芻議計算機輔助設計在機械設計中的應用

穆偉 胡江 高順程 傅國正

摘要：近年來，我國經濟水平的快速發展，同時也使得了計算機技術的發展進程在不斷加快，計算機輔助設計主要是利用到繪圖軟件來實現的，能摒棄了傳統的手工繪圖的方法，為圖紙繪制與設計節省到大量的時間，從而有效提升到繪圖的整體效率。

關鍵詞：計算機輔助設計;機械設計;重要性;應用

1、前言

繪圖設計的應用能夠為機械設計提供到便利的環境從而使得設計更加的準確和合理，還能對出現的錯誤進行及時的更改，有效確保到機械設計的質量，從而起到了節約時間和降低成本的主要目的。

2、計算機輔助設計技術對機械設計產生的巨大影響

計算機技術自從開發出來就引起了人們的極大關注，并且迅速占領市場，在世界上掀起了一場技術改革風暴，現在計算機技術已經悄然潛入人們生活的方方面面，成為人們日常生活中不可缺少的一部分。而計算機輔助設計技術是指通過程序員編程設計一些繪圖軟件，設計師們利用圖軟件進行設計工作。 在機械設計中一個大型機械的設計往往需要畫很多的設計圖， 傳統的機械設計都是設計師手動繪制設計圖紙，這不但要求設計師具有良好的繪圖功底， 并且需要消耗大量的時間和精力，如果設計思路中出現了一些誤差，想要修改就要重新繪制圖紙， 極大地浪費了設計師的精力，而有了計算機輔助設計技術設計師只需要學習簡單的軟件操作就可以快速完成設計圖紙的繪制，大大地縮短了圖紙的繪制時間，減少了設計師的精力，使工作效率極大提高，并且設計師可以根據自己的思路調整及時地在軟件上進行修改操作，有效提高設計產品的質量，并且設計師也可以通過軟件模擬設計產品，及時發現產品設計中的不足，使設計產品更加合理。機械設計通常需要很多的步驟，傳統的手繪圖紙工作量很大，現在全部可以通過計算機輔助設計技術實現，極大地減少了工作量，提高了工作效率。計算機輔助設計技術經過多年實踐已經相對成熟，在機械設計中大量應用，對機械設計產生了巨大影響。

3、計算機輔助設計在機械設計中的重要性

機械設計的步驟相對比較復雜，通過計算機的使用，機械設計的每個步驟都可以通過計算機來完成。通過計算機輔助的幫助，我們可以把一些相對比較復雜的工作由計算機來做。比如，零件動力、強度的測試等。這對設計的合理性和設計的效率都有著非常大的幫助。計算機輔助設計經過多年的進步和發展，技術等各方面也相對比較成熟，目前廣泛應用于機械設計中， 對機械設計起著非常重要的作用，對機械設計的進步和發展也有著非常重要的意義。

4、計算機輔助設計在機械設計中主要應用的方面

計算機輔助應用雖然在機械設計中應用的非常廣泛，但由于目前等一些相關因素的影響， 計算機輔助設計主要應用在以下幾個方面。

4.1二維繪圖方面的應用

繪圖是機械設計中一個非常重要的方面，一直以來都是由設計師手工進行繪制，這就浪費了大量的時間，從而使得工作效率大大降低。而通過計算機，我們就可以來利用一些繪圖軟件進行操作，如PROE、CAD等，通過這些軟件的使用，可以大大降低繪圖的時間，從而使得工作效率提高，繪圖的質量也大大提高。

4.2圖形和符號的使用

在機械設計的過程中，我們需要利用大量的符號。如果我們利用計算機輔助設計，我們可以事先把要用到的符號編輯成符號庫，這樣就可以供我們隨時調用， 這樣我們進行設計時就比較方便。另外，在機械設計的過程中，我們還經常遇到一些標準化的零件或者一些只是尺寸方面和標準化零件不同的零件，這樣我們可以把標準化的零件編入庫中，進行應用時只做一些數據方面的調整。

4.3三維造型、工程分析和報表方面的應用

采用實體造型進行機械設計時，通過計算機對實體造型進行處理將會給我們的設計帶來很大的方便，通過軟件的處理，可以使得實體造型更加清晰的展現在設計師的面前。機械設計中我們所必須要進行的分析，我們也可以通過計算機輔助來完成，這將會使得分析更加簡化， 從而提高工作效率。在機械設計中，有些問題我們需要利用報表和文檔等進行特殊的說明， 這些也可以通過計算機輔助來完成。

5、計算機輔助設計在機械設計中應用的優勢和不足

要想在機械設計中很好的應用計算機輔助，必須要具有結合實踐的能力，只有能與實踐完美的結合，才能在設計中運用好計算機輔助設計。機械設計這方面，只有理論和實際能夠很好的結合，才能設計出高質量的產品。目前計算機輔助的使用給我們帶來了很多的優勢，但同樣使用計算機輔助也存在著一些不足，在設計中，我們必須利用好計算機輔助給我們帶來的這些優勢。

5.1計算機輔助的應用使得設計的周期縮短

以前的機械設計過程中，往往需要很長的時間才能完成，尤其是一些擁有復雜的幾何結構的零件，采用以往的設計方式，給設計帶來了很大的困難。而如果我們采用計算機輔助軟件進行三維設計，我們就可以用一些簡單的幾何體組建這些復雜的幾何機構，這樣就大大降低了設計的難度，從而也使得設計的周期縮短。另外，采用計算機輔助設計這些三維設計時， 還可以對這些零件進行重組，從而設計出其它更加優秀的產品。這樣一來，不僅使得設計的周期大大縮短，還使得工作的效率得到了提高。

5.2計算機輔助的應用使得零件的設計和修改更加方便

在進行零件設計時，難免會出現零件不能滿足一些相關需要的情況，這個時候，我們就需要對設計進行調整。采用以往的方法進行修改，修改起來非常麻煩。而在計算機輔助下進行設計，我們可以方便的對零件進行修改，還可以把零件放在裝配環境中進行試驗，以使得零件符合裝配環境的相關需要。在零件環境中，我們可以方便的看出這個零件設計的每個步驟， 這樣我們修改起來也就更容易找到問題的所在，計算機輔助的應用給零件的修改帶來了相當大的便利。

5.3計算機輔助在設計中的應用有利于觀察零件的裝配

在機械設計中，我們知道采用不同的裝配關系可以出現不同的效果。利用計算機輔助可以把不同的裝配關系進行演示， 如果不符合相關要求的裝配關系， 那么查找器就可以進行顯示，這樣就方便我們對錯誤的部分進行修改。另外，通過計算機輔助還可以對某些零件的運動進行展示，這樣我們就可以對某些不合理因素進行處理。 通過計算機進行演示，這就為我們節省了產品試驗的費用。另外，計算機輔助的使用還可以使得設計的質量得到提升，計算機輔助設計中有許多先進技術的應用，這就使得設計更加的完善，從而使得設計的質量得到很大的提高。

6、結束語

綜上所述，計算機輔助設計會隨著社會的不斷發展變化而變化，為此設計人員應當依據設計技術和理念不斷的更新，才能使得自己能夠掌握到最新的技術和理念，從而讓設計的質量得到提升，只有設計質量得到提高，才能使得設計的產品能夠滿足到當前社會的需求。

參考文獻

[1]馮威琦. CAD在機械設計實踐中的應用[J]. 中國高新區， 2019， 000（009）：38.