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1、三维设计软件和技术在机械设计中的应用摘要：随着计算机图形技术的发展与成熟，在机械设计中CAD三维软件作用越来越重要。它的优点是简单、准确、方便和快捷等。通过三维设计，我们可以得到产品的三维模型以及虚拟产品的效果图,还有根据三维模型输出的完美的、标准化的工程图纸。由于它的巨大优势，CAD三维设计已经成为机械设计的主要发展方向。关键词：机械设计三维软件CAD应用Applicationof3DdesignsoftwareandtechnologyinmachinedesignAbstract：With
2、thedevelopmentandmaturityofcomputergraphicstechnology,CAD3D-softwareisbecomingmoreandmoreimportantinmachinedesign.Briefness,accuracy,convenienceandspeedinessareitsadvantages.Through3Ddesign,Wecanget3Dmodelanddesignsketchofvirtualproduct,andperfect,st
3、andardizedengineeringdrawing.Be-causeofitshugeadvantage,CAD3Ddesignisbecomingthemaindevelopmentdirec-tionofmachinedesign.Keywords:Machinedesign3D-softwareCADApplication0引言随着计算机图形学的飞速发展、数据库技术的提高，还有微型计算机性能的改善，计算机已经普及到越来越多的行业中。对于机械设计，传统的设计方法都是设计人员通过画图板，
4、铅笔，制图工具，来设计图形。这样的设计方法不但使工作变得复杂、枯燥，而且浪费了很多的资源和时间。如今已经很少看到设计人员用纸笔画图了，取而代之的是CAD软件。通过CAD软件来设计图形使设计人员节约了很多时间，提高了设计的质量和精度，做到了传统设计方法无法做到的一些事情。目前在这个领域，模拟传统作图过程的CAD二维设计软件已经得到广泛的应用，而CAD三维设计软件也日渐红火起来。CAD三维设计技术有着和传统设计不同的思想和方法，并且有着极大的优势，它的出现和发展，是我们机械设计上的一大进步。本文将从
5、各个方面介绍三维设计技术、常用的三维设计软件和它们在机械设计中的应用情况。1三维设计软件综述目前三维设计软件已经渗透到各个工程领域，并有着广阔的市场前景。三维设计软件与二维设计软件有着不同的设计思想，并且在许多功能方面有着二维设计软件不可比拟的优势。1.1三维设计的主要思想传统2D设计中，设计者是根据对零件或装配体设计期望的结果直接绘制二维图。而在三维设计中，是从平面-草图-特征-零件-装配体这一思路出发，直接生成零件和装配体的三维模型，再导出对应的二维图纸。在三维设计中，对零件进行三维建模,实
6、质是对零件加工过程进行模拟和对零件加工工艺过程进行描述,是在三维软件的环境下进行的虚拟加工。一般来说，建模常用的方法有旋转法、层叠法、加工法。旋转法:在一幅草图上画出零件的多个复杂外形特征,通过旋转命令“一步到位”生成零件。但此方法仅仅适合回转零件，而且仅适用于回转零件外形轮廓特征建模。层叠法：单独建立零件各段的每个特征,用堆积的方式,将各段堆叠起来。通过上述实例不难发现,该方法局部性强,缺乏总体布局,没有毛坯选择,没有总体的特征规划。但此方法适用于大型焊接件,其建模思想与焊接方法正好吻合。加工
7、法：是模拟零件实际加工过程。首先生成零件基本特征（如拉伸、旋转、去除材料、倒角等），也就是实际加工的毛坯。然后一道道工序逐渐加工，生成成品。加工法最符合实际生产过程，它的建模顺序符合实际加工步骤，也符合专业设计者的设计过程。因此，在建模之前，有必要对产品零件进行特征规划，这样不仅使设计者对后续建模有总体把握,而且对于最后编辑修改也很方便[1]。1.2三维设计软件的优势利用三维软件，设计者可准确、轻松地得到想要的三维模型，并且在此基础上可以完成许多2D软件不可能完全的功能，如：（1）对复杂体进行体
8、积、重量的计算。（2）对构件的运动进行仿真。（3）对零件进行应力分析。（4）根据用户设置的几何约束条件对零件进行装配。（5）演示功能。（6）快速导出二维图纸。2市场主流三维设计软件介绍从上一节对三维设计软件优势的分析中，我们可以大致得出结论，一个比较完善的三维设计软件应具备以下基本功能：(1)科学计算与分析功能：能够完成产品常规设计、优化设计、可靠性分析、有限元分析、动态分析、运动模拟仿真、应力分析等科学计算。(2)图形处理功能:如二维交互图形技术、三维几何造型、图形仿真模拟及其图形输入输出功能
