計算機輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造的結(jié)合

姜彥泊

摘 要：目前計算機技術(shù)的應(yīng)用所涉及的范圍越來越廣，許多行業(yè)都開始采用計算機技術(shù)來進行輔助工作，其中機械設(shè)計制造的現(xiàn)代化水平不斷地提高，計算機輔助技術(shù)在其中起到了極為重要的作用，可以說其為機械設(shè)計制造帶來了突破性的發(fā)展及革新。

關(guān)鍵詞：計算機輔助技術(shù)；機械設(shè)計制造；結(jié)合

中圖分類號：TP391 文獻標志碼：A

計算機技術(shù)在應(yīng)用中所表現(xiàn)出的最主要特點就是改進了機械設(shè)計制造以往的工作形式，此項技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用推動了其向著自動化、信息化、智能化的方向發(fā)展，因此計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用使其整體的工作質(zhì)量及工作效率都得到了極大的提升，如今此項技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用越來越廣泛、普遍。

1 機械設(shè)計制造機械設(shè)計制造特點分析

1.1 機械設(shè)計

所謂機械設(shè)計是指根據(jù)具體使用要求對機械的結(jié)構(gòu)、工作原理、各個零件的材料和形狀尺寸、運動方式、潤滑方法、力和能量的傳遞方式等進行分析、構(gòu)思、計算，把其轉(zhuǎn)化成為具體的描述并作為生產(chǎn)制造依據(jù)的工作過程。可以說機械設(shè)計是整個機械工程中最重要的組成部分，也是機械生產(chǎn)的第一步，同時也是決定機械性能是否符合要求的最主要的因素。機械設(shè)計師的任務(wù)就是按照具體情況統(tǒng)籌兼顧，權(quán)衡輕重，讓設(shè)計出來的機械有最好的性能和最高的經(jīng)濟效益。在過去，機械設(shè)計優(yōu)化的依據(jù)主要是靠設(shè)計者的經(jīng)驗、知識和遠見。但是，隨著系統(tǒng)分析、價值工程等新學(xué)科的發(fā)展、機械工程基礎(chǔ)理論的提高，制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累，機械設(shè)計優(yōu)化漸漸地舍棄主觀判斷而是依靠科學(xué)計算。

1.2 機械制造

機械制造是指機械設(shè)備生產(chǎn)的工業(yè)部門?？梢哉f，整個國民經(jīng)濟的技術(shù)裝備都是機械制造業(yè)提供的。目前，我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域與計算機科學(xué)緊密的結(jié)合，為了提高機械產(chǎn)品的質(zhì)量，增強我國機械設(shè)計制造行業(yè)的綜合實力，適應(yīng)社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國機械設(shè)計制造行業(yè)正在向智能化、綠色化、數(shù)字化和虛擬化的方向發(fā)展。

2 對計算機輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造結(jié)合的分析

2.1 提升符號圖形在設(shè)計中的運用效果

在機械設(shè)計制造中其需要涉及大量的圖形符號，其是構(gòu)成完整設(shè)計圖的基礎(chǔ)，而這些符號圖形具有較強的復(fù)雜性特點，并且在設(shè)計的過程中還需通過對符號圖形進行合理應(yīng)用來保證設(shè)計圖可以與預(yù)期相符，為后續(xù)的機械加工制造提供基礎(chǔ)依據(jù)及保障。而計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用主要是通過CAD將符號圖形進行編程，其可保證在設(shè)計中所應(yīng)用的符號圖形具有統(tǒng)一的規(guī)格標準，利用CAD軟件進行繪制則可以減少在設(shè)計中存在的誤差問題，在計算機輔助設(shè)計的作用下可以對機械設(shè)計制造中所涉及的信息更好的進行處理，計算機所具備的信息處理功能可以保證在機械設(shè)計制造中對所有符號圖形進行更好的分類及應(yīng)用，使產(chǎn)品質(zhì)量得到提升。

2.2 提高機械設(shè)計制造繪圖的質(zhì)量

在機械設(shè)計制造中繪圖屬于其基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，只有保證繪圖的質(zhì)量才能為后續(xù)的加工作業(yè)的提供相應(yīng)的依據(jù)。在以往的機械設(shè)計制造中其繪圖工作主要是由設(shè)計師手工完成，因此在設(shè)計過程中可能會出現(xiàn)誤差問題，并且在此種繪圖方式中主要是以二維平面的方式來展示機械設(shè)計制造中各個部分的參數(shù)，整體來說此種繪圖方式存在著許多的缺陷問題。而計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用則為機械設(shè)計制造提供了相應(yīng)的設(shè)計平臺，在信息技術(shù)及設(shè)計軟件的輔助下可以減少在繪制中存在的誤差問題，上文中提到在機械設(shè)計制造中CAD軟件的應(yīng)用可以對以往的設(shè)計形式進行改進，在繪圖中可以保證產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)達到理想化的設(shè)計要求，進而使繪圖的質(zhì)量得到有效提升。

2.3 三維建模技術(shù)的應(yīng)用

三維建模屬于一種智能化、可視化的輔助技術(shù)，在機械設(shè)計制造中通過計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對產(chǎn)品的三維建模。首先需要通過計算機來對機械產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)及各項參數(shù)進行分析及處理，之后需要由三維模型生成軟件來對機械產(chǎn)品的模型進行構(gòu)建，保證模型的參數(shù)可以與設(shè)計參數(shù)相符。目前在機械設(shè)計制造中其三維模型可以通過手工生成，也可以通過計算機計算的形式來生成，通過計算機算法的應(yīng)用其信息數(shù)據(jù)更加準確。在機械設(shè)計制造中采用三維建模技術(shù)使得機械產(chǎn)品以更加立體、直觀、全面、形象的方式展現(xiàn)出來，在細致的三維模型下可以將機械設(shè)計制造中存在的誤差及錯誤部分表現(xiàn)出來，從而方便對設(shè)計的更改。并且在計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用中其還可以通過三維建模技術(shù)來對機械產(chǎn)品制造過程進行模擬演示，將加工參數(shù)輸入相應(yīng)的程序中可以進行模擬加工，這樣可以使設(shè)計師直觀的了解制造環(huán)節(jié)的特點，以此為依據(jù)來進行設(shè)計調(diào)整，減少制造中存在的誤差問題。

2.4 提升機械設(shè)計制造的自動化水平

在機械設(shè)計制造的發(fā)展中自動化是其主要的方向，機械設(shè)計制造的自動化發(fā)展離不開計算機輔助技術(shù)的作用。采用計算機技術(shù)及PLC技術(shù)可以對機械設(shè)計制造過程進行控制，保證在機械產(chǎn)品的加工過程可以按照程序指令進行，此種方式可以減少在機械設(shè)計制造中存在的誤差問題，使其智能化水平得到有效提升。并且在機械設(shè)計制造中計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用可以使機械產(chǎn)品加工生產(chǎn)對人工的需求降低，進而提升其整體的現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。

2.5 仿真技術(shù)的應(yīng)用

在機械設(shè)計制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用是對三維建模技術(shù)的一種升級，其主要是采用虛擬與現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用來對機械設(shè)計制造的過程進行虛擬化展示，仿真技術(shù)的應(yīng)用需要在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上進行，而這就必須要有計算機技術(shù)的參與。其通過仿真模擬實驗來對機械設(shè)計制造中其設(shè)計模型及制造流程進行分析，以此來找出其中存在的缺陷，可以說其是現(xiàn)今計算機輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造結(jié)合中極為重要的一種技術(shù)內(nèi)容。

3 機械設(shè)計制造與計算機輔助技術(shù)結(jié)合的優(yōu)點分析

3.1 提升了機械設(shè)計制造的生產(chǎn)效率

在計算機輔助技術(shù)的幫助下可以將設(shè)計圖進行更加精準的分解，并以三維立體的圖形機械制造中零件的規(guī)格、參數(shù)表現(xiàn)出來，這樣可以有效的簡化幾何圖形的形式。并且在機械設(shè)計中采用計算機輔助技術(shù)可以保證其計算結(jié)果的精確性，這樣可以減少機械生產(chǎn)中的誤差情況。除此之外，還能把機械設(shè)計制造過程中的機械零件重組，這樣有利于更好地開發(fā)新零件。這樣一來，不僅節(jié)省了設(shè)計師的工作時間，而且還大大提高了生產(chǎn)效率。

3.2 提升了機械設(shè)計的質(zhì)量

在機械設(shè)計中為了保證產(chǎn)品的規(guī)格與預(yù)期需求相符，通常會對其進行調(diào)整及改進，以此來保證設(shè)計圖可以達到預(yù)期的標準要求。而在機械設(shè)計制造行業(yè)中其各類零件的更新速度較快，為設(shè)計調(diào)整及更改帶來了一定的難度，使用計算機輔助技術(shù)就可以在零件原有的位置，對零件進行升級更新，使原零件成為新零件。在進行設(shè)計制造的過程中，如果發(fā)現(xiàn)零件存在問題，可以直接通過計算機輔助技術(shù)對其進行修改，并加以完善。

結(jié)論

在機械設(shè)計制造領(lǐng)域中計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用可以改變以往手工作業(yè)的形式，并且在計算機技術(shù)的幫助下可以確保其設(shè)計的精準度更高，有效地減少在機械設(shè)計制造中存在的誤差問題。目前在機械設(shè)計制造中此項技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了良好的推廣及發(fā)展，但是在實際中還需不斷地對計算機輔助技術(shù)進行改進及完善，以此來保證其可以為機械設(shè)計制造提供更好的輔助設(shè)計效果，進而推動機械設(shè)計制造現(xiàn)代化建設(shè)的進一步完善。

參考文獻

[1]胡華波.計算機輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造的結(jié)合研究[J].內(nèi)燃機與配件，2017（7）：115-116.

[2]盧建湘，黃文呈.機械設(shè)計制造與計算機輔助技術(shù)結(jié)合應(yīng)用分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（11）：82-83.

[3]韓潔.探討計算機輔助設(shè)計與機械設(shè)計制造的結(jié)合[J].工程技術(shù)：引文版，2016（8）：266.