計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合

牛軍平

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合

牛軍平

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)被越來(lái)越大范圍地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)，它所擁有的的智能化操控功能可以在很大程度上增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作性能，并改善設(shè)計(jì)質(zhì)量。所以，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的有效結(jié)合對(duì)促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造整體水平的提升具有重要作用。本文在闡述計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)于促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展的重要作用的基礎(chǔ)上，對(duì)其應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的主要優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探討，重點(diǎn)對(duì)其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行分析。

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)制造；重要作用；實(shí)踐應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)代社會(huì)高新技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)著計(jì)算機(jī)技術(shù)取得巨大的變革與創(chuàng)新，目前，我國(guó)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)較為成熟的階段，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也在廣泛地運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，其在提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作效率的同時(shí)，有效地降低了人力投入成本，更從整體上改善了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的設(shè)計(jì)質(zhì)量和水準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展有著不可替代的促進(jìn)作用。

2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的重要作用

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造的主要內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要包括機(jī)械制造與機(jī)械設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。機(jī)械制造是指對(duì)各類(lèi)機(jī)械、機(jī)床、儀器、儀表及其它機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)制造的全過(guò)程。機(jī)械設(shè)計(jì)是指按照機(jī)械設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、力和運(yùn)動(dòng)傳遞方式、各構(gòu)件的材料和形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等進(jìn)行合理的構(gòu)思、分析和計(jì)算并優(yōu)化，然后把其通過(guò)各類(lèi)技術(shù)文件描述為機(jī)械制造提供科學(xué)的依據(jù)的整個(gè)過(guò)程。社會(huì)經(jīng)濟(jì)在這些年的不斷變革和進(jìn)步帶動(dòng)著我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域完成了大規(guī)模的改革和創(chuàng)新。此外，科學(xué)技術(shù)的飛躍式進(jìn)步促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造不斷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化性能，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化發(fā)展主要包括虛擬化、數(shù)字化、綠色化和智能化四部分的內(nèi)容。虛擬化技術(shù)通過(guò)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中多種先進(jìn)的軟件技術(shù)來(lái)模擬操作工作的流程，其現(xiàn)在是機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的重點(diǎn)建設(shè)工作之一。而計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造虛擬化發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容，現(xiàn)在被大范圍的運(yùn)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的各個(gè)方面。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的全面化運(yùn)用是非常有意義的。

2.2 有利于增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效能

通過(guò)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)使用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)圖形的簡(jiǎn)單化、準(zhǔn)確化，原先構(gòu)成復(fù)雜的運(yùn)算流程被計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)變得精簡(jiǎn)化、易理解化，這樣就為機(jī)械設(shè)計(jì)師節(jié)省了許多工作時(shí)間和精力，有效地增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效能。除此之外，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)還可以幫助機(jī)械進(jìn)行智能化的充足，推動(dòng)新的機(jī)械零件的研究和制造。

2.3 便于機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的合理運(yùn)用，能夠幫助設(shè)計(jì)在原先的電腦設(shè)計(jì)圖形上進(jìn)行靈活、精細(xì)的修改，設(shè)計(jì)師還可以在原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)新的零件，使機(jī)械設(shè)計(jì)能夠通過(guò)一個(gè)較便捷的方式進(jìn)行修改和完善，這不僅在很大程度上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的靈活化，也更加便于設(shè)計(jì)對(duì)局部錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)與零件進(jìn)行重置和調(diào)整。

2.4 改善機(jī)械制造成品的質(zhì)量

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)自身所擁有的的設(shè)計(jì)優(yōu)化等功能能夠?qū)θ藶樵O(shè)計(jì)的機(jī)械進(jìn)行整體上的優(yōu)化和調(diào)整，其所具備的精確計(jì)算能力能夠確保機(jī)械設(shè)計(jì)的科學(xué)化、精確化。機(jī)械設(shè)計(jì)水平的提高對(duì)機(jī)械制造水平的提高有著直接的促進(jìn)作用。

3 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的主要應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)圖形與符號(hào)的應(yīng)用

由于機(jī)械設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)機(jī)械的過(guò)程中，要運(yùn)用到大量的圖形和符號(hào)，機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和機(jī)構(gòu)都是較為復(fù)雜的。而在運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)之后，，機(jī)械設(shè)計(jì)師可以在編排組合好所要用到的圖形與符號(hào)的基礎(chǔ)上在進(jìn)行機(jī)械的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這樣就能夠有效地減少設(shè)計(jì)所要花費(fèi)的時(shí)間，同時(shí)也可以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)師進(jìn)行更加便捷、高效的設(shè)計(jì)。除此之外，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)能夠防止機(jī)械設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)零件不一致的情況。

3.2 繪圖上的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)繪圖的智能化、精準(zhǔn)化，在減少繪圖時(shí)間、增強(qiáng)工作效能的同時(shí)，也大大改善了繪圖的質(zhì)量。

3.3 三維造型的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造師在設(shè)計(jì)機(jī)械的過(guò)程中，尤其是通過(guò)建立實(shí)體造型的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有效引入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以幫助機(jī)械設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)更為直觀化、便捷化的設(shè)計(jì)，同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)的智能化分析和調(diào)整功能能夠使三維造型更為細(xì)致、立體化地呈現(xiàn)出來(lái)。除此之外，其也在很大程度上增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)計(jì)師的工作效能。當(dāng)機(jī)械設(shè)計(jì)師在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)遇到疑惑或困難的地方，也可以利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解答和完善。

3.4 機(jī)械零件與設(shè)備上的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)師在進(jìn)行機(jī)械零件的設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行多次復(fù)雜的計(jì)算程序。而通過(guò)使用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能計(jì)算，對(duì)相關(guān)零件的參數(shù)進(jìn)行隨時(shí)的修改，確保機(jī)械的應(yīng)用性能得到最大程度上的發(fā)揮。機(jī)械設(shè)計(jì)模具是機(jī)械設(shè)計(jì)中需要用到的重要工具，全面掌握機(jī)械設(shè)計(jì)模具所需要用到的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用方法，能夠在大幅度上提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的性能，同時(shí)也能夠更好地控制目前的發(fā)展進(jìn)程和預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展走向。除此之外，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械冷卻系統(tǒng)等零件部分設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也能促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)往更加高效、便捷的方向發(fā)展。

這里以汽車(chē)覆蓋模具設(shè)計(jì)為例，來(lái)分析計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。在汽車(chē)設(shè)計(jì)制造的整個(gè)過(guò)程中，，汽車(chē)覆蓋件模具的設(shè)計(jì)有著舉足輕重的作用。汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)水平的高低對(duì)整個(gè)汽車(chē)設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量有著直接的影響。機(jī)械設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)汽車(chē)覆蓋件模具時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到所設(shè)計(jì)出的實(shí)物造型和工藝制造人員在實(shí)際施工過(guò)程中制造出的產(chǎn)品不一致的問(wèn)題，當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，要重新返工進(jìn)行制造，這樣就大大提高了汽車(chē)覆蓋件模具的設(shè)計(jì)成本，同時(shí)也在很大程度上耽誤了原本規(guī)劃的設(shè)定周期，進(jìn)而延遲了產(chǎn)品的最終投入生產(chǎn)，因此，此類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)大大下降，最終就會(huì)影響企業(yè)的整體發(fā)展。要想徹底解決這一根源性問(wèn)題，就需要科學(xué)地引入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)來(lái)進(jìn)行汽車(chē)覆蓋件模具的精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，保證最終生產(chǎn)成品與汽車(chē)覆蓋件模具的一致性。，促進(jìn)汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)廠(chǎng)家穩(wěn)定、高效地發(fā)展。

在具體的應(yīng)用上，汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)包括模具設(shè)計(jì)與制作圖紙兩個(gè)方面。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，要確保其符合市場(chǎng)需求。在制作圖紙的過(guò)程中，要首先掌握模具的熱度、結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的合理應(yīng)用能夠及時(shí)地修改設(shè)計(jì)程序中出現(xiàn)的各類(lèi)錯(cuò)誤，防止后期由于生產(chǎn)與設(shè)計(jì)的不一致而出現(xiàn)的誤工，增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)的整體效率。

4 結(jié)語(yǔ)

到目前為止，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中得到了不斷擴(kuò)展的應(yīng)用，其能夠極大地增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)的工作效能并提高機(jī)械設(shè)計(jì)水平。由此可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)今后還需要在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)行更為廣泛、深入的推廣和應(yīng)用。相關(guān)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，堅(jiān)持不懈地對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與升級(jí)，使之更加符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展需求，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造向更加高效、智能、便捷的方向發(fā)展。

[1] 傅方波.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)用解析[J].科技傳播.2014(6)

[2] 潘桂根,敖四江,徐琳.計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī).2011(6)

[3] 馬軍.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)用探討[J].煤炭技術(shù).2011(5)

[4] 高翔.論計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造相結(jié)合相關(guān)研究[J].科技展望.2016(30)

[5] 賈志欣,樓應(yīng)侯,張學(xué)昌,童森林.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù).2013(4)

姓名：牛軍平 出生年月日：1991.05.23 性別:男 民族：漢 籍貫：山西省嵐縣土峪鄉(xiāng) 學(xué)歷：大學(xué)本科研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化