機械設計制造與計算機輔助技術結合應用研究

王月峰

計算機輔助技術隨著科技的進步也在飛速的發展中。在這樣的背景下，機械設計制造行業在計算機輔助技術的幫助下，能夠彌補傳統機械設計制造的缺陷，企業的市場競爭力得以大大提升。現如今，計算機輔助技術與機械設計制造已經成功結合在一起，完成了理論在實踐中的第一步，但是要想繼續走下去還存在著一系列無法預見的問題，所以我們要對兩者的有機結合進行更深入的研究探討，更好的推動機械設計制造。

一、機械設計制造的概念及特點

（一）機械設計制造的概念

機械設計制造主要分為兩個部分，分別是機械設計和機械制造。機械設計的概念主要是把機械設備的實際使用要求作為基本依據，再科學性的分析和構思機械設備的主要工作原理、傳輸方式以及材料，最后反饋給制造人員，成為機械制造有力的理論基礎。而機械制造則是對機床、儀表和各種儀器等機械設備制造生產的總稱。

（二）機械設計制造的特點

改革開放以來，我國科技迅猛發展，機械設計制造行業受益匪淺。回首機械設計制造的發展歷程，很容易看出，如今該行業在向虛擬化、數字化、智能化以及綠色化四個方面發展。其中虛擬化的推動離不開先進的計算機技術，設計的優化，機械制造的標準有效性都需要計算機技術的配合；數字化為機械設計與制造提供一個直觀的數字概念，通過這個數字概念，能夠直接看出機械設計值咋存在的缺陷；綠色化的推動是為了減少機械設計制造過程中的污染，推動綠色經濟發展；智能化發展是利用不同的技術進行自動監控，自動機械制造，大大減少了勞動力的消耗，提高了機械制造的效率，經濟收益大大提高。

二、計算機輔助技術在機械設計制造中的優勢

（一）提高工作設計制造效率

計算機輔助技術與機械設計制造的結合改變了傳統的機械設計制造，這自然得益于計算機輔助技術，它化繁為簡，在設計圖形及構建模型的過程中至關重要，這使得設計師輕松完成了之前各種復雜的操作問題，并且它簡化了許多復雜的計算過程，結果反而更加精確。這樣不僅節省了勞動力，工作效率還大大提高。

（二）便于修改機械設計

在過去的機械設計過程中，由于其復雜性，容易出現漏洞，一旦出現，修改問題就很難解決，耗時耗力。而當計算機輔助技術應用于機械設計制造行業后，機械的實際使用環境、性能、結構等方面都可以被全方面的考慮到位，再科學使用計算機軟件對機械的設計進行改良，從而大力推動機械設計效果的提升[4]。除此之外，工作人員可以通過計算機輔助技術的應用，對機械的性能、安全性等進行合理的分析研究，再通過計算機充分改善機械設計方案，機械設計獲得了巨大便利。

（三）提高機械制造產品的質量

近年來，機械設備的使用率越來越高，對機械設備的水平要求自然也要提高。在這樣的情況下，人們將計算機輔助技術與機械設計制造有效結合在一起，實現計算機對機械的全面控制，提高了機械設計制造的精確性和科學性，也能及時彌補機械制造過程中出現的問題，特別是細節問題，對細節的處理能夠避免出現因細節而產生的難以修理的缺陷，最終得到質量優良的機械設備。

三、機械設計制造與計算機輔助技術的結合應用

（一）結合的表現

1、圖形與符號的應用

圖形和符號經常出現在機械設計制造過程中的各個環節中，可以說十分常見。這些圖形和符號并不是雜亂無章的，相關工作人員需要對其進行科學的編排，否則，后續的工作程序將會變得復雜，工作難度大大增加。由此可見，圖形與符號的地位在機械設計制造中是極為重要的。然而，計算機輔助技術應用于機械設計制造，就能夠很好的幫助工作人員科學編排圖形與符號，對它們進行分類、存儲等，甚至可以將各種圖形符號單獨放在一個地方，這樣的合理編排方便了工作人員對圖形的巧妙利用，使工作進行有條不紊，大大提高工作效率。

2、繪圖的應用

繪圖工作在機械設計制造中是最為關鍵的一項工作，它帶領著機械制造的整體方向，繪圖的技術含量是不言而喻的。在傳統的機械設計制造中，設計師手工完成的繪圖復雜，消耗了大量的時間，對設計師的技巧要求也十分的高，并且容錯率低，一旦設計師疏忽了一個細節，都有可能使設計圖報廢，整個設計計劃因此失敗。而計算機輔助技術的使用很好地解決了這個問題，它能夠對繪圖進行合理的編輯，如果編輯結果不盡人意，也可以進行及時的修改。計算機輔助技術的有效使用，不僅對繪圖的準確性有幫助，還能提高繪圖的效率。

3、三維建模的應用

機械設計制造過程中都需要對機械產品進行建模處理，這一過程中，三維建模技術是十分常見且有效的。在計算機技術沒有那么先進的時候，三維建模是十分困難的。現如今，計算機輔助技術的應用能夠很好的實現三維建模，將機械設計的模型圖直觀的展示在人們眼中，設計師因此獲取更多信息，包括存在的問題，設計師也能及時捕捉到，并加以解釋說明，簡單明了。

4、機械零件與設備的應用

零件設計也是機械設計制造過程中容易出現問題的一部分。零件的使用較多且規格都不一樣，機械產品的性能因此降低。而計算機輔助技術的使用全面分析了機械設備中零件的各種參數及作用，利用計算機相關軟件找出零件存在而定不足并提出改良方法，如此便能大大提高機械設備的質量。

（二）結合的案例

汽車覆蓋件對于汽車制造是十分重要的，它的水平直接關系到整個汽車制造的水平。汽車覆蓋件的設計過程十分復雜，容易產生各種各樣的問題，比如設計出的產品造型與實際生產的過沖相沖突，這樣一來，設計時間被浪費了，制造成本也提高了，這對企業的市場競爭極為不利。這時候必須有一個預防措施，計算機輔助技術應用于汽車覆蓋件就能很好地解決這個問題。在具體的操作步驟中，繪制圖紙是汽車覆蓋件模具設計的必要工作。設計時要考慮到市場需求，只有被市場認可的產品才能獲得更好的經濟效益。計算機輔助技術的使用就可以大大提高繪制圖紙的效率和質量。計算機輔助技術中的三維建模對汽車覆蓋件模具設計也有很大的作用，比如通過計算機輔助技術完成相關零件的幾何模型，并對建成的模型進行分析處理，將分析好的數據整理并收集，以便后續過程中查看；利用計算機輔助技術控制零件加工的每個環節，提高汽車零件制造的效率。

四、結束語

綜上所述，機械設計制造和計算機輔助技術結合，解決了許多機械設備生產過程中出現的漏洞，對機械圖形符號、繪圖和三維建模都有很大的作用。不僅增強了機械設計的能力，還提高了機械設計的效率，保證產品的質量的同時，增加了經濟效益。從長遠角度看，計算機輔助技術與機械設計制造結合對于企業來說是提升市場競爭力的有力措施，為企業帶來了巨大的經濟效益。