計算機輔助機械產品創新設計關鍵技術及應用研究

摘 要 隨著時代的發展和社會的進步，當前人們對于計算機等相關硬件設施的要求得到了較大的提升，因此在原有研究的基礎上針對當前計算機輔助產品方面的研發設計等進行研究，同時根據相關的理論對目前我國計算機輔助機械產品等的創新設計理論以及相應的技術進行仔細的研究，希望能夠盡可能通過對產品需求的分析使得其實際的功能價值以及相關的價值工程的分析提升當前我國產品設計人員在機械設計方面的實際設計，同時也盡可能地根據目前我國市場的需求找到當前我國計算機行業市場需求的方向。本文主要根據筆者的實際經驗以及相關的理論分析對當前計算機輔助機械產品創新設計關鍵技術及應用進行一定的研究，希望能夠為后期的研究者提供一定的參考。

關鍵詞 計算機;輔助機械產品;關鍵技術

引言

計算機輔助機械產品創新設計是一個系統的設計流程，首先技術人員要根據前人的經驗或自己的想象構想出一款可以為人們生活帶來便利的機械用品，再通過市場的調研形成產品的基本概念，技術人員通過現有的科學技術支持將這種設想轉化為真實的產品，如若實際操作比以往更快將逐步對其安全性、可靠性、可使用性進行測驗，制定相應的安全保證與維修計劃，到產品的不可使用后又該如何處理，以求的設計的最優化。

1計算機輔助機械產品創新設計的主要內容

1.1 面向材料及其加工成形工藝的設計

計算機輔助機械產品的計算機輔助機械產品創新設計中，其選擇的材料應考慮以下幾個方面的因素：

在進行產品設計時必須對產品本身的各種材料特性加以了解，因為計算機輔助機械產品的設計使用壽命會受到使用材料性能的影響。

材料的加工性能是制約計算機輔助機械產品設計的重要因素，在對計算機輔助機械產品的組成部件加工制作過程中為節約成本，應減少在加工過程中產生的副產品，或將副產品加以利用降低成本。例如在制作精度較高的零部件時，采用先進的冶金成型技術可大大節約成本，且制作出的產品能夠滿足計算機輔助機械產品設計使用要求。材料的價格性能是制約計算機輔助機械產品選材的重要因素，在計算機輔助機械產品的計算機輔助機械產品創新設計過程中，因對材料的價格進行多次比對，看采用價格較低新型材料時機械使用壽命與價格較高原有設計材料機械使用壽命差距是否過大，若使用壽命時間相差不是太大，可進行替代化生產。因為產品設計材料的選擇與結構設計關系較為緊密，產品的使用壽命與設計使用選擇的材料聯系緊密，因此在使用的材料無法滿足設計產品的使用要求時，應繼續搜尋可以使用的機械材料，現代科學技術的支持對此問題的解決至關重要。若現代技術仍無法解決，應對設計進行改進[1]。

1.2 面向制造與裝配的設計

技術人員在設計階段通過計算機的輔助作用，可以對設計產品的制作流程與使用壽命均可進行模擬計算，減少了錯誤的設計方案實施，可通過模擬對設計方案提出改進，降低計算機輔助機械產品制作時產生的誤差，且增大計算機輔助機械產品使用的效率。

例如，在對產品進行沖壓成型制作的過程中，若用有限元軟件對材料的可加工性與機械使用的可操作性進行模擬，可得到相應的模擬實驗參數，通過對模擬實驗參數的對比可得到實際操作時的大致范圍，若不符合要求，在實際允許的條件下可對機械材料的相關參數進行改進，進行模擬沖擊實驗，直到得到自己需要的結果為止，通過模擬大大縮短了實驗周期，且降低了實驗成本與能源的消耗，讓技術人員少走很多彎路就得到了自己想要的材料。

在處于信息化時代的今天，制造技術隨著信息技術的發展已更加趨于智能化，通過計算機控制機械進行操作，不僅可以使人們從煩瑣的操作中解放出來，而且智能化控制操作簡便，工作效率高，可適用于流水線作業。制造技術與信息化技術相結合后流水線作業的機械設計壽命又要進行實驗確定。以避免在進行作業時頻繁地出現機械故障[2]。

1.3 安全可監測性設計

計算機輔助機械產品中的機械結構在無法承受外部施加的較大荷載時會產生機械失穩，若是脆性材料會突然發生破碎，對操作人員人身安全與企業財產均會產生較大威脅，因此在進行計算機輔助機械產品的安全設計過程中需采取相應措施解決此類問題。利用現有的技術檢測手段對可能產生危險的部位進行全天候的檢測，或采用傳感器對其進行電信號的測試，安裝報警裝置，在危險發生之前提前預警，給操作人員以反應的逃生時間。或達到相應的危險區域前就報警，讓技術人員對此進行維修或更換。

1.4 面向資源環境的設計

在選取材料時應對其資源存儲量與是否可以回收利用均要進行考慮，能可再回收使用時盡量避免浪費，在進行產品設計時應對其節能環保進行考慮，盡最大可能減少制作過程中的能源消耗，采取現有的節能技術與機械進行制造相關的計算機輔助機械產品。

在計算機輔助機械產品創新設計的過程中應貫穿環保節能的施工工藝與施工材料進行加工制造，減少生產過程中的材料損耗與能源消耗，減少污染物的排放，節約有限的不可再生能源，計算機輔助機械產品在報廢之后還可進行回收利用，減少固體廢棄物的產生。在對計算機輔助機械產品的全壽命周期環境保護可歸納為以下方面：化學污染固體廢棄物的產生、制造過程中的噪聲過大、二氧化碳排放量過大、能源消耗量過大等。通過對其技術改進與新技術的產生可緩解這種局面[3]。

2結束語

當前計算機輔助機械產品發展和開發的新趨勢是：以光機電一體化為特征的高新技術大量滲透進計算機輔助機械產品;產品的小型化、多功能化、智能化和低成本化; 產品易于制造、生命周期縮短，易于更新換代。為此，開展產品創新活動需要更多的跨學科的知識結構，更復雜的技術支撐和更完善的創新設計理論方法，以及更有效的計算機輔助產品創新設計的軟工具的支持。商品化CAI軟件由于充分利用了計算機存儲信息量大、計算速度快、穩定可靠的優點，消除了創新設計過程中人為的偶然性和片面性，成為提高企業快速響應市場和產品創新能力的重要技術手段。

參考文獻

[1] 韓興傳.基于計算機輔助創新的產品設計技術研究及應用[J].赤峰學院學報（自然版），2017，（1）：32-34.

[2] 丁瓊，程德志.研究計算機輔助技術與機械設計制造的結合應用[J].現代企業文化，2017，（29）：205.

[3] 賈杰.機械設計制造及其自動化中計算機技術應用研究[J].魅力中國，2017，（3）：68-69.

作者簡介

王文光（1980-），男;學歷：本科;職稱：助理工程師，現就職單位：煙臺毓璜頂醫院，單位級別：三甲醫院，科室 ：總務處，研究方向：機械工程。