計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

孔令華

摘 要：在互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械、電氣等工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)定制化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能，并提升數(shù)據(jù)信息資源的共享能力。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)需要充分借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高精度和高質(zhì)量的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能，并對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化和完善。本文著重分析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);應(yīng)用

引言：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)能夠在二維圖樣、三維造型、二次開發(fā)以及逆向工程等關(guān)鍵領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行有效應(yīng)用，因此可以充分滿足機(jī)械設(shè)計(jì)工作的定制化需求，還能夠運(yùn)用先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)和理念，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)過程的綜合管理和創(chuàng)新研發(fā)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)能夠貫徹落實(shí)節(jié)能環(huán)保的機(jī)械設(shè)計(jì)理念，在未來將會(huì)實(shí)現(xiàn)智能化、虛擬化以及網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展歷程。

1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)能夠有效提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，并對(duì)定制化的機(jī)械制造產(chǎn)品進(jìn)行定量分析。很多機(jī)械設(shè)計(jì)類產(chǎn)品需要充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的高精準(zhǔn)度優(yōu)勢(shì)，逐步完善機(jī)械制造類產(chǎn)品的功能體系和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)度。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在提高機(jī)械結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)良好的人機(jī)交互功能，并對(duì)多維度數(shù)據(jù)建模過程進(jìn)行優(yōu)化與完善[1]。充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，為機(jī)械結(jié)構(gòu)的微型設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行定制化管理，并對(duì)機(jī)械制造類產(chǎn)品的實(shí)施特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，保障機(jī)械結(jié)構(gòu)的實(shí)施質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)需要將機(jī)械結(jié)構(gòu)和相關(guān)產(chǎn)品的規(guī)格和數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行定性分析，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的應(yīng)力強(qiáng)度等關(guān)鍵性能評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行推理分析，以滿足用戶實(shí)際需求為基準(zhǔn)，保障機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)成果的可靠性。

1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程

在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的同時(shí)，還能夠逐步優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)流程，并對(duì)定制化的機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行精準(zhǔn)度量。很多機(jī)械結(jié)構(gòu)和相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程都比較復(fù)雜，對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)要求較高，也需要高精準(zhǔn)度的輸入數(shù)據(jù)，因此需要進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)流程，保障機(jī)械制造產(chǎn)品的完整性和可靠性[2]。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在協(xié)助技術(shù)人員優(yōu)化設(shè)計(jì)流程的同時(shí)，還能夠根據(jù)機(jī)械制造類產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息和精度要求，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行定制化輸出，保障機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的約束功能，并從機(jī)械設(shè)備以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特點(diǎn)進(jìn)行深度挖掘。在優(yōu)化設(shè)計(jì)流程的過程中，需要將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的具體應(yīng)用策略進(jìn)行強(qiáng)化，保障機(jī)械設(shè)計(jì)符號(hào)和圖形之間的精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系，將不同維度的時(shí)空約束內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理。

1.3 提高設(shè)計(jì)效率

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)能夠有效提高機(jī)械涉及效率，還能夠確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的完整性，保障機(jī)械制造類產(chǎn)品的精度標(biāo)準(zhǔn)。在機(jī)械工程與制造領(lǐng)域內(nèi)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠有效降低人力成本，還能夠保障信息化管理系統(tǒng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程中的安全性[3]。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，還能夠確保機(jī)械產(chǎn)品的完整性和可靠性，并為后續(xù)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程提供可靠的數(shù)字化依據(jù)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)需要將計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息與機(jī)械設(shè)計(jì)過程相結(jié)合，并將機(jī)械工程領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)力學(xué)原理進(jìn)行模擬和實(shí)踐，保障機(jī)械設(shè)計(jì)成果的應(yīng)用質(zhì)量。技術(shù)人員在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的同時(shí)，還需要反復(fù)核驗(yàn)設(shè)計(jì)成品與數(shù)據(jù)精度之間的匹配關(guān)系。

2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 符號(hào)和圖形設(shè)計(jì)

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域內(nèi)，符號(hào)和圖形是非常基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容，但是會(huì)過度耗費(fèi)人力物力，設(shè)計(jì)成本非常高，因此更需要計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的有效應(yīng)用。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方案對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)要求非常高，設(shè)計(jì)圖紙中很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)定錯(cuò)誤或者單位錯(cuò)誤等問題，因此在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的過程中，能夠及時(shí)解決機(jī)械設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題和缺陷。在符號(hào)和圖形設(shè)計(jì)過程中，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中的相關(guān)案例進(jìn)行定制化引入，并可以通過制作模板的形式為機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品提供可靠依據(jù)，并能保障機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠性以及數(shù)據(jù)參數(shù)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行符號(hào)和圖形設(shè)計(jì)的過程中，需要將CAD設(shè)計(jì)軟件中的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，需要選擇合適的機(jī)械設(shè)計(jì)場(chǎng)景和模板，并對(duì)符號(hào)和圖形設(shè)計(jì)的具體樣式進(jìn)行詳細(xì)選擇。

2.2 三維建模設(shè)計(jì)

三維建模設(shè)計(jì)過程需要充分借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，并將時(shí)間和空間作為核心控制維度，并對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的完整性和動(dòng)力進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和規(guī)劃。CAD輔助設(shè)計(jì)軟件能夠根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)場(chǎng)景，選擇最佳的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系，并對(duì)三維建模設(shè)計(jì)過程進(jìn)行定期保存，保障技術(shù)人員在設(shè)計(jì)過程中的成果完整性。在執(zhí)行三維建模設(shè)計(jì)的同時(shí)，技術(shù)人員還可以及時(shí)調(diào)整數(shù)據(jù)參數(shù)和機(jī)械制造類產(chǎn)品的動(dòng)力約束規(guī)則，并對(duì)不同設(shè)計(jì)模式進(jìn)行定制化選擇。在三維建模設(shè)計(jì)過程中，還可以根據(jù)機(jī)械制造類產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用情況，選擇合適的模擬構(gòu)造效果，并對(duì)表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行渲染，保障三維產(chǎn)品模型的完整性和穩(wěn)定性。三維建模設(shè)計(jì)過程可以根據(jù)用戶操作過程，自動(dòng)選擇時(shí)空模式的構(gòu)建條件，并對(duì)完整性約束內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)定。

2.3 虛擬化設(shè)計(jì)

在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，虛擬化技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠有效提升機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，還能夠降低人工成本，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化質(zhì)量檢驗(yàn)功能。機(jī)械制造類企業(yè)可以將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、分布式系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用在虛擬化機(jī)械設(shè)計(jì)流程中，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中潛在的安全隱患以及技術(shù)缺陷。在執(zhí)行虛擬化設(shè)計(jì)操作過程中，能夠協(xié)助技術(shù)人員深度解析機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)力學(xué)原理，并對(duì)機(jī)械設(shè)備和相關(guān)零件的加工方式進(jìn)行有效模擬。有條件的機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)還能夠充分借助大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，將機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的相關(guān)案例進(jìn)行樣本訓(xùn)練，利用分布式計(jì)算程序，逐步完善虛擬化設(shè)計(jì)流程，保障機(jī)械設(shè)計(jì)成果的完整性和應(yīng)用可拓展性。

結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)需要充分借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高精度和高質(zhì)量的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能，并對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化和完善。充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，為機(jī)械結(jié)構(gòu)的微型設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行定制化管理，并對(duì)機(jī)械制造類產(chǎn)品的實(shí)施特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，保障機(jī)械結(jié)構(gòu)的實(shí)施質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，還能夠確保機(jī)械產(chǎn)品的完整性和可靠性。

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