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在機械設計中運用三維設計軟件，首先是對所設計的產品進行初步建模，做好機械設計前期的準備工作，其次是對產品建立好的模型組裝成整體，將產品的整體模型進行詳細解析，對所設計的產品整體有大致的了解，并且通過設計軟件特有的功能，對產品設計過程中存在的細節或者是一些沒有考慮到的問題進行詳細分析，對產品設計的工作流程和設計的合理程度進行檢驗，并由給出的分析結果，可做相應的調整及優化設計，將不正確的地方予以改正，最后設計出成品。以SolidWorks軟件為例，其設計過程我們可以分為三步來實現：首先是根據設計目標的各項要求初步建立三維模型；其次是對初步建立的三維模型進行模擬組裝運行；最后利用軟件對設計目標進行模擬分析及合理性檢測，從而達到最終的設計要求。它主要包括機械零件設計、裝配設計、動畫和渲染、有限元分析技術、設計優化及鈑金制作等模塊，基本滿足各種機械設計的需求。此軟件采用參數化設計思路，各工具欄命令之間具有相應的設計關聯性，對零件的設計修改具有快捷、準確、可靠的特點，對零件的尺寸修改和相似零件的結構設計具有獨到的技術優勢。在零件設計模塊中所做的更改可以自動、快速、準確地反映到裝配、工程圖等相應關聯模塊中去，同樣，在裝配模型和工程圖樣中，更大程度地減少設計的出錯率，提高了設計工作的效率。目前，諸如此類的三維設計軟件在機械設計中得到了廣泛的運用。
2三維設計軟件在機械設計中的優勢
三維設計軟件具有出圖準確、設計方便、效率高、功能強大、簡單易學等眾多優勢。設計者可自由選擇相應的設計工具和命令，采用最合適的設計方法，直觀、方便、高效、快捷地完成設計任務。在機械設計中，三維設計軟件的有限元分析模塊是設計者最好的設計助手之一。下面簡單介紹SolidWorks軟件有限元分析模塊。基于SolidWorksCOSMOSWorks有限元分析軟件的特點及強大功能，對產品結構中進行靜態分析，并為產品結構的優化設計提供可靠依據。COSMOSWorks是一套強大的有限元分析軟件，早期的有限元技術高高在上，只有一些國家的部門如宇航、軍事部門可以使用，只有少數專業人員才能有機會接觸，普通的工程師可望而不可及。然而自COSMOSWorks出現后，有限元分析的大門終于向普通工程師敞開了，把高高在上的有限元技術平民化，它易學易用、簡潔直觀，能夠在普通的電腦上運行，不需要專業的有限元經驗。普通的工程師都可以進行工程分析，迅速得到分析結果，從而最大限度地縮短設計周期，降低測試成本，提高產品質量，加大利潤空間。傳統的方法在分析裝配體時是先把零件拆散，然后一個個分別處理，耗時耗力，又存在計算結果不精確的缺點。COSMOSWorks提供了多場/多組件的復雜裝配分析，從而大大簡化工程師的勞動，使得分析能夠更好地模擬真實情況，結果也就更精確。
有限元分析過程中幾乎所有的設計量，如厚度、長度、半徑等幾何尺寸、材料特性、載荷位置與大小等都可以用變量參數表示，只要改變這些變量參數的賦值就能獲得不同的設計方案的分析過程。經軟件COSMOSWorks優化設計后，頂面加厚，底面加強筋加厚及加高，應力分布均勻，離屈服點更遠，如圖2所示，優化后的中心底面應力擴散，變形量減小，均在<1mm的范圍內，可以滿足使用要求。三維設計軟件還包含鈑金、焊接、管道設計、模具、數控編程等多個模塊，機械設計工作者通過學習使用，為機械設計帶來方便，提高了工作效率。
3結語
在現今機械設計的過程中，運用三維設計軟件已經成為現代機械設計發展的關鍵因素之一，在時間、人力的耗費上都有了很大程度的改善作用，為設計人員創造新的產品提供了有效的作用，在產品設計過程中，根據設計者自身的特點以及設計模型的要求，對適合該模型建立的軟件進行合理的選擇，再通過后續的加工制造將設計過程變得更加合理，能對產品生產之前進行模擬操作，同時可以及時發現產品之中所出現的問題，能夠在第一時間里將問題解決，大大降低產品的設計以及人工操作所消耗的時間，促進工廠效率的提升。在機械設計中，合理地運用三維設計軟件，不僅僅能夠對產品的大致結構有一定的了解，還能夠適當地激發起設計人員的思維能力以及創新能力，將問題第一時間解決的同時，又為產品提供了更多有效的優化方案，這對于工廠或者所設計的產品來說，在其效益上、質量上以及實用性上都有了很大的提升，根據三維模型，展現出所設計的產品具體的結構特點，使得產品整體更為清晰明了地展現在設計人員面前。三維軟件在機械設計中的應用推廣，加快了當今機械工業的發展步伐。
作者：劉國利姜勛祥李亮生單位：東莞宏威數碼機械有限公司