计算机辅助技术与机械设计制造结合研究

韩心山

摘 要： 科技在进步，时代在发展，电子计算机在现在社会的发展中有着举足轻重的地位，开始走进千家万户、各行各业。随着计算机的快速发展，计算机辅助设计也开始逐渐的走入了机械设计的领地，并且开始安营扎寨，带动了机械设计的快速发展，提高了收益。计算机辅助设计不但使得机械设计收益明显提高，而且也大大的提高了它们的工作效率，缩短了机械产品的生产周期。这篇文章主要是根据计算机辅助设计与机械设计制造的结合进行深入研究，分析其中的利弊。

关键词： 计算机辅助技术;机械设计制造;研究

【中图分类号】TP31 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.188

前言：纵观机械设计的整个发展历程，不难发现，之前传统的机械设计相对比较繁琐，设计图纸的完成完全依赖手工绘图，一张完整有效的工作图纸的完成，需要浪费大量的时间精力。但是将计算机辅助设计应用到机械设计以后，告别了传统的绘图方式，全部采用计算机绘图，这样不但节约了大量的时间精力，而且也使的绘图的正确率与精准率提高了，清楚明了，提高了设计作品的质量。

1 计算机辅助技术的重要性

对于一项机械工程来说，它的构成要件是非常多的，其中最重要的要求机械设计了，因为机械设计是机械工程成功进行的基础，是一项工程顺利开始的前提条件，机械设计质量的高低严重影响着机械水平的发展。那么何为机械设计呢？机械设计是指按照设计者的需求开始的设计，通过对机械工程的整个过程进行全面的分析，然后依据工作原理、零件使用、运行方式等形成特定的工作流程，实现机械零件的加工生产。机械设计不同于普通的设计，它是一种从无到有的过程，对创造力有着非常高的要求，对实现机械产品的质量有着非常重要的影响。

现在我们各大企业所使用的所有机械产品，全部都是计算机完成机械设计而生产出来的，从开始的图纸设计到最后完成生产，过程是相当的复杂，计算机要完成一系列的工作：编图纸—参数对比—精准测试—投入生产。除此之外，计算机还有其他非常重要的任务完成，它需要建立产品的虚拟结构，然后根据设计图纸上的模样，画出一个和产品结构一模一样的图形来进行虚拟生产，从而观察整个生产过程。在这个生产过程中，设计者可以清晰的看到产品的功能、性质以及用途，从中发现问题，进行修改完善，把设计工作做到最完美。随着人们生活水平的不断提高，人们对计算机技术的要求也越来越高，由于计算机技术功能强大，所以很快被应用到社会的各个领域，特别是机械设计方面，因为对于机械设计来说，计算机的深入应用可以提高机械设计的质量。计算机可以把设计师的任何设计都进行真实的呈现，然后经过全真模拟，修改完善，最后实现生产制造。计算机技术的高速发展也造就了计算机辅助设计的诞生，计算机辅助技术凭借自身优势很快的得到了各行各业的认可，并且被广泛应用。计算机辅助设计从字面理解就是计算机中起到辅助作用的一门技术，也就是我们所说的辅助设计师完成设计的一门技术，在设计的过程中，它可以虚拟整个工作过程，然后对设计中相关参数进行对比分析，不断地改正完善，最后取得一个最优的方案。

2 逆向工程中的计算机辅助设计

所谓逆向工程无非就是一种手段，它的主要作用就是用来吸取新兴的先进技术。对于社会发展来说，先进技术的成功问世是意义重大的，但是与此同时，我们也发现，对于一门技术的研究开发来说，它的成功需要付出巨大的代价，因为它不但要耗费巨额成本，而且对于技术研发人员的专业能力要求也非常的高，国家为了实现一项技术的研发成功，往往会投入大量的人力物力财力。但是值得庆幸的是，逆向工程能够很好的解决这一问题，能够单单的依靠产品的环境来全面的深入分析产品的各方面信息状况，然后对原产品进行改造创新，最后成功的投入生产使用。对比之前的逆向工程我们不难发现，之前的逆向工程依靠的是实际物体来分析产品的各方面性能，然后进行重新改造设计，最后生产出具体的模型进行实验观察，看能否投入生产使用，这样的过程非常的繁琐，会浪费很多时间，所以很快就被淘汰了。但是计算机辅助设计问世以后，所有的问题都迎刃而解，大大提高效率。

3 计算机辅助设计的优势

计算机辅助设计有着显著地优势，其主要体现在六个方面：第一是完全模拟人的思维，第二是提好工作效率，第三是改正方便，第四是提高产品质量，第五是缩短设计周期，第六是方便零件装配的观察。由此可见，计算机辅助设计将成为未来的主要发展趋势，能够便捷人们的生活。

3.1 完全模拟人的思维

所有的机械设计师在进行一项机械设计之前，都会在头脑中设计出大概得构思，呈现出具体的结构，经过不断修改与尝试以后，最终把这些想法借助一定的载体具体的呈现在大家面前。因为人的思维是三维立体的，所以在具体的构思呈现的时候也要借助三维立体模型才可以，这样能够弥补二维图形的不足之处，提高工作效率。三维立体几何模型对于人的大脑思维运转是有很大帮助的，可以更有利于问题的思考，提出解决方案，从而节省大量的时间来进行下一步工作，保证设计工作的顺利完成。计算机辅助设计就可以很好的完成这项工作所以深受广大设计师的喜爱，它可以使机械设计的呈现方式更加的形象直观，可以描绘出通俗易懂的三维立体图形，还可以帮助设计师开阔思维，让机械设计更加的出神入化。

3.2 提好工作效率

把计算机辅助技术应用于机械设计，可以实现机械设计的三维立体化，把复杂的图形进行简单的表现，借助于特殊的计算机软件，可以将复杂的运算进行简化，以更加直观的方式呈现，从而大大提高工作效率，缩短技术研发所用时间。在进行技术的不断创新的時候，我们应该扬长避短，把之前不合格的地方进行修改，值得保留的地方进行传承，从而使机械技术不断的创新完善，极大的提高工作效率，从而完成新技术的开发。

3.3 改正方便

借助于计算机辅助设计，我们可以在原来的环境中完成创新，可以对原零件存在的问题进行不断修改，研发出新的零件，从而提高机械设计的质量。此外，我们要做好前后工作的衔接，在进行修改之前顾全大局，考虑所有环节间的联系，保证零件与零件间的相互适应工作，避免不必要的麻烦。

3.4 提高产品质量

随着科技的不断发展，电子计算机技术也在不断的发展，并且被广泛的应用到机械制造中，特别是计算机辅助设计的应用最为明显。计算机辅助设计有着自身明显的优势，它可以准确的定位产品质量，对产品质量进行有效的评估，从而提高产品质量。机械设计制造中应用的技术种类繁多，其中除了计算机辅助技术以外，还有一种技术相当的重要，那就是数控技术，随着数控技术的进步与完善，再加上先进的计算机辅助技术，两者共同作用，使得生产出来的产品质量更高。

3.5 缩短设计周期

就以前的机械设计制造而言，由于技术不到位，导致整个的生产过程非常的繁琐，浪费了很多的人力物力财力，并且在工作的过程很容易出现问题，由于机械构成零件繁多，要想找到问题的所在，也是非常不容易的，这样的问题给整个工作过程带来很大的困扰，特别是周期问题。如果采用计算机辅助技术来加以协助，那么问题就会迎刃而解。因为计算机辅助技术能够把整个过程进行清晰的展现，找出问题所在，大大提高了工作效率。

3.6 方便零件装配的观察

在整个的机械设计过程中，零件的配备严重影响着最终的工作效率以及产品质量。把计算机辅助设计应用到机械设计以后，就可以进行零件配备实验，经过各种效果的对比，找出最优化的方案并且投入使用，对于不符合要求的进行修改完善，最后淘汰使用，这样就大大提高了工作效率和产品质量。此外还可以通过真实的模拟演练，及时的发现问题，避免不必要的麻烦，节省大量的成本投入。

4 计算机辅助设计在机械设计中的应用

4.1 使用图形和符号

在传统的机械设计中，设计图纸需要设计师手工制作，对于不用的零件、不同的路线等，往往需要大量的符号来区分标注，这样给设计师造成了很大的困扰，而且设计图纸还不够直观。但是将计算机辅助技术应用到机械设计以后，计算机辅助技术可以借助强大的软件，把复杂问题简单化，使设计出来的图纸更加立体，通俗易懂，对于不合格的地方进行修改完善，从而节省了时间，大大缩短了设计周期。

4.2 画图

对于机械设计来说，它的核心部分就是绘图，随着计算机辅助设计的加入，把复杂的图形与符号进行简单化，解决了设计师的困扰，减轻了设计师的工作压力，缩短设计周期。

5 小结

随着计算机的快速发展，计算机辅助设计也开始逐渐的走入了机械设计的领地，并且开始安营扎寨，带动了机械设计的快速发展，提高了收益。机械设计不同于普通的设计，它是一种从无到有的过程，对创造力有着非常高的要求，对实现机械产品的质量有着非常重要的影响。计算机辅助设计有着显著地优势，能够便捷人们的生活。计算机辅助设计已经在机械设计中得到了广泛的应用，并取得了一定的成果。在未来的时间里，计算机辅助技术与机械设计仍将继续发展，造福人类。

参考文献

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