计算机辅助设计技术在机械设计中的应用研究

孔令华

摘 要：在互联网信息时代，计算机辅助设计技术被广泛应用在机械、电气等工程建设领域内，能够实现定制化的产品设计功能，并提升数据信息资源的共享能力。机械设计与制造行业需要充分借助计算机辅助设计技术的应用优势，实现高精度和高质量的机械结构设计功能，并对机械产品设计流程进行优化和完善。本文着重分析计算机辅助设计技术在机械设计中的具体应用。

关键词：机械设计;计算机辅助设计;应用

引言：计算机辅助设计技术能够在二维图样、三维造型、二次开发以及逆向工程等关键领域内进行有效应用，因此可以充分满足机械设计工作的定制化需求，还能够运用先进设计技术和理念，实现机械设计过程的综合管理和创新研发。计算机辅助设计技术能够贯彻落实节能环保的机械设计理念，在未来将会实现智能化、虚拟化以及网络化的机械设计发展历程。

1 计算机辅助设计技术的应用优势

1.1 提高机械结构的质量

计算机辅助设计技术能够有效提高机械结构的设计质量，并对定制化的机械制造产品进行定量分析。很多机械设计类产品需要充分利用计算机辅助设计技术的高精准度优势，逐步完善机械制造类产品的功能体系和设计标准度。计算机辅助设计技术在提高机械结构质量的同时，还能够实现良好的人机交互功能，并对多维度数据建模过程进行优化与完善[1]。充分利用计算机辅助设计技术，为机械结构的微型设计内容进行定制化管理，并对机械制造类产品的实施特点进行数据模拟，保障机械结构的实施质量。计算机辅助设计技术需要将机械结构和相关产品的规格和数据参数进行定性分析，并对机械结构的应力强度等关键性能评价指标进行推理分析，以满足用户实际需求为基准，保障机械产品设计成果的可靠性。

1.2 优化设计流程

在应用计算机辅助设计技术的同时，还能够逐步优化机械设计流程，并对定制化的机械设计产品进行精准度量。很多机械结构和相关产品的设计流程都比较复杂，对技术人员的专业要求较高，也需要高精准度的输入数据，因此需要进一步优化机械设计流程，保障机械制造产品的完整性和可靠性[2]。计算机辅助设计技术在协助技术人员优化设计流程的同时，还能够根据机械制造类产品的数据信息和精度要求，对设计图纸进行定制化输出，保障机械设计产品的约束功能，并从机械设备以及产品结构的内部特点进行深度挖掘。在优化设计流程的过程中，需要将计算机辅助设计技术的具体应用策略进行强化，保障机械设计符号和图形之间的精准对应关系，将不同维度的时空约束内容进行标准化管理。

1.3 提高设计效率

计算机辅助设计技术能够有效提高机械涉及效率，还能够确保产品设计过程的完整性，保障机械制造类产品的精度标准。在机械工程与制造领域内，计算机辅助设计技术的广泛应用能够有效降低人力成本，还能够保障信息化管理系统在产品设计数据流转过程中的安全性[3]。计算机辅助设计技术在提高设计效率的同时，还能够确保机械产品的完整性和可靠性，并为后续机械产品生产制造过程提供可靠的数字化依据。计算机辅助设计技术需要将计算机信息管理系统中的相關数据信息与机械设计过程相结合，并将机械工程领域内的相关力学原理进行模拟和实践，保障机械设计成果的应用质量。技术人员在应用计算机辅助设计技术的同时，还需要反复核验设计成品与数据精度之间的匹配关系。

2 计算机辅助设计技术在机械设计中的具体应用

2.1 符号和图形设计

在机械设计与制造领域内，符号和图形是非常基础的机械设计内容，但是会过度耗费人力物力，设计成本非常高，因此更需要计算机辅助设计技术的有效应用。传统的机械设计方案对技术人员的专业要求非常高，设计图纸中很容易出现数据标定错误或者单位错误等问题，因此在应用计算机辅助设计技术的过程中，能够及时解决机械设计过程中出现的问题和缺陷。在符号和图形设计过程中，能够将计算机辅助设计软件中的相关案例进行定制化引入，并可以通过制作模板的形式为机械设计产品提供可靠依据，并能保障机械设计结果的可靠性以及数据参数的准确性。在进行符号和图形设计的过程中，需要将CAD设计软件中的相关数据参数进行自适应调整，需要选择合适的机械设计场景和模板，并对符号和图形设计的具体样式进行详细选择。

2.2 三维建模设计

三维建模设计过程需要充分借助计算机辅助设计软件，并将时间和空间作为核心控制维度，并对机械结构的完整性和动力进行详细设计和规划。CAD辅助设计软件能够根据机械产品设计场景，选择最佳的数据标准体系，并对三维建模设计过程进行定期保存，保障技术人员在设计过程中的成果完整性。在执行三维建模设计的同时，技术人员还可以及时调整数据参数和机械制造类产品的动力约束规则，并对不同设计模式进行定制化选择。在三维建模设计过程中，还可以根据机械制造类产品的实际应用情况，选择合适的模拟构造效果，并对表面和内部结构进行渲染，保障三维产品模型的完整性和稳定性。三维建模设计过程可以根据用户操作过程，自动选择时空模式的构建条件，并对完整性约束内容进行标定。

2.3 虚拟化设计

在机械设计领域内，虚拟化技术的广泛应用能够有效提升机械产品设计质量，还能够降低人工成本，实现自动化质量检验功能。机械制造类企业可以将虚拟现实技术、分布式系统、大数据技术等创新技术应用在虚拟化机械设计流程中，并及时发现机械产品设计过程中潜在的安全隐患以及技术缺陷。在执行虚拟化设计操作过程中，能够协助技术人员深度解析机械产品的动力学原理，并对机械设备和相关零件的加工方式进行有效模拟。有条件的机械生产企业还能够充分借助大数据和云计算技术，将机械产品设计的相关案例进行样本训练，利用分布式计算程序，逐步完善虚拟化设计流程，保障机械设计成果的完整性和应用可拓展性。

结束语

机械设计与制造行业需要充分借助计算机辅助设计技术的应用优势，实现高精度和高质量的机械结构设计功能，并对机械产品设计流程进行优化和完善。充分利用计算机辅助设计技术，为机械结构的微型设计内容进行定制化管理，并对机械制造类产品的实施特点进行数据模拟，保障机械结构的实施质量。计算机辅助设计技术在提高设计效率的同时，还能够确保机械产品的完整性和可靠性。

参考文献：

[1]陈其.计算机辅助技术与机械设计制造技术的融合路径探究[J].现代农机，2020（06）：32-33.

[2]夏添儒.探析计算机技术在机械设计制造及其自动化中应用[J].计算机产品与流通，2020（11）：15.

[3]黄晓春，文运昌.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用分析[J].湖北农机化，2020（10）：137-138.

（南京市腾阳机械有限公司，江苏 南京 210000）