隨著CAD應用軟體和技術的不斷發展，很多工程機械製造企業已不再滿足於藉助CAD系統來「甩掉圖版」，希望向三維的實體設計方向發展。由於三維CAD系統具有可視化好、形象直觀、設計效率高和支持并行工程等優點。因此，三維實體造型在液壓挖掘機設計開發中開始得到的應用，在三維設計環境中可以進行挖掘機產品的模擬裝配以獲得整機或部件的三維實體，建立充分而完整的設計資料庫，在此基礎上進行產品質量特性分析、零部件間的干涉檢查、自動創建二維工程圖、機構運動模擬、產品結構的有限元分析、計算機輔助製造、商業廣告造型與動畫生成等。
?挖掘機零部件的三維造型
?挖掘機三維實體造型包括所有零件的三維實體造型，總成和整機裝配模擬。挖掘機是由金屬結構、迴轉機構、動力裝置、傳動操縱機構、液壓系統和輔助設備等組成。零、部件共計一千多個。儘管挖掘機零、部件結構形式各不相同，但在計算機上進行三維實體造型有一些規律可循，一般過程如下:創建草圖→根據零件的基本特徵和附加特徵生成零件的三維模型→依照裝配關係裝配零部件→形成整機裝配模擬。
?1.1 三維造型應用軟體和基本方法
?世界上著名的幾家公司的三維CAD軟體產品，如Pro/Engineer、UG、I-DEAS、Solidworks、MDT等，在主要工程機械企業中都已採用。無論採用那家的三維CAD軟體，都可以較好地完成挖掘機零部件的三維造型，三維造型時常用以下方法:
?(1)對形狀比較規則的簡單零件，利用三維軟體自帶的標準幾何體(方形、圓柱、圓管、圓錐和球、溝槽)庫，直接生成零件實體，如方板、光軸、軸套等。
?(2)繪製最能反映零件基本特徵的幾何草圖，經拉伸、旋轉生成三維實體。
?(3)沿路徑配置的二維幾何圖形經掃描，蒙皮生成曲面形實體。
?(4)從草圖入手建模 設計者根據設計的要求用手勾畫出理想的結構形狀，然後賦予每一條曲線以尺寸約束或幾何約束，使曲線按照設計者的意圖去更新交換，生成參數化特徵的實體建模。從草圖入手建模很容易實現參數化、標準化、系列化設計，是挖掘機最理想的建模方式。
?(5)利用三維實體間的布爾運算(交、並、補)，將多個簡單零件組合成一體，生成新的實體等等，且生成的實體模型均採用參數化特徵造型。
?1.2 挖掘機金屬結構的三維造型
?一台液壓挖掘機的零部件有一千多個，全部採用三維造型設計工作量很大。實際設計挖掘機時，也可以只製作與整機外形模擬、運動分析有關和影響主要性能的金屬結構件、標準件、司機室和機罩等。
?挖掘機三維造型設計的關鍵是金屬結構件的三維造型，如動臂、斗桿、鏟斗、迴轉平台、迴轉支承、行走機構和行走架等，這些金屬結構件都是由多個零件焊接成形，結構較為複雜。如動臂本體由上板、下板、側板、加強筋板、連接耳板和軸套等十多個零件焊接而成，這些單個零件結構一般比較簡單。設計者根據零件的具體結構畫出反映零件特徵的二維草圖，草圖一般由直線、多邊形、圓弧線和圓等構成封閉的圖形。將二維截面草圖進行拉伸、旋轉、放樣、倒角，生成三維圖形。最後將這些零件組裝並通過布爾運算等操作，形成動臂的三維實體模型。其它結構件製作方法類同，圖1、圖2和圖3為挖掘機動臂、平台和行走架本體的三維實體造型。
