淺析三維設計在機械設計中的輔助作用

董兆友

（鹽城生物工程高等職業技術學校機電工程系，江蘇 鹽城 224000）

機械設計是為了給用戶提供最優質的產品，因此在進行機械設計時要始終明確產品的用途以及用戶的要求，致力于打造最好的產品。顯而易見，傳統的機械設計并不符合目前的市場需要，這時候就需要對傳統的機械設計進行改革與創新，利用三維技術輔助機械設計，使得機械設計符合當前的社會需要。利用三維技術可以使機械設計變得十分的直觀，解決了長久以來機械設計的抽象問題，使得機械設計中存在的問題清楚的擺在設計師的眼前，并及時的解決這些問題，大大地提高的機械設計的效率。

1 三維技術的概念

三維技術簡單的說就是利用計算機技術設計圖形，減小了設計人員手繪圖紙的時間及壓力，可以節省出大量的時間用于構思。傳統的機械設計需要設計人員自己手繪圖紙，通過大量的線條、圖案進行機械設計，在這個過程中因為設計人員的一個小小的失誤，就可能會導致這一機械設計無法完成。另外，由于手繪圖紙的工作量很大，很多的設計人員不能按時的完成任務。利用計算機的三維技術就可以避免這些問題，從最開始的繪制圖紙就由計算機完成，既避免了繪制圖紙時的失誤，又提高了機械設計的效率。利用三維設計可以快速的將設計師心里的想法變成真正的圖形設計展示在電腦屏幕上，使機械設計不再復雜、抽象，變得更加的直觀、生動。

2 三維設計的優勢

2.1 三維設計使得機械設計更加的直觀和美觀

利用三維技術設計的產品模型非常的直觀，也非常的美觀。現代的機械設計，需要把產品的質量與外觀造型結合起來，當然不能因為產品的質量不管產品的外觀，也不能因為產品的外觀而忽視了產品的質量，只有將二者放在同等的地位，才能在當前的市場中占據一定的地位。傳統的機械設計是將設計師腦中的圖形轉變為三維模型，這需要設計師進行大量的訓練，沒有專業的訓練是做不到的。而三維技術是把圖紙上的二維視圖轉換成一個真正的實體，這樣就可以從各個角度觀察產品的模型，非常的直觀，同時也可以讓設計師可以及時的發現設計中存在的問題，并及時解決問題。總而言之，通過利用三維設計可以使產品的質量和外觀都得到保證。

2.2 加快了變數化與參數化的設計工作

傳統的機械設計有一個非常大的缺點，一旦圖紙中有一點錯誤需要修改，就需要對整張圖紙進行修改，對機械設計使一個非常大的麻煩，同樣也浪費了很多的時間在修改圖紙上，大大減少了機械設計的效率。但是將三維技術引用到機械設計后，就會解決這一難題。三維技術可以自動的修改由于零件尺寸而引起的一些問題，避免了設計師重新修改圖紙的問題，而且在之后的設計中，也會自動對零件的尺寸進行修改，避免了由零件尺寸引起的后續問題，給設計師節約了大量的時間，加快了機械設計的效率。

2.3 縮短了產品的開發周期

通過三維設計直接將設計者的圖紙以三維模式呈現出來，并且可以將想法以實物展示出來，直接跳過了中間的環節，節省了時間與精力。另外，利用三維技術可以對設計的圖案進行改善。這些都在一定程度上縮短了設計產品的時間。設計師在進行機械設計時，其最終表現出來的是三維的物體，因此，直接利用三維設計是設計師在進行機械設計最直接有效的方法。在設計人員有了初步的液壓原理圖以后，就與 CAD技術相結合，利用三維設計軟件根據集成元件中所示的閥底板各油孔的相對位置坐標繪制集成塊三維立體圖，并能以直觀的方式觀察其連通情況。這樣不僅能使液壓系統結構更緊湊，而且若以后液壓系統有變化，也可以利用三維設計的一大特點——參數化和全相關性，先從三維模型處修改，觀察其修改設計的可行性，直到設計出相對合理的液壓集成塊，從而降低了設計錯誤的發生，極大地提高了設計效率。當設計師在進行機械設計時，設計師必須有空間的思維能力即三維意識，這時候三維設計就起到了十分重要的作用。

3 三維設計在機械設計中的具體應用

3.1 保證設計方案的合理性與可行性

當前的社會是快節奏的社會，發展十分迅速。現如今，制造業得到了空前的發展，傳統的機械設計已經跟不上時代的發展，滿足不了當前社會的需要。而三維技術改變了這一現狀，實現了機械設計的改革與發展，并且為今后的機械設計的發展提供了方向。三維設計可以將設計轉變為具體的實物，方便設計師進行檢測并發現設計中存在的問題。

3.2 機械建模進程的應用

三維設計之所以被應用到機械設計當中，是因為它可以將設計直觀清楚的展示出來。而在機械建模中，它主要表現在三個方面，即表面、框架、立體。三維設計中包括許多圖形的模板，在進行復雜的設計時，利用三維設計可以直接的將各種圖形整理到一起，并進行合適的排列與組合，通過這種方式，加快的設計的進程，減少了設計工作者的工作內容。

4 引進三維設計的必然性

隨著時代的不斷的進步與不斷的發展，傳統的機械設計已經適應不了當前的發展，而三維設計的出現彌補了傳統的機械設計的缺陷與不足。相較于傳統的機械設計，三維設計非常的直觀，解決了設計人員空間想象力不足的問題。另外，三維設計非常的嚴謹，可以避免出現設計人員在設計中失誤。最后，三維設計大大地減少了設計人員的工作量，節省了大量的時間。

5 結語

三維設計有許多的優點，在機械設計中引進三維設計可以減輕設計師的工作負擔，也可以提高機械設計的效率，最重要的是可以保證產品的質量與外觀，使機械設計符合當前的時代潮流和社會發展。在今后的發展中，三維設計還會在機械設計中發揮出更加重要的作用，在機械設計中的應用更加的廣泛。但是，在引進的同時要保證機械設計的穩定發展。