计算机辅助设计技术在机械设计中的应用研究

隋大鹏

摘要：计算机技术推动了信息时代的发展，这也显示出了在现代社会中计算机技术的重要性，目前在各个行业中都已融入了计算机技术的应用，以此来推动行业的进一步发展。因此在机械设计中计算机辅助设计技术的应用也已经成为其发展过程中所必须要重视的内容，为此本文从多个角度对计算机辅助设计技术的应用进行了全面的分析。

关键词：计算机辅助设计；机械设计；CAD；应用

引言

在机械设计中应用计算机辅助设计技术主要是通过应用设计软件、绘图软件来对机械进行更加高效的设计，以此来提升机械设计的精准度，减少在设计过程中存在的误差。可以说计算机辅助设计技术的应用为机械产品设计带来了极大的影响，使其设计水平得到有效提升，通过改变传统的设计方式来推动行业的技术革新，使工作效率得到提高。

1机械设计的要求及特点

在传统的机械设计中其主要是以手绘的方式来进行图纸的绘制，其属于一种平面二维的设计方式。在机械设计中为了保证产品的质量及精密度，必须要确保其设计具有极高的准确性及精准度，以此来保证产品可以符合理想的使用要求。对于机械设计来说，其采用的设计方式并非是一成不变的，机械设计方法在现代科技的发展及行业的进步下受到了推动，因此其所应用的设计技术也在不断的更新及完善，而计算机辅助设计技术就是一种在实际中有着极高应用价值的辅助设计方法，为机械设计带来了突破性的革新。

2计算机辅助设计技术的应用对机械设计的重要性

机械设计需要以精准的计算数据作为依据来对其各个部分进行科学的规划，可以说设计质量及水平对机械的性能起到决定性的作用。狭义的机械设计一般就是特指技术性的设计过程，而广义的机械设计指的是设计者要根据现有的设计条件跟机械性能要求充分了解要设计机械的工作原理及对机械机构材料强度的各种要求进行系统的分析，形成机械设计的具体描述作为机械制造的重要依据。机械设计的大部分工作都需要计算机辅助设计的帮助，设计中的图形编辑跟数据计算都要通过计算机软件的支持。另外设计完成的图纸还可以通过计算机进行模型模拟，对设计性能及各种受力情况进行模拟分析。因此计算机辅助设计在机械设计上的应用为机械设计提供了强大的计算支持，提高机械设计的工作效率。

3计算机辅助设计在机械设计中的应用优势

3.1为机械设计质量提供保障

采用计算机技术可以保证在机械设计过程中对其各项数据进行更加准确的分析，计算机可以通过其高效、精准、智能的数据分析模式来对机械有限元受力情况进行准确的分析及计算，并针对产品质量需求来为机械设计提供相应的优化方案，以此来保证机械设计可以有效的满足机械产品的质量要求。

3.2提供模拟装配展示

通过计算机辅助设计技术可以对设计成果进行虚拟化模拟实验，将设计的机械产品其装配过程中的运动轨迹进行虚拟展示，从而更加直观的对零件装配过程进行观测，进而找出在实际的设计中存在的不合理的部分，并以此作为依据来进行设计修改，此种方式可以有效的提升设计效益，减少机械产品试验过程中所需的成本支出。

3.3提高机械设计效率

在传统的机械设计过程中为了保证设计图的精细化必须要花费大量的时间来进行设计图的制作，尤其是在设计的过程中会有一些复杂的机械结构需要进行准确的处理，因此也为机械设计带来了极大的难度，而计算机辅助设计技术的应用改善了这也问题。当计算机辅助设计软件应用于机械设计中后尤其是进行二维绘图及三维设计的时候非常容易的设计及修改，大大缩短了设计时间，提高了设计效率，降低设计成本。

3.4便于产品设计修改

利用计算机辅助技术，在零件设计的时候，即使出现零件出错或不满足相关需求的情况下，我们也可以对产品设计进行修改，相比较传统方式，利用计算机辅助技术，会更加快捷方便。在零件环境中，我们也可以看到零件设计的各个步骤，在调整的过程中能够方便看出问题的出错点，提高了修改的有效性，使应用能发挥其实效性。

4计算机辅助设计技术在机械设计中应用

4.1二维绘图的应用

通过计算机辅助设计技术，利用一些绘图软件进行操作绘制，如PROE、CAD等，通过这些软件的使用，机械设计的大部分步骤都可以用计算机来完成，降低设计师绘图的时间，不仅使得工作效率提高，还使设计师能够有更多时间去实践自己的设计项目，从而得到更好的发展。

4.2三维设计的应用

机械设计要采用简单的几何体来组建较为复杂的几何机构时，就可以采用计算机辅助软件进行三维设计，从而降低设计难度，缩短设计的周期，使得工作效率得以提高。另外，采用计算机辅助设计这些三维设计时，可以模拟重组装配零件，在设计的时候激发灵感，组合出更优秀的作品，使得设计工作发挥其高效性。

4.3逆向工程中CAD应用

逆向工程是一种通过分解先进设备吸收其先进设计的一种手段，但是这种技术的研发成本非常高昂，研发中受现有条件影响，一些技术需很长时间才能成熟。因而设计中要充分运用科技成果，融合新技术基础上要不断创新。在以前“逆向工程”应用中主要集中在实物方面，在原有产品基础上，对实物模型进行创新设计体现出产品性能，可通过坐标测量方法，CAD制图软件把实物转化成虚拟模型。利用计算机辅助功能对产品进行加工，可运用多种技术实现逆向转换设计。可利用数据绘制网格，并对点进行模拟，得到连续曲面再对曲面进行修复进而获得实物模型。

结语

目前在机械设计中，计算机辅助设计技术的应用也在不断的推广及普及，应用计算机绘图软件来进行产品设计已经成为机械设计中非常常见的现象。以上結合了现代机械产品在行业发展中的更新要求进行分析，以此为基础研究了计算机在其设计过程中所起到的辅助效果，并列明计算机的应用优势，以此来保证计算机在机械设计中的合理应用，进而起到良好的辅助效果。

参考文献

[1]白益铖.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].装备制造技术，2016，（06）：248-249.

[2]刘锐锋.探讨计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].化工管理，2015，（07）：194-195.

[3]傅方波.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用解析[J].科技传播，2014，6（06）：212+210.

[4]马军.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].煤炭技术，2011，30（05）：249-251.endprint