浅析三维设计在机械设计中的辅助作用

董兆友

（盐城生物工程高等职业技术学校机电工程系，江苏 盐城 224000）

机械设计是为了给用户提供最优质的产品，因此在进行机械设计时要始终明确产品的用途以及用户的要求，致力于打造最好的产品。显而易见，传统的机械设计并不符合目前的市场需要，这时候就需要对传统的机械设计进行改革与创新，利用三维技术辅助机械设计，使得机械设计符合当前的社会需要。利用三维技术可以使机械设计变得十分的直观，解决了长久以来机械设计的抽象问题，使得机械设计中存在的问题清楚的摆在设计师的眼前，并及时的解决这些问题，大大地提高的机械设计的效率。

1 三维技术的概念

三维技术简单的说就是利用计算机技术设计图形，减小了设计人员手绘图纸的时间及压力，可以节省出大量的时间用于构思。传统的机械设计需要设计人员自己手绘图纸，通过大量的线条、图案进行机械设计，在这个过程中因为设计人员的一个小小的失误，就可能会导致这一机械设计无法完成。另外，由于手绘图纸的工作量很大，很多的设计人员不能按时的完成任务。利用计算机的三维技术就可以避免这些问题，从最开始的绘制图纸就由计算机完成，既避免了绘制图纸时的失误，又提高了机械设计的效率。利用三维设计可以快速的将设计师心里的想法变成真正的图形设计展示在电脑屏幕上，使机械设计不再复杂、抽象，变得更加的直观、生动。

2 三维设计的优势

2.1 三维设计使得机械设计更加的直观和美观

利用三维技术设计的产品模型非常的直观，也非常的美观。现代的机械设计，需要把产品的质量与外观造型结合起来，当然不能因为产品的质量不管产品的外观，也不能因为产品的外观而忽视了产品的质量，只有将二者放在同等的地位，才能在当前的市场中占据一定的地位。传统的机械设计是将设计师脑中的图形转变为三维模型，这需要设计师进行大量的训练，没有专业的训练是做不到的。而三维技术是把图纸上的二维视图转换成一个真正的实体，这样就可以从各个角度观察产品的模型，非常的直观，同时也可以让设计师可以及时的发现设计中存在的问题，并及时解决问题。总而言之，通过利用三维设计可以使产品的质量和外观都得到保证。

2.2 加快了变数化与参数化的设计工作

传统的机械设计有一个非常大的缺点，一旦图纸中有一点错误需要修改，就需要对整张图纸进行修改，对机械设计使一个非常大的麻烦，同样也浪费了很多的时间在修改图纸上，大大减少了机械设计的效率。但是将三维技术引用到机械设计后，就会解决这一难题。三维技术可以自动的修改由于零件尺寸而引起的一些问题，避免了设计师重新修改图纸的问题，而且在之后的设计中，也会自动对零件的尺寸进行修改，避免了由零件尺寸引起的后续问题，给设计师节约了大量的时间，加快了机械设计的效率。

2.3 缩短了产品的开发周期

通过三维设计直接将设计者的图纸以三维模式呈现出来，并且可以将想法以实物展示出来，直接跳过了中间的环节，节省了时间与精力。另外，利用三维技术可以对设计的图案进行改善。这些都在一定程度上缩短了设计产品的时间。设计师在进行机械设计时，其最终表现出来的是三维的物体，因此，直接利用三维设计是设计师在进行机械设计最直接有效的方法。在设计人员有了初步的液压原理图以后，就与 CAD技术相结合，利用三维设计软件根据集成元件中所示的阀底板各油孔的相对位置坐标绘制集成块三维立体图，并能以直观的方式观察其连通情况。这样不仅能使液压系统结构更紧凑，而且若以后液压系统有变化，也可以利用三维设计的一大特点——参数化和全相关性，先从三维模型处修改，观察其修改设计的可行性，直到设计出相对合理的液压集成块，从而降低了设计错误的发生，极大地提高了设计效率。当设计师在进行机械设计时，设计师必须有空间的思维能力即三维意识，这时候三维设计就起到了十分重要的作用。

3 三维设计在机械设计中的具体应用

3.1 保证设计方案的合理性与可行性

当前的社会是快节奏的社会，发展十分迅速。现如今，制造业得到了空前的发展，传统的机械设计已经跟不上时代的发展，满足不了当前社会的需要。而三维技术改变了这一现状，实现了机械设计的改革与发展，并且为今后的机械设计的发展提供了方向。三维设计可以将设计转变为具体的实物，方便设计师进行检测并发现设计中存在的问题。

3.2 机械建模进程的应用

三维设计之所以被应用到机械设计当中，是因为它可以将设计直观清楚的展示出来。而在机械建模中，它主要表现在三个方面，即表面、框架、立体。三维设计中包括许多图形的模板，在进行复杂的设计时，利用三维设计可以直接的将各种图形整理到一起，并进行合适的排列与组合，通过这种方式，加快的设计的进程，减少了设计工作者的工作内容。

4 引进三维设计的必然性

随着时代的不断的进步与不断的发展，传统的机械设计已经适应不了当前的发展，而三维设计的出现弥补了传统的机械设计的缺陷与不足。相较于传统的机械设计，三维设计非常的直观，解决了设计人员空间想象力不足的问题。另外，三维设计非常的严谨，可以避免出现设计人员在设计中失误。最后，三维设计大大地减少了设计人员的工作量，节省了大量的时间。

5 结语

三维设计有许多的优点，在机械设计中引进三维设计可以减轻设计师的工作负担，也可以提高机械设计的效率，最重要的是可以保证产品的质量与外观，使机械设计符合当前的时代潮流和社会发展。在今后的发展中，三维设计还会在机械设计中发挥出更加重要的作用，在机械设计中的应用更加的广泛。但是，在引进的同时要保证机械设计的稳定发展。