計算機輔助技術與機械設計制造的結合

姜彥泊

摘 要：目前計算機技術的應用所涉及的范圍越來越廣，許多行業都開始采用計算機技術來進行輔助工作，其中機械設計制造的現代化水平不斷地提高，計算機輔助技術在其中起到了極為重要的作用，可以說其為機械設計制造帶來了突破性的發展及革新。

關鍵詞：計算機輔助技術；機械設計制造；結合

中圖分類號：TP391 文獻標志碼：A

計算機技術在應用中所表現出的最主要特點就是改進了機械設計制造以往的工作形式，此項技術在機械設計制造中的應用推動了其向著自動化、信息化、智能化的方向發展，因此計算機輔助技術的應用使其整體的工作質量及工作效率都得到了極大的提升，如今此項技術在機械設計制造中的應用越來越廣泛、普遍。

1 機械設計制造機械設計制造特點分析

1.1 機械設計

所謂機械設計是指根據具體使用要求對機械的結構、工作原理、各個零件的材料和形狀尺寸、運動方式、潤滑方法、力和能量的傳遞方式等進行分析、構思、計算，把其轉化成為具體的描述并作為生產制造依據的工作過程。可以說機械設計是整個機械工程中最重要的組成部分，也是機械生產的第一步，同時也是決定機械性能是否符合要求的最主要的因素。機械設計師的任務就是按照具體情況統籌兼顧，權衡輕重，讓設計出來的機械有最好的性能和最高的經濟效益。在過去，機械設計優化的依據主要是靠設計者的經驗、知識和遠見。但是，隨著系統分析、價值工程等新學科的發展、機械工程基礎理論的提高，制造和使用的技術經濟數據資料的積累，機械設計優化漸漸地舍棄主觀判斷而是依靠科學計算。

1.2 機械制造

機械制造是指機械設備生產的工業部門。可以說，整個國民經濟的技術裝備都是機械制造業提供的。目前，我國機械設計制造領域與計算機科學緊密的結合，為了提高機械產品的質量，增強我國機械設計制造行業的綜合實力，適應社會經濟的飛速發展，我國機械設計制造行業正在向智能化、綠色化、數字化和虛擬化的方向發展。

2 對計算機輔助技術與機械設計制造結合的分析

2.1 提升符號圖形在設計中的運用效果

在機械設計制造中其需要涉及大量的圖形符號，其是構成完整設計圖的基礎，而這些符號圖形具有較強的復雜性特點，并且在設計的過程中還需通過對符號圖形進行合理應用來保證設計圖可以與預期相符，為后續的機械加工制造提供基礎依據及保障。而計算機輔助技術的應用主要是通過CAD將符號圖形進行編程，其可保證在設計中所應用的符號圖形具有統一的規格標準，利用CAD軟件進行繪制則可以減少在設計中存在的誤差問題，在計算機輔助設計的作用下可以對機械設計制造中所涉及的信息更好的進行處理，計算機所具備的信息處理功能可以保證在機械設計制造中對所有符號圖形進行更好的分類及應用，使產品質量得到提升。

2.2 提高機械設計制造繪圖的質量

在機械設計制造中繪圖屬于其基礎環節，只有保證繪圖的質量才能為后續的加工作業的提供相應的依據。在以往的機械設計制造中其繪圖工作主要是由設計師手工完成，因此在設計過程中可能會出現誤差問題，并且在此種繪圖方式中主要是以二維平面的方式來展示機械設計制造中各個部分的參數，整體來說此種繪圖方式存在著許多的缺陷問題。而計算機輔助技術的應用則為機械設計制造提供了相應的設計平臺，在信息技術及設計軟件的輔助下可以減少在繪制中存在的誤差問題，上文中提到在機械設計制造中CAD軟件的應用可以對以往的設計形式進行改進，在繪圖中可以保證產品的規格參數達到理想化的設計要求，進而使繪圖的質量得到有效提升。

2.3 三維建模技術的應用

三維建模屬于一種智能化、可視化的輔助技術，在機械設計制造中通過計算機輔助技術的應用可以實現對產品的三維建模。首先需要通過計算機來對機械產品的主要結構及各項參數進行分析及處理，之后需要由三維模型生成軟件來對機械產品的模型進行構建，保證模型的參數可以與設計參數相符。目前在機械設計制造中其三維模型可以通過手工生成，也可以通過計算機計算的形式來生成，通過計算機算法的應用其信息數據更加準確。在機械設計制造中采用三維建模技術使得機械產品以更加立體、直觀、全面、形象的方式展現出來，在細致的三維模型下可以將機械設計制造中存在的誤差及錯誤部分表現出來，從而方便對設計的更改。并且在計算機輔助技術的應用中其還可以通過三維建模技術來對機械產品制造過程進行模擬演示，將加工參數輸入相應的程序中可以進行模擬加工，這樣可以使設計師直觀的了解制造環節的特點，以此為依據來進行設計調整，減少制造中存在的誤差問題。

2.4 提升機械設計制造的自動化水平

在機械設計制造的發展中自動化是其主要的方向，機械設計制造的自動化發展離不開計算機輔助技術的作用。采用計算機技術及PLC技術可以對機械設計制造過程進行控制，保證在機械產品的加工過程可以按照程序指令進行，此種方式可以減少在機械設計制造中存在的誤差問題，使其智能化水平得到有效提升。并且在機械設計制造中計算機輔助技術的應用可以使機械產品加工生產對人工的需求降低，進而提升其整體的現代化生產水平。

2.5 仿真技術的應用

在機械設計制造中仿真技術的應用是對三維建模技術的一種升級，其主要是采用虛擬與現實技術的應用來對機械設計制造的過程進行虛擬化展示，仿真技術的應用需要在數學模型的基礎上進行，而這就必須要有計算機技術的參與。其通過仿真模擬實驗來對機械設計制造中其設計模型及制造流程進行分析，以此來找出其中存在的缺陷，可以說其是現今計算機輔助技術與機械設計制造結合中極為重要的一種技術內容。

3 機械設計制造與計算機輔助技術結合的優點分析

3.1 提升了機械設計制造的生產效率

在計算機輔助技術的幫助下可以將設計圖進行更加精準的分解，并以三維立體的圖形機械制造中零件的規格、參數表現出來，這樣可以有效的簡化幾何圖形的形式。并且在機械設計中采用計算機輔助技術可以保證其計算結果的精確性，這樣可以減少機械生產中的誤差情況。除此之外，還能把機械設計制造過程中的機械零件重組，這樣有利于更好地開發新零件。這樣一來，不僅節省了設計師的工作時間，而且還大大提高了生產效率。

3.2 提升了機械設計的質量

在機械設計中為了保證產品的規格與預期需求相符，通常會對其進行調整及改進，以此來保證設計圖可以達到預期的標準要求。而在機械設計制造行業中其各類零件的更新速度較快，為設計調整及更改帶來了一定的難度，使用計算機輔助技術就可以在零件原有的位置，對零件進行升級更新，使原零件成為新零件。在進行設計制造的過程中，如果發現零件存在問題，可以直接通過計算機輔助技術對其進行修改，并加以完善。

結論

在機械設計制造領域中計算機輔助設計的應用可以改變以往手工作業的形式，并且在計算機技術的幫助下可以確保其設計的精準度更高，有效地減少在機械設計制造中存在的誤差問題。目前在機械設計制造中此項技術的應用已經得到了良好的推廣及發展，但是在實際中還需不斷地對計算機輔助技術進行改進及完善，以此來保證其可以為機械設計制造提供更好的輔助設計效果，進而推動機械設計制造現代化建設的進一步完善。

參考文獻

[1]胡華波.計算機輔助技術與機械設計制造的結合研究[J].內燃機與配件，2017（7）：115-116.

[2]盧建湘，黃文呈.機械設計制造與計算機輔助技術結合應用分析[J].中國高新技術企業，2017（11）：82-83.

[3]韓潔.探討計算機輔助設計與機械設計制造的結合[J].工程技術：引文版，2016（8）：266.