计算机辅助技术与机械设计制造的结合

姜彦泊

摘 要：目前计算机技术的应用所涉及的范围越来越广，许多行业都开始采用计算机技术来进行辅助工作，其中机械设计制造的现代化水平不断地提高，计算机辅助技术在其中起到了极为重要的作用，可以说其为机械设计制造带来了突破性的发展及革新。

关键词：计算机辅助技术；机械设计制造；结合

中图分类号：TP391 文献标志码：A

计算机技术在应用中所表现出的最主要特点就是改进了机械设计制造以往的工作形式，此项技术在机械设计制造中的应用推动了其向着自动化、信息化、智能化的方向发展，因此计算机辅助技术的应用使其整体的工作质量及工作效率都得到了极大的提升，如今此项技术在机械设计制造中的应用越来越广泛、普遍。

1 机械设计制造机械设计制造特点分析

1.1 机械设计

所谓机械设计是指根据具体使用要求对机械的结构、工作原理、各个零件的材料和形状尺寸、运动方式、润滑方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思、计算，把其转化成为具体的描述并作为生产制造依据的工作过程。可以说机械设计是整个机械工程中最重要的组成部分，也是机械生产的第一步，同时也是决定机械性能是否符合要求的最主要的因素。机械设计师的任务就是按照具体情况统筹兼顾，权衡轻重，让设计出来的机械有最好的性能和最高的经济效益。在过去，机械设计优化的依据主要是靠设计者的经验、知识和远見。但是，随着系统分析、价值工程等新学科的发展、机械工程基础理论的提高，制造和使用的技术经济数据资料的积累，机械设计优化渐渐地舍弃主观判断而是依靠科学计算。

1.2 机械制造

机械制造是指机械设备生产的工业部门。可以说，整个国民经济的技术装备都是机械制造业提供的。目前，我国机械设计制造领域与计算机科学紧密的结合，为了提高机械产品的质量，增强我国机械设计制造行业的综合实力，适应社会经济的飞速发展，我国机械设计制造行业正在向智能化、绿色化、数字化和虚拟化的方向发展。

2 对计算机辅助技术与机械设计制造结合的分析

2.1 提升符号图形在设计中的运用效果

在机械设计制造中其需要涉及大量的图形符号，其是构成完整设计图的基础，而这些符号图形具有较强的复杂性特点，并且在设计的过程中还需通过对符号图形进行合理应用来保证设计图可以与预期相符，为后续的机械加工制造提供基础依据及保障。而计算机辅助技术的应用主要是通过CAD将符号图形进行编程，其可保证在设计中所应用的符号图形具有统一的规格标准，利用CAD软件进行绘制则可以减少在设计中存在的误差问题，在计算机辅助设计的作用下可以对机械设计制造中所涉及的信息更好的进行处理，计算机所具备的信息处理功能可以保证在机械设计制造中对所有符号图形进行更好的分类及应用，使产品质量得到提升。

2.2 提高机械设计制造绘图的质量

在机械设计制造中绘图属于其基础环节，只有保证绘图的质量才能为后续的加工作业的提供相应的依据。在以往的机械设计制造中其绘图工作主要是由设计师手工完成，因此在设计过程中可能会出现误差问题，并且在此种绘图方式中主要是以二维平面的方式来展示机械设计制造中各个部分的参数，整体来说此种绘图方式存在着许多的缺陷问题。而计算机辅助技术的应用则为机械设计制造提供了相应的设计平台，在信息技术及设计软件的辅助下可以减少在绘制中存在的误差问题，上文中提到在机械设计制造中CAD软件的应用可以对以往的设计形式进行改进，在绘图中可以保证产品的规格参数达到理想化的设计要求，进而使绘图的质量得到有效提升。

2.3 三维建模技术的应用

三维建模属于一种智能化、可视化的辅助技术，在机械设计制造中通过计算机辅助技术的应用可以实现对产品的三维建模。首先需要通过计算机来对机械产品的主要结构及各项参数进行分析及处理，之后需要由三维模型生成软件来对机械产品的模型进行构建，保证模型的参数可以与设计参数相符。目前在机械设计制造中其三维模型可以通过手工生成，也可以通过计算机计算的形式来生成，通过计算机算法的应用其信息数据更加准确。在机械设计制造中采用三维建模技术使得机械产品以更加立体、直观、全面、形象的方式展现出来，在细致的三维模型下可以将机械设计制造中存在的误差及错误部分表现出来，从而方便对设计的更改。并且在计算机辅助技术的应用中其还可以通过三维建模技术来对机械产品制造过程进行模拟演示，将加工参数输入相应的程序中可以进行模拟加工，这样可以使设计师直观的了解制造环节的特点，以此为依据来进行设计调整，减少制造中存在的误差问题。

2.4 提升机械设计制造的自动化水平

在机械设计制造的发展中自动化是其主要的方向，机械设计制造的自动化发展离不开计算机辅助技术的作用。采用计算机技术及PLC技术可以对机械设计制造过程进行控制，保证在机械产品的加工过程可以按照程序指令进行，此种方式可以减少在机械设计制造中存在的误差问题，使其智能化水平得到有效提升。并且在机械设计制造中计算机辅助技术的应用可以使机械产品加工生产对人工的需求降低，进而提升其整体的现代化生产水平。

2.5 仿真技术的应用

在机械设计制造中仿真技术的应用是对三维建模技术的一种升级，其主要是采用虚拟与现实技术的应用来对机械设计制造的过程进行虚拟化展示，仿真技术的应用需要在数学模型的基础上进行，而这就必须要有计算机技术的参与。其通过仿真模拟实验来对机械设计制造中其设计模型及制造流程进行分析，以此来找出其中存在的缺陷，可以说其是现今计算机辅助技术与机械设计制造结合中极为重要的一种技术内容。

3 机械设计制造与计算机辅助技术结合的优点分析

3.1 提升了机械设计制造的生产效率

在计算机辅助技术的帮助下可以将设计图进行更加精准的分解，并以三维立体的图形机械制造中零件的规格、参数表现出来，这样可以有效的简化几何图形的形式。并且在机械设计中采用计算机辅助技术可以保证其计算结果的精确性，这样可以减少机械生产中的误差情况。除此之外，还能把机械设计制造过程中的机械零件重组，这样有利于更好地开发新零件。这样一来，不仅节省了设计师的工作时间，而且还大大提高了生产效率。

3.2 提升了机械设计的质量

在机械设计中为了保证产品的规格与预期需求相符，通常会对其进行调整及改进，以此来保证设计图可以达到预期的标准要求。而在机械设计制造行业中其各类零件的更新速度较快，为设计调整及更改带来了一定的难度，使用计算机辅助技术就可以在零件原有的位置，对零件进行升级更新，使原零件成为新零件。在进行设计制造的过程中，如果发现零件存在问题，可以直接通过计算机辅助技术对其进行修改，并加以完善。

结论

在机械设计制造领域中计算机辅助设计的应用可以改变以往手工作业的形式，并且在计算机技术的帮助下可以确保其设计的精准度更高，有效地减少在机械设计制造中存在的误差问题。目前在机械设计制造中此项技术的应用已经得到了良好的推广及发展，但是在实际中还需不断地对计算机辅助技术进行改进及完善，以此来保证其可以为机械设计制造提供更好的辅助设计效果，进而推动机械设计制造现代化建设的进一步完善。

参考文献

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