隨著CAD應用軟件和技術的不斷發(fā)展，很多工程機械制造企業(yè)已不再滿足于借助CAD系統(tǒng)來“甩掉圖版”，希望向三維的實體設計方向發(fā)展。由于三維CAD系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設計效率高和支持并行工程等優(yōu)點。因此，三維實體造型在液壓挖掘機設計開發(fā)中開始得到的應用，在三維設計環(huán)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數(shù)據(jù)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(chuàng)建二維工程圖、機構運動仿真、產品結構的有限元分析、計算機輔助制造、商業(yè)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，總成和整機裝配仿真。挖掘機是由金屬結構、回轉機構、動力裝置、傳動操縱機構、液壓系統(tǒng)和輔助設備等組成。零、部件共計一千多個。盡管挖掘機零、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(guī)律可循，一般過程如下:創(chuàng)建草圖→根據(jù)零件的基本特征和附加特征生成零件的三維模型→依照裝配關系裝配零部件→形成整機裝配仿真。
　　1.1 三維造型應用軟件和基本方法
　　世界上著名的幾家公司的三維CAD軟件產品，如Pro/Engineer、UG、I-DEAS、Solidworks、MDT等，在主要工程機械企業(yè)中都已采用。無論采用那家的三維CAD軟件，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(guī)則的簡單零件，利用三維軟件自帶的標準幾何體(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)繪制最能反映零件基本特征的幾何草圖，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(jù)設計的要求用手勾畫出理想的結構形狀，然后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(shù)化特征的實體建模。從草圖入手建模很容易實現(xiàn)參數(shù)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、并、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采用參數(shù)化特征造型。
　　1.2 挖掘機金屬結構的三維造型
　　一臺液壓挖掘機的零部件有一千多個，全部采用三維造型設計工作量很大。實際設計挖掘機時，也可以只制作與整機外形仿真、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、回轉平臺、回轉支承、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，結構較為復雜。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(jù)零件的具體結構畫出反映零件特征的二維草圖，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。最后將這些零件組裝并通過布爾運算等操作，形成動臂的三維實體模型。