吕晓哲
陕西航天德林科技集团有限公司 陕西 西安 710200
摘要：在广泛的化工工程领域，CAD软件有数量可观的用户群体。由于用户们的要求和CAD技术本身发展的需要，CAD技术必须朝着标准化、智能化、集成化、虚拟化发展以顺应时代要求。随之三维CAD技术的出现，为机械设计提供了全新的发展方向，同时也是科学技术不断进步的重要标志。将三维CAD技术应用于机械设计中，能够充分发挥三维CAD技术的优势，制造出更加科学紧密的化工仪器，大幅度提高生产力和生产效率。
关键词： CAD；三维CAD；机械设计
1.CAD技术在化工工程设计中的应用
CAD技术的应用主要表现为：计算机辅助建模、计算机辅助绘图、结构优化和工程分析。
1.1 计算机辅助建模
传统的设计时期设计人员只能凭借自身的想象构建出想要的产品模型，但是由于没有事先精确预估缺乏实际可行性，不可避免的会出现一些差错，造成设计效率和质量低下以及资源的浪费。三维CAD软件的建模功能很好的解决了这一问题，设计人员只要把已建立的模型装配在一起就能很快的发现其不合理之处并进行改正。这样既能够提高设计质量和效率，还能保证工程实际可行性。
1.2 计算机辅助绘图
计算机工程设计中绘图至关重要，CAD技术在化工工程设计中的最基本的功能、最早的应用就是计算机辅助绘图。传统的绘图制作需要设计人员手工完成，不仅降低工作效率，绘图效果质量差、不美观、不准确，甚至由于长时间的工作导致设计人员的疲劳。而使用CAD软件制图不仅可充分利用绘图工具、命令以及图形库画出高质量的清晰工程图，而且可以打印出来保存，一目了然。CAD绘图大大地提高了化工工程绘图的质量和效率。
1.3 结构优化和工程分析
对产品进行优化设计必须对其进行结构优化和力学性能分析，然而动力性能分析和有限元分析的等现代化工工程设计方式发展，推动CAD技术在结构优化和工程分析功能上扩展。当前许多CAD软件已经推出与ANSYS等有限元分析软件的接口。用户将产品模型（由CAD技术建立的）直接导入有限元分析软件，在已定的负载下对产品模型进行工程分析，根据工程分析优化产品结构。在复杂的机械设计中这样的分析方法有许多优势。
2.三维CAD技术在机械设计中的应用
2.1零件以及装配图实体零件的建模
CAD三维建模技术方法主要包括线框模型、表面模型以及实体模型，在实体建模功能分析的过程中，存在着一些基本的项目构建体系，例如，在AutoCAD三维实体造型模块构建的过程中，其结构存在着多样化的形式，如立方体、球体以及环状体等。在简单零部件设计的过程中，设计人员可以通过对其结构的分析及处理，进行三维实体的零件结构改造。对于复杂零件改造而言，存在着基体难以分开的现象，整个拆分的过程相对复杂，因此，可以在三维CAD技术应用的基础上，实现三维实体的有效构造，所以，通过三维CAD技术的应用，可以使零件的零件装配的实体图得到形象化的展现，为机械设计的优化提供有效依据。
2.2零部件设计及检查中的应用
机械设计的过程中，通过三维CAD技术的应用，可以使原装的机械设计构建出全新的设计零件，同时也可以在相邻化工部件设计的基础上，实现机械设计的快捷性，为整个项目的设计提供便利性的服务。而且，在CAD三维技术应用的过程中，可以通过零部件的设计与三维技术的结合，有效避免零部件设计中出现的限制因素，使存在的问题得到及时性的处理，有效减少由于零件问题对机械设计造成的影响。与此同时，机械设计中通过资源查找器可以将零件放置在原来的位置，使零件的基本造型得到动态化演示，设计人员在动态化零件装备的过程中可以更好的掌握零部件设计的整体构造。
2.3实体装配图中的应用
机械设计的过程中，当完成零部件的设计之后，可以使系统在有效运行的过程中保证资源的合理分布，通过零件所在的作品位置进行项目的设计及装配，并在最终程度上实现CAD软件的编辑功能。
3.三维CAD技术对机械设计的影响
3.1有效缩短机械设计的周期
在化工产品设计的过程中，其项目的设计具有一定的对称性以及相似性特点，而且，通过三维CAD技术的应用，也可以使机械设计实现灵活性的项目处理优势，因此，通过三维CAD技术的应用，只需要对相似的零件进行某些参数的修改，就可以完成项目的设计。例如，在机械设计过程中，通过对相邻零件形状以及位置的参数分析，对于存在问题的数据进行适当的修改，就可以得到全新的化工零部件，通过这一技术的应用有效节省零件设计所需的时间。通过快速重构技术的应用，可以有效减少原有零件的设计时间。在变形设计的过程中，可以缩短化工产品研发的设计周期，并在一定程度上减少机械设计生产中所需的时间。因此可以发现，通过三维CAD技术的应用，可以缩短企业机械设计的设计周期，提高企业的核心竞争力，为企业的经济化运行奠定良好基础。
3.2优化装配零件的处理
首先，三维CAD技术在机械设计中的应用，可以更为直观的进行零件的装配，三维CAD中的资源查找器具有记录零件装配关系的功能，所以，在进行化工零件装配的过程中，如果发现不同零件之间出现了相互干涉的现象，就可以通过资源查找器进行零件的检查，保证装配零件处理的合理性，因此，通过这一技术的应用，可以及时发现零件处理中存在的错误现象，并对其存在的稳定进行有效修改，从而提高了零部件设计的正确率。而且，在三维CAD技术应用的过程中，也存在着隐藏的设计功能，这一技术可以实现零件的有效检测。其次，实现零件修改的直观性，在机械设计的过程中，当某一化工零件完成时，可以通过资源获取器得到零件完成的相关指令，其中的指令主要包括零件设计中的相关信息，当发现零件信息错误时，可以对特定的参数进行修改，实现了项目操作简单的技术特点。所以，在零件装配处理的过程中，通过零件的修改，可以为机械设计的项目优化提供有效依据，强化零件修改的整个过程，并在一定程度上提高了产品设计的生产效率。
3.3实现现代化的产品设计理念
化工产品设计的过程中，通过三维CAD设计方法的应用，可以在一定程度上实现现代化的产品设计理念，有效提高产品设计的整体水平。在化工生产的过程中，可以采用CIMS的项目制造理念，有效提高产品的设计质量，实现机械设计与现代技术的充分结合。与此同时，在三维CAD设计理念应用的过程中，可以逐渐提升机械设计人员的现代化意识，由于三维CAD技术应用的过程中，改变了传统设计思维的限制，其动态化、立体化的设计理念被广泛的应用在机械设计中，所以，在现阶段机械设计的过程中，为了更好的运用这一技术形式，机械设计部门应该逐渐提高设计人员的专业性，通过理论知识以及专业技能的强化，使项目设计人员不断总结经验，及时掌握现代化的技术设计信息，为技术人员思维的创新提供有效依据。
结语
在现阶段三维CAD技术应用的过程中，其技术理念改变了传统二维项目设计中出现的限制因素，因此，机械设计人员应该及时更新技术设计理念，提高对产品设计的要求，在强化设计人员专业技能的基础上，丰富机械设计经验，为项目设计的优化提供有效依据。与此同时，通过三维CAD设计技术的应用，不仅在一定程度上突破传统机械设计的限制模式，而且在引进现代设计理念的同时，为机械设计行业的发展提供保证。因此，在现阶段机械设计行业运行及发展的过程中，应该有效运用三维CAD的技术，从而促进化工产品设计、产品制造的全面发展。
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作者简介：吕晓哲，（1989年—），女，陕西宝鸡人，毕业宝鸡职业技术学院大学，专科，助理工程师，研究方向：机械设计。