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

金昌度

（上海北玻鍍膜技術(shù)工業(yè)有限公司，上海 201600）

在實(shí)際工作中，企業(yè)要將創(chuàng)新因素融到不同工作環(huán)境中，根據(jù)機(jī)械設(shè)備的使用要求，在前期設(shè)計(jì)和制造階段融入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，使得行業(yè)能夠朝著自動(dòng)化和智能化方向而不斷地深化發(fā)展，轉(zhuǎn)變以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造中粗放式的工作模式，使整體工作能夠朝著精細(xì)化的方向而不斷地進(jìn)步，提高設(shè)計(jì)制造的效果。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造的概述

1.1 內(nèi)涵

在當(dāng)前時(shí)代下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的主要趨勢(shì)和關(guān)注的熱點(diǎn)話題，在具體設(shè)計(jì)制造的過(guò)程中，需要優(yōu)化整體的工作模式，切合于行業(yè)的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)以及要求，提高后續(xù)的應(yīng)用效果。機(jī)械設(shè)計(jì)制造屬于多種技術(shù)復(fù)雜的集合體，包含不同學(xué)科的內(nèi)容，在設(shè)計(jì)中需要更加科學(xué)而有序地排列好不同的設(shè)計(jì)因素，根據(jù)后續(xù)的應(yīng)用要求完善整體的設(shè)計(jì)方案，凸顯現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造特征。

1.2 特征

（1）精準(zhǔn)性的特征，相比以往機(jī)械制造工藝，新型機(jī)械設(shè)計(jì)制造和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用效果是非常優(yōu)良的。例如，在以往設(shè)計(jì)中，大量的參數(shù)需要相關(guān)人員共同商討，并且也是考核設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì)的重要基礎(chǔ)，如果在設(shè)計(jì)中存在某個(gè)參數(shù)計(jì)算偏差，那么，會(huì)加大整體的修改量，因此，在實(shí)際工作中需要融入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，更加高效率和精準(zhǔn)性地完成整體的設(shè)計(jì)任務(wù)。此外，在實(shí)際制造時(shí)，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的遠(yuǎn)程操控模式進(jìn)行操作，盡可能地減少安全問(wèn)題發(fā)生的概率，優(yōu)化整體的管理模式。

（2）屬于節(jié)能性的特征，人們的環(huán)保意識(shí)在不斷地增強(qiáng)。與傳統(tǒng)機(jī)械制造相比，融入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同因素的相互協(xié)調(diào)，遵循我國(guó)關(guān)于節(jié)能環(huán)保的要求，科學(xué)地用料，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問(wèn)題，更加促進(jìn)行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要充分地發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)制造本身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，融入創(chuàng)新思維，遵循機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)節(jié)能綠色化發(fā)展的主要原則，完善整體的設(shè)計(jì)方案，提供后續(xù)的應(yīng)用效果。

1.3 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為突出，表現(xiàn)如下：

（1）可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)的制造效率，合理利用這一技術(shù)能夠?qū)?fù)雜圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單化的設(shè)計(jì)，同時(shí)，更加高效率地開(kāi)展后續(xù)的計(jì)算工作，為實(shí)際設(shè)計(jì)提供諸多便捷性的因素，減少人為因素的干擾性影響，以此保證整體設(shè)計(jì)工作的精準(zhǔn)性。不僅如此，在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)日常應(yīng)用的過(guò)程中，還可以依托行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，完善機(jī)械設(shè)備的相關(guān)功能，從而使零部件的組裝效率能夠得到全面的提高。同時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)際工作重點(diǎn)總結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)零部件的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化提供重要的基礎(chǔ)。

（2）在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，還可以為機(jī)械設(shè)計(jì)提供諸多的便捷，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于不同的場(chǎng)景中，從而使整體設(shè)計(jì)水平能夠得到全面的提高。在機(jī)械設(shè)計(jì)中往往會(huì)遇到諸多的修改工作，傳統(tǒng)的設(shè)備修改過(guò)程非常的復(fù)雜，例如，包含不同的工作環(huán)節(jié)，導(dǎo)致實(shí)際設(shè)計(jì)效果無(wú)法得到充分的提高，所以在實(shí)際工作，要充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)，直接在模型中進(jìn)行參數(shù)的修改，并且系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)化的合成相對(duì)應(yīng)的技術(shù)方案，不會(huì)耽誤任何的工作，有效地提高了整體的處理效果。隨著我國(guó)當(dāng)前科技水平的不斷提高，多樣化計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛，根據(jù)行業(yè)所制定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，真正落實(shí)高品質(zhì)的設(shè)計(jì)與原則，并且還可以根據(jù)企業(yè)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，創(chuàng)新相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)模式，更加貼合現(xiàn)代化制造的發(fā)展要求，做好因素之間的相互協(xié)調(diào)，符合行業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)，從而提高企業(yè)當(dāng)前的發(fā)展水平。

2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中存在的缺陷

雖然在以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造中融入了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，但是，從實(shí)際實(shí)施效果來(lái)看，還無(wú)法滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在實(shí)際操作時(shí)的問(wèn)題具有復(fù)雜性特征，影響后續(xù)工作的順利進(jìn)行。首先，在實(shí)際工作中存在缺乏完整性的問(wèn)題，雖然計(jì)算機(jī)輔助能夠彌補(bǔ)在以往設(shè)計(jì)工作中的不足，但是無(wú)法充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)并不是那么的完善。同時(shí)，在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)操作時(shí)，還需要相關(guān)人員具備一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平，否則，會(huì)影響計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)充分利用，但是，相關(guān)企業(yè)在高素質(zhì)人才整合方面存在一定的不足，例如高素質(zhì)人才所占比例較低，無(wú)法為實(shí)際工作起到重要的指導(dǎo)以及引導(dǎo)作用，影響企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。另外，相關(guān)人員只能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行計(jì)算機(jī)設(shè)備的操作，并沒(méi)有了解計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)本身的應(yīng)用能力，在實(shí)踐中缺乏一定的可操作性，進(jìn)一步地導(dǎo)致無(wú)法精準(zhǔn)性地完成相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)和制造工作，甚至是在應(yīng)用時(shí)存在的問(wèn)題具有復(fù)雜性的特征，無(wú)法滿足工作要求以及標(biāo)準(zhǔn)。此外，相關(guān)企業(yè)也沒(méi)有開(kāi)展相對(duì)應(yīng)的培訓(xùn)工作講解計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)本身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和技術(shù)方案，導(dǎo)致技術(shù)的實(shí)施合理性無(wú)法得到充分的保證，也會(huì)影響設(shè)計(jì)效果的提升。

3 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

3.1 仿真技術(shù)

仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用非常的廣泛，在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中，可以通過(guò)可視化和虛擬技術(shù)來(lái)優(yōu)化整體的工作模式，在應(yīng)用時(shí)要建立數(shù)字模型，同時(shí)，還要根據(jù)現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容反映實(shí)際生產(chǎn)情況。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)首先要進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)情況的全面分析，之后再優(yōu)化不同的指標(biāo)，完成后續(xù)的仿真模擬實(shí)驗(yàn)，在完成這一步驟后要進(jìn)行參數(shù)的各種分析和處理，并且還要確定不穩(wěn)定性的因素，規(guī)避在產(chǎn)品中存在較嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面可以提供更加精準(zhǔn)性的參考數(shù)據(jù)，以此提高后續(xù)工作的效果。如果在實(shí)現(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)格不同，那么可以通過(guò)模擬軟件進(jìn)行差異性的分析，做出科學(xué)的調(diào)整以及優(yōu)化，防止在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)存在較多的缺陷。這樣一來(lái)，不僅可以提高整體生產(chǎn)效率，還有助于減少前期的投入成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的不斷發(fā)展。比如，在進(jìn)行液壓機(jī)械設(shè)計(jì)中，要通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)入，先調(diào)取有關(guān)機(jī)械設(shè)備的相關(guān)參數(shù)后，在仿真技術(shù)中進(jìn)行全面的模擬，此操作還可以將相關(guān)參數(shù)以圖表方式進(jìn)行全面的展示。這樣一來(lái)，在實(shí)際使用的過(guò)程中，能夠根據(jù)仿真步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化調(diào)整，并且還可以建立模型草圖，優(yōu)化整體的運(yùn)行模式，完成各個(gè)參數(shù)的科學(xué)控制，以集合工程為主要的工作原理構(gòu)建不同系統(tǒng)的結(jié)合模型，完成系統(tǒng)的搭建任務(wù)。在進(jìn)入子模型中時(shí)，要選擇可控制的參數(shù)模型，再完成元件參數(shù)的設(shè)定，根據(jù)實(shí)際情況繪制成圖，做好科學(xué)調(diào)整以及分析。

3.2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用也是非常重要的，在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中，能夠滿足全方位發(fā)展的要求，提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效果和可靠性，為后續(xù)的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，需要開(kāi)展深層次的分析和研究，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的工作原理，完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和尺寸的優(yōu)化配置，以此更加靈活地進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并且可以快速地發(fā)現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中存在的問(wèn)題。同時(shí)，在該領(lǐng)域中要實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)性能的全面管理，利用計(jì)算機(jī)服務(wù)器的實(shí)際優(yōu)勢(shì)完成圖紙的繪制要求，更加直觀和清晰地來(lái)觀看設(shè)計(jì)中的失誤，保證總體設(shè)計(jì)精準(zhǔn)性。之后再通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，保證圖紙編輯和修整具備較高的精準(zhǔn)性，避免在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)存在較多的煩瑣因素。在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)實(shí)施的過(guò)程中，需要完善編程應(yīng)用模式優(yōu)化整體的零部件加工方法，同時(shí)，要通過(guò)書(shū)面語(yǔ)言的編程來(lái)運(yùn)作整體的程序，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的加工軟件提高最終的發(fā)展水平。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)變成語(yǔ)言之間的科學(xué)轉(zhuǎn)換，滿足后續(xù)的應(yīng)用要求以及標(biāo)準(zhǔn)。在具體實(shí)施時(shí)，需要解決在設(shè)計(jì)工作中存在的問(wèn)題，考慮物理信息和壓力等相關(guān)的內(nèi)容，以此提高最終的設(shè)計(jì)效率。

3.3 零部件和裝配圖的建模

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中融入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)時(shí)，要完成零部件和裝配圖的建模，更加精準(zhǔn)地進(jìn)行后續(xù)的建造，以此來(lái)提高整體的工作水平。

各個(gè)零部件在設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格地按照相對(duì)應(yīng)的順序進(jìn)行排列，但是，一些零部件呈現(xiàn)出分散的狀態(tài)，為了避免對(duì)后續(xù)的建造造成一定影響，在實(shí)際工作中，要選擇計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)使零部件排布能夠處于最佳的狀態(tài)，并且如果某個(gè)零部件在設(shè)計(jì)時(shí)存在較多矛盾，那么可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)改變零部件的形態(tài)，以此來(lái)滿足最終的設(shè)計(jì)要求。計(jì)算機(jī)技術(shù)在審核數(shù)據(jù)無(wú)誤后，要構(gòu)建出符合實(shí)際生產(chǎn)要求的零部件實(shí)體模型，這樣一來(lái)，相關(guān)制造人員可以更加清晰地了解制造的要求以及相關(guān)的制造細(xì)節(jié)，以此提高整體的制造精準(zhǔn)性。如果在某個(gè)方面存在偏差，可以和設(shè)計(jì)人員共同調(diào)整零部件的模型，從而使整體的設(shè)計(jì)制造工作效率能夠得到全面的提高，減少在以往工作中由于人為的失誤而出現(xiàn)返工的問(wèn)題，提高整體的設(shè)計(jì)制造效果。

3.4 圖形和符號(hào)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)中，要通過(guò)各種特殊的符號(hào)和圖形，共同優(yōu)化整體的設(shè)計(jì)方案，以此提高整體的設(shè)計(jì)效果。但是，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，往往用到大量的符號(hào)和圖形，如果設(shè)計(jì)人員對(duì)某個(gè)符號(hào)和圖形利用時(shí)存在混亂的情況，那么會(huì)影響整體設(shè)計(jì)工作的完善性，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，可以充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，做好集中性的管理。一旦設(shè)計(jì)師遺忘了一些符號(hào)特殊含義，那么也可以在系統(tǒng)中查詢相對(duì)應(yīng)的符號(hào)信息，優(yōu)化整體的設(shè)計(jì)模式，并且可以留有充足時(shí)間來(lái)完善整體的設(shè)計(jì)方案，減少在設(shè)計(jì)中的失誤問(wèn)題，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果和質(zhì)量。

3.5 三維造型的繪制

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，可以利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)建立三維模型后，再根據(jù)后續(xù)的建造要求不斷地完善和充實(shí)整體設(shè)計(jì)模型，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的繪制屬于專業(yè)性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，例如，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需要把控零部件的大小計(jì)算出各種各樣的公式和數(shù)據(jù)，從而使零部件設(shè)計(jì)能夠具備較強(qiáng)的精準(zhǔn)性。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要充分地利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的相關(guān)功能進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，并且適當(dāng)?shù)卣{(diào)整和修改零部件等相關(guān)參數(shù)，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能能夠得到全面的提升。其次，在進(jìn)行機(jī)械模具設(shè)計(jì)時(shí)，可以在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的基礎(chǔ)上完成更高密度的繪圖設(shè)計(jì)，同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)本身的放大和縮小功能，完善不同的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)部分，從而使計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用性能能夠得到全面的提高。

3.6 結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整

為了使機(jī)械設(shè)計(jì)能夠滿足相對(duì)應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際工作中需要充分地利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)來(lái)做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，為后續(xù)技術(shù)科學(xué)知識(shí)提供重要的方向。首先，需要利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的深入性勘測(cè)，根據(jù)設(shè)計(jì)方案中的內(nèi)容進(jìn)行相互的對(duì)比，快速發(fā)現(xiàn)在其中設(shè)計(jì)中所存在的不足，并且做好科學(xué)的調(diào)試，使整體的力學(xué)性能能夠保持較為穩(wěn)定的狀態(tài)，以此提高整體的設(shè)計(jì)效果。

另外，在實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮有關(guān)軟件匹配度的相關(guān)因素，通過(guò)各個(gè)因素之間的相互協(xié)調(diào)來(lái)完善接口配置模式，之后配合有限元分析軟件來(lái)制定相對(duì)應(yīng)的優(yōu)化方案，落實(shí)具體問(wèn)題具體分析的原則進(jìn)行數(shù)據(jù)的科學(xué)記錄，并且掌握各個(gè)參數(shù)的變化情況。在目標(biāo)導(dǎo)向方面進(jìn)行工程的認(rèn)證分析，不斷地完善當(dāng)前的設(shè)計(jì)模式，從而為后續(xù)機(jī)械設(shè)備制造提供重要的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中，為了促進(jìn)行業(yè)的不斷進(jìn)步以及發(fā)展，需要融入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，優(yōu)化整體的設(shè)計(jì)模式，同時(shí)，還需要做好長(zhǎng)遠(yuǎn)性的規(guī)劃，確定設(shè)計(jì)制造未來(lái)的發(fā)展方向，融入更多的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化和生態(tài)化的一體化發(fā)展。這不僅可以滿足機(jī)械設(shè)計(jì)和制造自動(dòng)化的發(fā)展常態(tài)要求，還有助于使行業(yè)能夠有新的活力，提高最終的發(fā)展水平。