利用，促進機械制圖工作水平的提高。

參考文獻

[1] 蘭雅雯.三維CAD技術在機械制圖教學中的應用探討[J].才智，2017（26）：151.

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