２０１３年第１８期　
（总第２６１期）　
咿鞫南　搏誊　ＮＯ．１８．２０１３　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ

．
２６１）　

机械设计中三维设计软件的应用　
刘国利姜勋祥李亮生　
（东莞宏威数码机械有限公司，广东东莞５２３０８０）　

摘要：机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和　
形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。运用三维设　
计软件，将零部件建立成三维模型进行分析，使设计目标更立体化、更形象化、更直观、更准确地展现在－＆４ｒ］面　
前，极大地提高了设计的效率和设计质量　
关键词：机械设计；三维模型；ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ；有限元分析；优化设计　
中图分类号：ＴＰ３９１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—２３７４（２０１３）１　８—００２８—０２　

在机械设计中，三维设计软件的运用，能够使没计目　标以完全三维模型的形式展现，而设计蕾即可以根据该三　维模型，对零件或者设计元素的相互运动关系进行分析，　这不仅促进了总体设计框架结构的合理把握，而且能够处　理一些细微存在的不足之处，通过ｊ维设计软件有限元分　析技术的应用，可以有效地寻找出设计过程中存在的不足　之处，并予以相应的优化设计，才能尽可能地保证产品的　质量，同时省时省力地进行设计。　１　机械设计中三维软件的选择　在机械设计过程中，常用的三维设计软件有Ａｕｔｏ—　ＣＡＤ、ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ、ｐｒｏ／ｅ、ＵＧ等等。ＡｕｔｏＣＡＤ软件主要　针对的是二维的设计方面，在三维上也涉及到～部分，在　维建模上比ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ、ｐｒｏ／ｅ、ＵＧ等稍微差一点，但　是相对一些比较有规则的物体，ＡｕｔｏＣＡＤ的功能会显得比　ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ、ｐｒｏ／ｅ、ＵＧ等更加具有优势，相对比较稳定，　软件运行也较快。三维设计制作中，ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ、ｐｒｏ／ｅ、　ＵＧ均有强大的机械设计功能，拥有针对于机械零件的设　计模块，可以根据所设计的零件不同，进行不同方法的改　进，随时对设计中的零件进行评估分析。通过对其的应用，　能够将一些相对复杂的零件进行绘制，而且还能够便于３Ｄ　图和２Ｄ图问的转换，同时还能够根据立体图形转成２Ｄ三　视投影图。随着ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ、ｐｒｏ／ｅ、ＵＧ等版本的不断提高、　性能的不断增强以及功能的不断完善，基本能满足现代企　业机械设计的要求，并已广泛应用于机械设计和机械制造　的各个行业。设计人员可根据平时学习的习惯或擅长来选　择适合自己熟练使用的三维软件。　２机械设计中。三维设计软件的具体应用　在机械设计中运用三维设计软件，首先是对所设计的　产品进行初步建模，做好机械设计前期的准备工作，其次　是对产品建立好的模型组装成整体，将产品的整体模型进　２８　行详细解析，对所设计的产品整体有大致的了解，并且通　
过设计软件特有的功能，对产品设计过程中存在的细节或　
者是一些没有考虑到的问题进行详细分析，对产品设计的　
Ｊｒ作流程和设计的合理程度进行检验，并南给出的分析结　
果，可做相应的调整及优化设计，将不正确的地方予以改正，　
最后设计出成品。　
以ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件为例，其设计过程我们可以分为Ｉ一　
步来实现：首先是根据设汁目标的各项要求初步建立三维　
模型；其次是对初步建立的三维模型进行模拟组装运行；　
最后利用软件对设计目标进行模拟分析及合理性检测，从　
而达到最终的设计要求。它主要包括机械零件设计、装配　
设计、动画和渲染、有限元分析技术、设计优化及钣金制　
作等模块，基本满足各种机械设计的需求。此软件采用参　
数化设计思路，各工具栏命令之间具有相应的设计关联性，　
对零件的设计修改具有快捷、准确、可靠的特点，对零件　
的尺寸修改和相似零件的结构设计具有独到的技术优势。　
在零件设计模块中所做的更改可以自动、快速、准确地反　
映到装配、１＝程图等相应关联模块中去，同样，在装配模　
型和工程图样中，更大程度地减少设计的出错率，提高了　
设计工作的效率。目前，诸如此类的三维设计软件在机械　
设计中得到了广泛的运用。　

３三维设计软件在机械设计中的优势　
三维设计软件具有出图准确、设计方便、效率高、功　
能强大、简单易学等众多优势。设计者可自由选择相应的　
设计工具和命令，采用最合适的设计方法，直观、方便、　
高效、快捷地完成设计任务。　
在机械设计中，三维设计软件的有限元分析模块是设　
计者最好的设计助手之一。下面简单介绍ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件　
有限元分析模块。基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ　ＣＯＳＭＯＳ　Ｗｏｒｋｓ有限元　
分析软件的特点及强大功能，对产品结构中进行静态分析，　
并为产品结构的优化设计提供可靠依据。ＣＯＳＭＯＳ　Ｗｏｒｋｓ