淺談?dòng)?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在生產(chǎn)制造中的應(yīng)用與發(fā)展

王朝陽(yáng)

摘 ? 要：如今，隨著科技水平的迅猛發(fā)展與進(jìn)步，這相應(yīng)的拓展了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用渠道，使得其在生產(chǎn)制造領(lǐng)域特別是機(jī)械行業(yè)中的普及范圍變得更廣。機(jī)械設(shè)計(jì)制造因?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助的參與而變得更加的高效，其設(shè)計(jì)以及產(chǎn)物的品質(zhì)也進(jìn)而得到保障。本文根據(jù)機(jī)械行業(yè)實(shí)際的設(shè)計(jì)情景，探索與闡述了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造設(shè)計(jì)的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)總結(jié)出其實(shí)際使用情況。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) ?生產(chǎn)制造 ?機(jī)械設(shè)計(jì)制造 ?CAD

中圖分類號(hào)：TP391 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（c）-0007-02

在制造領(lǐng)域中，生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品品質(zhì)皆隨著科技與工藝的日漸成熟而大幅度的提高。與以往的機(jī)械設(shè)計(jì)制造相比，機(jī)械設(shè)計(jì)制造跟現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的融合能夠在很大程度上改進(jìn)了以往的相關(guān)缺點(diǎn)，深層次的改善了的機(jī)械設(shè)計(jì)立體3D的案例制作。再者，機(jī)械制造的規(guī)范流程、生產(chǎn)設(shè)備性能的提升以及其自動(dòng)化發(fā)展均能夠保障其生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品品質(zhì)的快速提升。所以，探索和解析機(jī)械制造跟計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)兩者的有機(jī)融合，能夠促進(jìn)我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力水平的增長(zhǎng)，并且彌補(bǔ)相關(guān)傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)。

1 ?機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD技術(shù)概述

設(shè)計(jì)以及加工生產(chǎn)各類機(jī)構(gòu)器械及零部件設(shè)備等，統(tǒng)稱為機(jī)械制造。如今，機(jī)械制造技術(shù)隨著科技的迅猛發(fā)展而變得更加先進(jìn)，尤其是在機(jī)械制造與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的相互結(jié)合后，其生產(chǎn)水準(zhǔn)以及產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大幅度的提升，并且整個(gè)機(jī)械制造領(lǐng)域也得到了相應(yīng)的快速發(fā)展。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)來(lái)說(shuō)，其一般是指計(jì)算機(jī)CAD技術(shù)，英文名稱為Computer Aided Design。其是一種選取計(jì)算機(jī)軟件或其他設(shè)備運(yùn)用到設(shè)計(jì)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的實(shí)用性技術(shù)。這個(gè)技術(shù)至今已經(jīng)存在了超過數(shù)十年，其普遍的被運(yùn)用到各行業(yè)，特別是機(jī)械制造設(shè)計(jì)行業(yè)之中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)有著非常多的優(yōu)點(diǎn)，利用其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的3D模型創(chuàng)建以及高效的結(jié)構(gòu)或運(yùn)動(dòng)仿真，并且對(duì)于一些符合模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)參數(shù)可以按照現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)情況作出調(diào)整，從而對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及項(xiàng)目規(guī)劃做出及時(shí)有效的優(yōu)化。

2 ?計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的優(yōu)勢(shì)

2.1 提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率

對(duì)于以往的機(jī)械設(shè)計(jì)制造來(lái)說(shuō)，將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，能很好的互補(bǔ)了以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)計(jì)、制造以及計(jì)算等三者的改善。并使用如今的技術(shù)建立3D模型，以幫助我們更加深入的認(rèn)識(shí)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)里的構(gòu)造。對(duì)于制造設(shè)計(jì)過程中的不足進(jìn)行改進(jìn)，制定出更加符合科學(xué)理念的規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而促進(jìn)我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力水平的不斷增長(zhǎng)。因此，我們能夠得知，將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)推廣與普及到機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中，能夠使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造得以更高效的進(jìn)行以及保障其產(chǎn)物質(zhì)量。

2.2 優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝

因?yàn)樵跈C(jī)械設(shè)計(jì)的制造環(huán)節(jié)，其包含的信息要素比較復(fù)雜，所以倘若有異常情況發(fā)生，則需耗費(fèi)很多人力以及時(shí)間成本去進(jìn)行修正改善。在運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)之后，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械特定性質(zhì)與運(yùn)作條件進(jìn)行充分的衡量，采取行業(yè)產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的專業(yè)化軟件對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造流程進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到彌補(bǔ)其存在問題的效果，促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)能夠快速并且高效率實(shí)現(xiàn)。再者，生產(chǎn)操作者能夠結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)情況以及機(jī)器設(shè)備自身安全特性，制定出具體符合要求的優(yōu)化細(xì)節(jié)措施，進(jìn)而使得機(jī)械設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)能夠得到最大程度的發(fā)揮。

2.3 提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造質(zhì)量

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，能夠大幅度的增加機(jī)械設(shè)計(jì)制造效能和品質(zhì)，保障了制造的機(jī)械產(chǎn)品具有優(yōu)質(zhì)的特性。以此為提高產(chǎn)品品質(zhì)的基礎(chǔ)理念，促使計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)得以涉及更多的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，能夠逐漸實(shí)現(xiàn)全面控制機(jī)械設(shè)計(jì)制造。同時(shí)，針對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)狀所采取的技術(shù)以及設(shè)備的不足與缺點(diǎn)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)展開相應(yīng)的分析及調(diào)整，保障機(jī)械設(shè)計(jì)制造更加規(guī)范與穩(wěn)定的發(fā)展，從而制造出品質(zhì)更優(yōu)的產(chǎn)物。

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

根據(jù)上述的解析，對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造來(lái)說(shuō)，是十分關(guān)鍵以及具有現(xiàn)實(shí)意義的。那么，如何促使兩者有效結(jié)合呢？筆者查閱有關(guān)的文獻(xiàn)資料，針對(duì)性的進(jìn)行了探究，進(jìn)一步的研究計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的相關(guān)要素。

3.1 圖形與符號(hào)的運(yùn)用

傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)工作者通常在明確詳細(xì)機(jī)械設(shè)計(jì)方案后采取特定標(biāo)志標(biāo)記產(chǎn)品制造的位置、工件、路線等，這增加了機(jī)械設(shè)計(jì)的繁雜程度，導(dǎo)致異常情況出現(xiàn)的概率增大，影響機(jī)械產(chǎn)品制造質(zhì)量和效率。針對(duì)這個(gè)問題，如果合理利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)便能夠使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造中圖像與符號(hào)的運(yùn)用更加明確統(tǒng)一，方便設(shè)計(jì)人員排查設(shè)計(jì)流程中的問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。因此，合理運(yùn)用圖形和符號(hào)是做到高效結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵。

3.2 機(jī)械零件與設(shè)備

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的流程中，由于采取的工件種類眾多，再上規(guī)格各異，從而導(dǎo)致工件設(shè)計(jì)以及匹配環(huán)節(jié)成為了機(jī)械制造中一個(gè)頻繁出錯(cuò)的環(huán)節(jié)，大大削弱了機(jī)器設(shè)備的特定性能。然而，在高效的把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造后，得以全方位與具體的對(duì)機(jī)械產(chǎn)物所需工件及其功能展開解析，采取計(jì)算機(jī)獲取工件以及機(jī)器的有關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)，根據(jù)軟件我們便能夠了解到機(jī)器設(shè)備或者工件有無(wú)缺點(diǎn)與不足，并且制定出對(duì)應(yīng)的優(yōu)化建議，然后實(shí)際操作流程中嚴(yán)格按照方案執(zhí)行，這樣便可以得到高品質(zhì)的機(jī)械制造產(chǎn)物。

3.3 三維造型與繪圖

三維造型跟繪圖的使用能夠很經(jīng)典的反饋出計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)運(yùn)用與機(jī)械設(shè)計(jì)制作的高效性。簡(jiǎn)而言之，便是采取CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)的流程中，繪圖與制取產(chǎn)品的3D模型，建造其3D立體形狀效果。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)物的運(yùn)行條件如環(huán)境、時(shí)長(zhǎng)與負(fù)荷等要素進(jìn)行解析與記錄，采取有關(guān)的軟件計(jì)算對(duì)應(yīng)的參數(shù)并且制定出優(yōu)化建議，保障設(shè)計(jì)方案的高效與最優(yōu)。再者，對(duì)于機(jī)械制圖也能夠采取CAD技術(shù)來(lái)操作，獲取的3D模型有利于操作執(zhí)行者加深對(duì)機(jī)械產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，促使操作者能夠規(guī)范的執(zhí)行制造環(huán)節(jié)，保障了機(jī)械產(chǎn)品具有高品質(zhì)。

4 ?計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中得到廣泛應(yīng)用，但是目前很多機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)仍停留于效果圖階段，具有專業(yè)CAD技能的人才匱乏，導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案缺陷較多。如今，CAD技術(shù)廣泛的運(yùn)用到機(jī)械制造、航天、汽車以及工程設(shè)計(jì)等方方面面，相應(yīng)的設(shè)計(jì)可用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的建模過程，可用于對(duì)結(jié)構(gòu)圖形、地基、平面與鋼結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)以及有限元、高層架構(gòu)等的分析。對(duì)于有關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其顯示運(yùn)用也能發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)所在，在現(xiàn)代生產(chǎn)要求高精度的統(tǒng)一和精準(zhǔn)度的情況下，在符合各個(gè)行業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的要求和標(biāo)準(zhǔn)的過程中，也在依托與現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)平臺(tái)等，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的集效率;同時(shí)，在高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中，人們對(duì)更加高效、快捷的智能化操作和生產(chǎn)的需求增加，也使得對(duì)應(yīng)CAD設(shè)計(jì)技術(shù)的往智能化的方向發(fā)展。

5 ?結(jié)語(yǔ)

結(jié)合以上闡述與分析我們可以得知，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造來(lái)說(shuō)，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD技術(shù)與其進(jìn)行高效的結(jié)合，可以保障機(jī)械設(shè)計(jì)制造的高效能以及高品質(zhì)，凸顯計(jì)算機(jī)科技的優(yōu)點(diǎn)，使得機(jī)械制造領(lǐng)域能夠穩(wěn)定發(fā)展。機(jī)械制造行業(yè)在社會(huì)上所貢獻(xiàn)的價(jià)值將會(huì)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提升而變得更加明顯，同時(shí)其發(fā)展會(huì)偏向于智能、自動(dòng)、以及數(shù)據(jù)化的方向。不管是針對(duì)機(jī)械制圖或者建模及制造，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的運(yùn)用，皆能夠大大的削短設(shè)計(jì)制造的周期，保障設(shè)計(jì)流程的高效性以及最終產(chǎn)物的高品質(zhì)。

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