摘要：随着我国科技的进步，CAD三维软件在我国机械加工中的应用越来越多。CAD三维软件凭借其优秀的建模效果以及直观的建模体现，对当前的机械加工相关行业领域存在着一定的协同价值。本文主要分析了CAD三维软件在机械加工中的应用，并就当前广泛应用的CAD三维软件类型进行了功能分析，浅要分析了其在机械加工领域的实际作用，借此为CAD软件在机械加工中的应用问题提供些许思路。
关键词：CAD三维软件；三维构图软件；机械加工；应用
引言
随着我国机械行业的不断发展，为了进一步提升机械加工的准确性，逐渐将CAD绘图软件应用到其中，通过相应的工具对机械加工的各个环节进行精确绘制。同时，CAD绘图软件在运用过程中，通过利用相应的辅助软件对绘制好的图形进行处理，最终生成完善的、准确性较高的机械加工方案，这样不仅保证了机械加工的质量，也为企业带来了良好的经济效益。
1三维技术概述
较之二维CAD、CAPP系统，三维CAD（计算机辅助设计）软件具有形象直观、设计变更容易、设计效率高等优势，传统二维CAD设计正快速迈进三维CAD时代，全三维CAD正逐步成为设计软件的主流。三维CAD技术具有多重强大的功能，包括三维模拟建模及仿真分析等，具有诸多应用优势。例如，较强的易操作性及较高的设计速度等，可有效提高实际机械加工效率，为工程设计人员节省更多的时间。
2CAD技术功能体现
相对于当前同类型应用软件市场中的其他产品而言，CAD在自身功能上具备了更为实用的计算以及分析能力，同时还具备了数据管理和交换、图形处理等其他类型软件所不具备的功能。目前，CAD技术被广泛应用于了产品设计、生产制造、精密仪器设计、图表绘制等多种工作岗位之中。同时，由于其具备一定的产品分析功能，因此通过CAD同样可以实现对产品进行一般设计以及优化设计方案。这是由于CAD自身分析系统能够针对不同产品的实际参数实现对产品优劣特点的分析比对，同时通过对产品进行多元化途径的建模工作达到满足当前多数行业领域中对于产品创新性以及可行性判断的需求。CAD通过对产品进行仿真和动态分析时，可以计算出其机械设计的技术优势。相对于其他类型的建模软件而言，CAD具有着更为优质的图像处理能力。在构建立体几何图形，尤其是在二维图形的交互工作中，其图像处理的优势能够得到较大发挥，且在文字编辑以及软件设计等工作中CAD同样具备一定作用。
3CAD三维软件技术对机械设计的影响
3.1有利于复杂零件体积和重量计算
机械设备的重量在一定程度上决定了原材料的采购量，关系着机械制造企业生产成本的预算情况，而成本预算的准确度又影响着招投标报价的确切性，因此，在设计图纸上明确标注设备的具体重量非常重要。比如，在对一些昂贵金属设计零件的重量进行计算时，如果计算得出的重量值小于设备的实际重量，那么原材料的采购量会因为少于设备实际需要量，导致设备铸造质量无法达到产品的质量要求，造成产品报废，直接损害企业的经济利益。而在机械设计中应用CAD三维软件，利用该软件对设计零件进行实心造型，并在此基础上模拟现实产品，准确得出三维实体的质量及体积等参数，相比于以往人工列公式计算参数，CAD三维软件技术的应用能够有效提高工作效率，降低计算结果误差，为企业的生产提供了更加科学合理的理论依据。
3.2有利于企业现场演示设计成果
企业通过参加各种产品展示会来加大产品的推销力度，展示企业实力，但是对于机械企业来说，实体产品通常要占用较大的空间，给企业参会展示活动带来了极大不便，即使可以把产品直接放在展示会场中，参观者也会无法直观看到机械的内部构造，不能充分了解产品。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一些企业可能会利用录像及照片等进行产品展示，但是往往会受到现场环境、灯光等限制，极大削弱了产品宣传效果。还有一些企业不惜花费大量的精力制作缩小实体模型以供展示，但是这样企业花费的成本很高。如果将CAD三维软件技术应用到产品演示中，利用该软件绘制一个实体模型，并在计算机上进行演示，就可以让用户充分了解并接受设计产品。如果客户想要在现有产品的基础上进行改动和调整，设计工作者还可以利用CAD三维软件进一步为客户设计出使其满意的产品。对于一些结构复杂的产品部件来说，利用CAD三维软件中的三维剖视图命令，可以将产品的内部构造完全展示出来。CAD三维软件具有图像和动画功能，企业还可以将其与其他动画软件结合起来，更加形象地展示产品构造，进一步提高产品的推广和营销效果。
4CAD三维软件应用
4.1机械设计及辅助绘图
CAD三维软件在应用过程中功能体现的一大特点在于重构功能，因此在机械设计及辅助绘图中CAD三维软件存在着较大的发挥空间。通过重构功能，CAD能在传统设计理念之上快速的实现对新设计的生成。在机械加工的装配过程中，重构功能能够保证不影响实际装配工作的同时构建出全新的零件类型，以实现全新设计出的加工产品与传统加工产品之间有效融合，互不影响功能发挥。这一特征在保证了新元件设计过程的高效性，同时避免了对单独设计元件这一传统工作方式出现误差的弊端。因此在机械设计过程中CAD具有着更精准的特性。
4.2逆向转换设计与模具设计制造
通过逆向转换设计，CAD可以实现对现有机械加工元件的参数输入来实现虚拟模型的建立，同时利用虚拟参数坐标以及制图软件坐标测量等方法同样能够实现虚拟模型与实体模型之间的相互转换。CAD通过其良好的拓展性以及功能的丰富性在逆向转化设计方面具备了优秀的功能体现，甚至可以利用SCAN-TOOLS等技术类型实现曲面与实体模型间的参数转换。同样的，模具设计制造环节也同样能够通过逆向转换设计得到实现。当前传统机床与数控机床之间的转换工作已然基本完成，对传统机械加工元件的模具设计已经被数控机床中可塑性模具所全面替换。在这一背景下，模具CAD技术的应用已然成为了当前模具设计制造的主流选择。利用CAD技术进行模具设计时，需要对传统的影响因素做到尽量避免，同时设计冲压性零件表面的过程中需要应用专门的曲面设计软件。
4.3计算机图形绘制
点、线、面是具体的形状，同时也是组成机械加工方案的重点。AUTOCAD绘图软件主要利用计算机设备，通过坐标的形式（如图1所示）对空间进行绘制，并且利用点、线、面等元素形成一个完整的空间。同时，AUTOCAD绘图软件自身的功能是很多的，视图就是其中的一个，工作人员通过利用该项功能，将页面变为4个视口，主要分为：主视、俯视、左视、西南轴测。另外，AUTOCAD绘图软件整个页面可以将点、线、面等元素变的更加直观，进而展开三维模型的创建。同时，再通过利用软件中的着色线或者着色面等功能，利用不同颜色对重点部位进行强调，使整个画面变的更加直观，并且利用相应的理论作为支持，可以更好的和三维模型进行组合，形成一个完整的空间，确保机械加工方案的准确性。
结语
CAD三维软件作为机械加工以及相关机械元件设计等领域中的重要工具类型，具备着十分丰富的内置功能以及较为广泛的适配范围。为保证当前我国机械加工领域发展建设过程中对CAD三维软件的实际应用符合机械加工的实际工作需求，需要相关研究人员对CAD的运行机制、实际作用以及适配环境做到合理的认识。也只有对该软件应用正确，才能够在机械加工领域将其功能最大化发挥。
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论文作者:邢宇斐,朱金波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
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