計算機輔助設計技術(shù)在機械設計中的應用

　白益鋮

（四川工程職業(yè)技術(shù)學院，四川德陽618000）

計算機輔助設計技術(shù)在機械設計中的應用

白益鋮

（四川工程職業(yè)技術(shù)學院，四川德陽618000）

針對目前機械設計過程中存在的問題，通過分析計算機輔助設計技術(shù)在機械設計中的應用，提出了CAD軟件等計算機輔助設計技術(shù)在各類機械中的設計方法以及該技術(shù)在未來的創(chuàng)新發(fā)展方向。

機械設計；計算機輔助設計技術(shù)；逆向工程

隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展進程的不斷加快，機械設計已經(jīng)成為各行各業(yè)進行長遠發(fā)展的關鍵。然而，在實際設計過程中，由于機械設計具有復雜性以及設計零部件加工環(huán)節(jié)的特點，存在設計與實物不符的問題?；诖讼嚓P建設人員，應將計算機輔助設計技術(shù)應用于其中，從而通過建立仿真虛擬模型來提高機械設計的準確性。本文針對當前機械設計過程中存在的問題，對在機械設計中采用的計算機輔助設計技術(shù)進行了研究，提出了CAD軟件等計算機輔助設計技術(shù)在各類機械中的設計方法以及該技術(shù)在未來的創(chuàng)新發(fā)展方向。

1　機械設計應用計算機輔助設計技術(shù)的重要性

機械設計是工業(yè)建設中重要的組成部分，它是機械生產(chǎn)建設發(fā)展的前提。具體來說，機械設計就是對應用技術(shù)的設計過程。而從宏觀的角度講，機械設計人員要根據(jù)機械設備應用的具體情況以及現(xiàn)有條件來進行設計。這就需要機械設計工作人員，要對機械設備的工作原理以及結(jié)構(gòu)材料強度進行充分認識。此外，還要對機械零件的形狀、大小、功能以及能量傳遞方式進行實用性分析。這樣一來，機械設備就可以按照使用者要求的設計內(nèi)容進行實際作用。在具體實際的過程中，設計人員需要借助計算機網(wǎng)絡技術(shù)的幫助，來進行圖形編輯以及圖形數(shù)據(jù)方面的計算。除了這些具體的工作，機械設計人員還可以在利用基本的計算機網(wǎng)絡技術(shù)后，建立其機械設備實際使用的模型。這就可以對機械設備產(chǎn)品的性能和受力情況進行預先分析，并根據(jù)模型動作中存在的問題進行完善［1］。

2　計算機輔助設計技術(shù)在機械設計中的應用方法

2.1逆向工程中的CAD應用

在機械設計中，逆向工程是一種采用先進科學技術(shù)的設計方法，這對于提高機械設備的應用效果是非常重要的。然而，在對其進行研發(fā)的過程中，遇到了成本昂貴以及其他市場條件限制的問題，使得逆向工程需要很大一段時間才能實現(xiàn)其作用目標。

針對這一問題，相關設計人員要在機械設計過程中將科學技術(shù)成果充分利用起來，具體就是將新技術(shù)成果融進實際的設計中去。其中計算機軟件技術(shù)成果是提高機械設計生產(chǎn)的重要技術(shù)內(nèi)容，其能為逆向工程建設以仿真模型的方式來提供實物分析。這樣一來，機械設計人員就能夠在充分認識產(chǎn)品特點的基礎上設計逆向工程的零部件模型。

逆向工程在應用CAD計算機軟件技術(shù)的過程中，將主要的研究方向集中在實物的開發(fā)方面，這在很大程度上增加了機械設計的難度。具體來說，計算機軟件技術(shù)在原有產(chǎn)品特點的基礎上，對實物的零部件模型進行創(chuàng)新設計，進而體現(xiàn)出機械設備產(chǎn)品的應用性能。例如，通過利用坐標測量法以及CAD制圖軟件，將產(chǎn)品實物以虛擬模型的狀態(tài)反映到計算機上［2］。

2.2汽車覆蓋件設計的CAD應用

汽車覆蓋件模具的設計是決定汽車車型的重要設計內(nèi)容，其也是整個汽車零部件設計中個性化設置的體現(xiàn)。然而，在對汽車覆蓋件模具進行機械設計的過程中，存在設計與工藝人員相悖的情況，這就使得汽車覆蓋件在生產(chǎn)和加工的環(huán)節(jié)出現(xiàn)了諸多問題，嚴重的甚至要進行大批量的返工。在此情況下，不僅增加了機械設計的成本，還延長了生產(chǎn)建設的時間。

如果機械設備生產(chǎn)企業(yè)，長期處在這種運營狀態(tài)下，就會失去在市場環(huán)境中的競爭優(yōu)勢。為控制設計與實物生產(chǎn)工藝相悖的問題，機械設計人員要將整個汽車覆蓋件設計涉及的所有問題進行細化。例如，在細化汽車覆蓋件模具設計的同時，還要充分考慮其結(jié)構(gòu)與熱度的影響問題。分析之后還要進行圖紙設計，將圖紙上的設計再現(xiàn)，在再現(xiàn)的過程中一旦出現(xiàn)問題，要及時的進行修改。實物造型的核心就是CAD造型設計，CAD造型設計一旦出現(xiàn)問題會對汽車的生產(chǎn)造成嚴重的影響。因此，做好CAD造型設計在汽車制造中是十分重要的。

例如，當我們使用CAD軟件對汽車覆蓋件進行設計時，首先要設計有關于汽車覆蓋件零部件的幾何模型，通過專業(yè)的測量儀器進行測量和分析，并對分析中的數(shù)據(jù)進行及時的處理，使用相關的技術(shù)手段將模型進行抽檢。進而完成對模具的加工以及數(shù)據(jù)控制。最后完成整個汽車覆蓋件的設計工作。

繪圖是整個機械設計中的不可或缺的一部分。以往機械設計所使用的方法基本都是采用手繪的方式進行的，這考驗了設計師的手繪能力，并且在一定程度上增加了設計人員的工作量，降低了他們的效率的同時，也大大增加了設計中誤差出現(xiàn)的幾率?，F(xiàn)在設計人員在設計機械設計時可以通過計算機中的繪制軟件進行操作，不但提高了設計效率還減少機械設計中的誤差［3］。

2.3零件裝配的觀察應用

設計人員在進行設計機械的過程中，會使用不同的裝配來達到自己的設計理念，這樣呈現(xiàn)出的效果也十分的多樣。設計人員在利用計算機演示機械設計不同的裝配關系時，計算機會自行篩選出不符合裝配要求的裝配關系，方便設計人員修改，進而節(jié)省了設計人員的測試時間。此外，設計人員還可以使用計算機對零件的運作進行演示，直觀的向設計人員展示設計中不合理的部分。進而減少產(chǎn)品的實際測試費用，還可以科學的改善設計的質(zhì)量，提升整個產(chǎn)品的使用價值。

3　計算機輔助設計技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

從設計到生產(chǎn)的過程，也就說發(fā)展的過程，我國的機械行業(yè)從國人加工制造轉(zhuǎn)變?yōu)閲嗽O計生產(chǎn)。但是簡單的設計也已經(jīng)無法滿足我國現(xiàn)階段機械行業(yè)的需要了，我們要對CAD程序進一步的了解，充分發(fā)揮CAD程序的功能，提高我國機械設計人員的設計水平。這些要求我國的機械設計行業(yè)開發(fā)具有自己知識產(chǎn)權(quán)的設計產(chǎn)品，制定完善的行業(yè)的內(nèi)部規(guī)范。

4　結(jié)束語

綜上所述，計算機輔助設計技術(shù)的應用能夠使機械設計更具準確性，因為其能夠?qū)C械設計中的復雜圖形以及大數(shù)據(jù)建立虛擬模型。因此，相關設計人員需要將自主研發(fā)機械設計來作為主導技術(shù)。然而，我國對計算機輔助設計技術(shù)的研究起步較晚，仍處在起步階段，這就很難實現(xiàn)在機械設計中的推廣使用。針對這一問題，相關建設人員應通過借鑒國外的先進科學技術(shù)，并結(jié)合國內(nèi)計算機輔助設計技術(shù)的市場應用情況，來提高計算機輔助設計技術(shù)的應用水平。在應用科學技術(shù)的同時，還要加大計算機輔助技術(shù)設計應用效果的宣傳力度，這是實現(xiàn)機械設計方法轉(zhuǎn)變的基礎。

［1］馬軍.計算機輔助設計技術(shù)在機械設計中的應用探討［J］.煤炭技術(shù)，2011，（05）:249-251.

［2］沈進.淺談計算機輔助設計技術(shù)在機械設計中的應用［J］.信息與電腦（理論版），2011，（12）:34.

［3］劉銳鋒.探討計算機輔助技術(shù)與機械設計制造的結(jié)合［J］.化工管理，2015，（07）:194-195.

Computer-aided Design Technology in MechanicalDesign

BAIYi-cheng
（Sichuan Engineering Technical College，Deyang Sichuan 618000，China）

Mechanical design process，the existing problems，the article by analyzing the computer-aided design technology in mechanical design，proposed CAD computer-aided design software and other technical design methods and technology in all types ofmachinery in the future of innovation Direction of development.

mechanical design；computer aided design；reverse engineering

TP391.7

A

1672-545X（2016）06-0248-02

2016-03-03

白益鋮（1983-），男，四川德陽人，本科，助理工程師，主要從事計算機輔助設計工作。