计算机辅助设计与制造技术范文
时间:2023-09-27 16:47:44
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关键词:计算机辅助技术;机械设计制造;重要作用;实践应用
1引言
现代社会高新技术的迅猛发展推动着计算机技术取得巨大的变革与创新,目前,我国的计算机辅助技术已经发展到了一个较为成熟的阶段,机械设计制造行业也在广泛地运用计算机辅助技术,其在提高机械设计制造工作效率的同时,有效地降低了人力投入成本,更从整体上改善了机械设计制造的设计质量和水准。由此可见,计算机辅助技术对于机械设计制造的发展有着不可替代的促进作用。
2计算机辅助技术对于机械设计制造的重要作用
2.1机械设计制造的主要内容
机械设计制造主要包括机械制造与机械设计两个方面。机械制造是指对各类机械、机床、仪器、仪表及其它机械设备进行生产制造的全过程。机械设计是指按照机械设备使用标准来对机械的工作原理、结构、力和运动传递方式、各构件的材料和形状尺寸、方法等进行合理的构思、分析和计算并优化,然后把其通过各类技术文件描述为机械制造提供科学的依据的整个过程。社会经济在这些年的不断变革和进步带动着我国机械设计制造领域完成了大规模的改革和创新。此外,科学技术的飞跃式进步促进机械设计制造不断实现自动化性能,机械设计制造的自动化发展主要包括虚拟化、数字化、绿色化和智能化四部分的内容。虚拟化技术通过利用计算机系统中多种先进的软件技术来模拟操作工作的流程,其现在是机械设计制造和自动化的重点建设工作之一。而计算机辅助技术作为机械设计制造虚拟化发展的关键内容,现在被大范围的运用在机械设计制造的各个方面。因此,在机械设计制造中实现计算机辅助技术的全面化运用是非常有意义的。
2.2有利于增强机械设计制造的工作效能
通过在机械设计制造行业使用计算机辅助技术能够实现机械设计图形的简单化、准确化,原先构成复杂的运算流程被计算机辅助技术变得精简化、易理解化,这样就为机械设计师节省了许多工作时间和精力,有效地增强机械设计制造的工作效能。除此之外,计算机辅助技术还可以帮助机械进行智能化的充足,推动新的机械零件的研究和制造。
2.3便于机械设计结构的调整
计算机辅助技术在机械设计制造过程中的合理运用,能够帮助设计在原先的电脑设计图形上进行灵活、精细的修改,设计师还可以在原有的机械结构的基础上开发设计新的零件,使机械设计能够通过一个较便捷的方式进行修改和完善,这不仅在很大程度上实现了机械设计的灵活化,也更加便于设计对局部错误的结构与零件进行重置和调整。
2.4改善机械制造成品的质量
计算机辅助技术自身所拥有的的设计优化等功能能够对人为设计的机械进行整体上的优化和调整,其所具备的精确计算能力能够确保机械设计的科学化、精确化。机械设计水平的提高对机械制造水平的提高有着直接的促进作用。
3计算机辅助技术在机械设计制造中的主要应用
3.1设计图形与符号的应用
由于机械设计师在设计机械的过程中,要运用到大量的图形和符号,机械设计的流程和机构都是较为复杂的。而在运用了计算机辅助技术之后,,机械设计师可以在编排组合好所要用到的图形与符号的基础上在进行机械的结构的设计,这样就能够有效地减少设计所要花费的时间,同时也可以促进机械设计师进行更加便捷、高效的设计。除此之外,计算机辅助设计技术能够防止机械设计师在进行设计时出现零件不一致的情况。
3.2绘图上的应用
计算机辅助技术在机械设计中的应用,能够实现机械设计绘图的智能化、精准化,在减少绘图时间、增强工作效能的同时,也大大改善了绘图的质量。
3.3三维造型的应用
机械设计制造师在设计机械的过程中,尤其是通过建立实体造型的方式来进行设计时,有效引入计算机辅助技术可以帮助机械设计师实现更为直观化、便捷化的设计,同时,计算机辅助技术对数据和结构的智能化分析和调整功能能够使三维造型更为细致、立体化地呈现出来。除此之外,其也在很大程度上增强了机械设计师的工作效能。当机械设计师在进行机械设计时遇到疑惑或困难的地方,也可以利用计算机辅助技术对这些问题进行解答和完善。
3.4机械零件与设备上的应用
机械设计师在进行机械零件的设计时要进行多次复杂的计算程序。而通过使用计算机辅助技术,设计师可以利用计算机进行智能计算,对相关零件的参数进行随时的修改,确保机械的应用性能得到最大程度上的发挥。机械设计模具是机械设计中需要用到的重要工具,全面掌握机械设计模具所需要用到的计算机辅助技术应用方法,能够在大幅度上提高机械设计制造产品的性能,同时也能够更好地控制目前的发展进程和预测未来的发展走向。除此之外,计算机辅助技术在机械冷却系统等零件部分设计中的应用也能促进机械设计往更加高效、便捷的方向发展。这里以汽车覆盖模具设计为例,来分析计算机辅助技术在机械设计制造中的应用。在汽车设计制造的整个过程中,,汽车覆盖件模具的设计有着举足轻重的作用。汽车覆盖件模具设计水平的高低对整个汽车设计制造的质量有着直接的影响。机械设计师设计汽车覆盖件模具时,经常会遇到所设计出的实物造型和工艺制造人员在实际施工过程中制造出的产品不一致的问题,当发生这种情况时,要重新返工进行制造,这样就大大提高了汽车覆盖件模具的设计成本,同时也在很大程度上耽误了原本规划的设定周期,进而延迟了产品的最终投入生产,因此,此类产品的生产企业的市场竞争力就会大大下降,最终就会影响企业的整体发展。要想彻底解决这一根源性问题,就需要科学地引入计算机辅助技术来进行汽车覆盖件模具的精细化、标准化设计,保证最终生产成品与汽车覆盖件模具的一致性。,促进汽车覆盖件模具生产厂家稳定、高效地发展。在具体的应用上,汽车覆盖件模具设计包括模具设计与制作图纸两个方面。在进行模具设计时,要确保其符合市场需求。在制作图纸的过程中,要首先掌握模具的热度、结构等特点。计算机辅助技术的合理应用能够及时地修改设计程序中出现的各类错误,防止后期由于生产与设计的不一致而出现的误工,增强了机械设计生产的整体效率。
4结语
到目前为止,计算机辅助技术在机械设计制造行业中得到了不断扩展的应用,其能够极大地增强机械设计的工作效能并提高机械设计水平。由此可见,计算机辅助设计技术今后还需要在机械设计行业进行更为广泛、深入的推广和应用。相关技术研究与设计人员需要结合实际应用需求,坚持不懈地对计算机辅助技术进行创新与升级,使之更加符合机械设计制造的发展需求,促进机械设计制造向更加高效、智能、便捷的方向发展。
参考文献:
[1]傅方波.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用解析[J].科技传播.2014(6)
[2]潘桂根,敖四江,徐琳.计算机辅助技术在农业机械设计中的应用[J].南方农机.2011(6)
[3]马军.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].煤炭技术.2011(5)
[4]高翔.论计算机辅助技术与机械设计制造相结合相关研究[J].科技展望.2016(30)
篇2
关键词:计算机辅助设计;机械设计;应用
计算机辅助设计技术是借助计算机本身强大的数据计算能力和图形处理分析能力,通过绘图软件操作帮助有关工程技术设计人员来对工程产品进行分析、设计,从而设计出符合社会发展的工程零件,促进社会的发展进步。传统的机械设计一般是应用手绘来设计图纸的,而应用计算机辅助设计技术之后能够方便设计操作,促进对产品的研发和修改,相比传统的机械设计而言,计算机辅助设计技术的应用提升了产品的质量。
1计算机辅助设计技术在机械设计中应用的意义
1.1实现和人脑思维适应性的匹配
机械设计师在进行产品设计的时候需要在脑海中进行构思,之后将自己所构思的进行表达。在一般情况下,机械设计师在脑海中构思的物体形状是立体的,需要应用三维模型对产品的属性、形状等进行反映,计算机辅助设计技术有利于三维模型的制作。
1.2能够提升机械设计的工作效率
计算机辅助设计技术进行机械三维设计能够将复杂、多样的几何造型进行体现,之后应用运算软件和简单的几何实体来计算复杂的实体,形成截交线和相贯线,降低机械设计的工作难度,减少机械设计的工作周期,提升机械设计产品的生产效率。
1.3方便对机械设计零件的修改
计算机辅助设计技术的应用能够在不同装配环境下进行新零件的设计,并根据零件的位置信息和形状等信息进行新零件的设计,提升零件设计的方便性和快速性,实现不同零件之间的有效配合,减少零件设计中可能出现的错误。在装配环境下,机械设计工作人员可以根据箱子的形状在较短的时间内设计出和箱子相匹配的箱盖。在完成机械零件设计之后,通过资源查找能够发现机械零件设计的具体操作步骤,从而更好的进行机械零件设计。
1.4提升机械产品的设计质量
在社会科技和机械技术的不断发展下,在机械设计领域逐渐实现了机械产品设计和信息技术的结合发展,通过应用计算机辅助设计技术提升了机械设计产品的设计效率,提高了机械设计产品的质量。计算机辅助设计技术在机械设计中的应用具体体现在机械产品设计优化、分析机械产品有限受力情况等方面,通过对这些问题的分析能够提升机械设计产品的质量。同时,伴随大型企业内部数控加工工作的完善化发展,需要相应的提升机械产品的应用质量。在应用计算机辅助设计技术之后,能够准确的描述机械设计零件的位置、大小和形状,帮助有关工作人员更为准确、全面的了解产品的设计意图。
2计算机辅助设计技术在机械设计中的应用
2.1计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用
在机械设计中,逆向工程是一种消化、吸收和应用先进科学技术的机械设计方法,通过应用这种方法能够提升机械产品的设计效率和质量。但是在机械设计逆向工程应用发展中存在成本耗费大、受市场限制的问题,想要实现有效的机械设计目标需要有关人员投入更多的精力。计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用能够对先进国家的技术更好的消化和吸收,将这些技术转变为自身机械生产设计的动力。传统的逆向工程设计研究和应用注重实体物上,关注是对新产品的制造,具体实施在只有实物模型的条件下,在了解产品设计之后,对产品零部件进行逆向重构的过程。传统逆向工程设计研究往往是通过对产品的拆解和重新构建实现新产品的制造。在计算机辅助设计技术的应用发展下能够借助坐标测量设备、通用CAD软件等将实体物进一步转化为CAD模型,在计算机辅助软件和计算机集成制造系统的配合下对产品进行处理、再设计。计算机辅助设计技术在逆向工程中的应用以仿真的方式为有关人员的机械产品设计提供了实物分析,加强了有关工作人员对产品特点和产品零部件模型的充分认识。
2.2计算机辅助设计技术在汽车覆盖件中的应用
汽车覆盖件模型的设计对汽车车型和汽车的个性化设计都具有重要的影响。在现代汽车覆盖模型设计中,常常会出现设计人员设计和工艺人员设计之间的冲突现象,导致汽车覆盖件的设计人员无法在汽车覆盖件生产和制造环节中有效工作,严重的还会出现返工的现象,无形中增加了汽车覆盖件设计的成本费用,不利于提升汽车覆盖件的生产效率。汽车覆盖件的设计一般包括对市场需求的了解、模具结构的制造、模具工艺和热度问题的分析等。计算机辅助设计技术在汽车覆盖件设计中的应用能够将汽车覆盖件转变为实物,如果出现了设计的问题之后可以返回上一次操作重新设计。另外,在汽车覆盖件的绘图设计中,传统的绘图方式采用的手工的方式,对设计人员的手工操作有着较高的要求,在具体操作的时候很容易出现问题。而将计算机辅助设计技术应用在绘图设计中能够应用相关软件进行设计操作,提升了汽车覆盖件设计的效率。
2.3计算机辅助设计技术在零件装配观察中的应用
机械零件装配的设计需要设计人员应用不同的装配来实现自己的设计理念,由此带来的机械零件装配设计效果也是多样的。而计算机辅助设计技术在机械零件装配中的应用能够借助计算机系统操作演示不同机械设计之间的不同搭配,从而进行搭配设计的筛选,剔除掉不符合实际需要的零件装配设计,节省机械零件装配设计所需要不必要的时间和测试费用,提高工作效率。
3结束语
综上所述,将计算机辅助设计技术应用到机械产品的设计中能够提升机械产品设计的准确度,实现对复杂数据和图形的简化分析。为了进一步提升机械产品的设计加工效率,需要有关设计人员加强对计算机辅助设计技术的研究应用。需要注意的是,计算机辅助设计技术大多来自于发达国家,我国自主研发的较好,将其应用在机械产品加工设计中和国外相比仍有较大的差距。为此,还需要有关人员加强对计算机辅助设计技术的自主研发力度,结合社会主义经济市场发展需要和对该技术的应用情况提升计算机辅助设计技术的应用水平,加大力度宣传计算机辅助设计技术,从而为计算机辅助设计技术的发展应用提供更为广阔的空间。
作者:刘希望 单位:山西天地煤机装备有限公司
参考文献:
[1]沈进.浅谈计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].信息与电脑(理论版),2011,12:34.
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【关键词】 计算机辅助设计 机械设计 应用分析
目前,计算机辅助设计在机械设计中应用的非常广泛,随着科技的高速发展,计算机的辅助设计的应用提高了机械设计的效率,缩短了产品的开发周期,给公司带来了更多的经济效益。本文通过简要阐述计算机辅助设计在机械设计中的重要性以及应用的主要方面,提出能够更好地提高应用技术的实践应用方案。
1 计算机辅助设计的主要应用
随着科学技术的高速发展,计算机辅助设计在技术、应用等各方面有了较大发展,目前广泛应用于机械设计中,特别是对机械设计的实践应用方面,缩短了工作时间,使其得到很大的发展。相对而言,机械设计的设计步骤繁多,一些比较繁重的工作,例如对零件动力、强度的测试等,通过计算机的使用,可以提高机械设计的合理性和生产效率,可以生产高质量的产品,为企业带来更多效益。
1.1 二维绘图的应用
在机械设计中,二维绘图占据了非常重要的位置,在过去是由设计师手工进行绘制,但是这种工作方式浪费了大量的时间,降低了工作效率。但是通过计算机,利用一些绘图软件进行操作绘制,如PROE、CAD等,通过这些软件的使用,机械设计的大部分步骤都可以用计算机来完成,降低设计师绘图的时间,不仅使得工作效率提高,还是设计师能够有更多时间去实践自己的设计项目,从而达到更好的发展。
1.2 三维设计的应用
机械设计要采用简单的几何体来组建较为复杂的几何机构时,就可以采用计算机辅助软件进行三维设计,从而降低设计难度,缩短设计的周期,使得工作效率得以提高。另外,采用计算机辅助设计这些三维设计时,可以模拟重组装配零件,在设计的时候激发灵感,组合出更优秀的作品,使得设计工作发挥其高效性。
机械设计的每个步骤都可以通过计算机来完成,将计算机辅助设计在机械设计中适当应用,注意要与实践相结合,才能在设计中运用好计算机辅助设计,生产出质量优异的产品。
2 计算机辅助设计在机械设计中的应用优势
机械设计中,要将理论知识和实践融合,才能设计出高质量的产品。我国的计算机辅助设计的水平目前还相对较低,但要看清计算机辅助设计在机械设计中应用的优势,并且加强对计算机辅助的研发工作,使得计算机辅助设计软件更好的为机械设计服务。
2.1 缩短设计周期
在以往的设计中,偏向于传统的人工绘制,在简单的机械设计中,往往也需要大量的时间来制作,给设计带来了很大的困难,特别是复杂的几何结构的零件,为绘制带来了更大的难度。但如果采用计算机辅助软件进行二维绘图或者三维设计,用一些简单的几何体组建这些复杂的几何机构,以此缩短设计周期,提高工作效率。
2.2 产品设计修改
利用计算机辅助技术,在零件设计的时候,即使出现零件出错或不满足相关需求的情况下,我们也可以对产品设计进行修改,相比较传统方式,利用计算机辅助技术,会更加快捷方便。在零件环境中,我们也可以看到零件设计的各个步骤,在调整的过程中能够方便看出问题的出错点,提高了修改的有效性,使应用能发挥其实效性。
2.3 观察装配零件
计算机辅助设计可以对某些零件的运动成果进行展示,利用虚拟实验,对装配零件进行观测。通过计算机进行演示,将不合理的地方进行修改,节省了产品试验的费用。例如,在机械设计中,采用不同的装配关系可以出现不同的效果,利用计算机辅助技术将不同的装配关系进行演示,查找器可以对不合理的地方进行显示,方便我们对错误的部分进行修改,使得设计的质量得到提升。
3 通过了解CAD的具体概念达到更好的应用效果
计算机辅助设计是一门由设计人员利用计算机设备完成机械设计中的模拟制图等工作,利用图形设备在不断修改和反复验证的基础上,设计处满意的图纸内容的技术。
机械设计的优异很大程度上决定了产品的质量及工作性能的好坏,机械设计是机械工程的重要组成部分,是产品生产的必要条件。
机械设计从狭义上来看仅指技术性的设计过程,广义的机械设计是指设计者根据对机械的工作原理,装配零件的材质和形状尺寸以及物理传递方式等进行构思和设计,依据要求和现有条件将其形成具体的描述,以实现机械制造的工作过程。机械设计的大多数步骤都需要计算机的帮助,例如图形的编辑调整,数据的计算比较,对零部件动力、强度等方面的精确测试,都需要相应的计算机软件的支持。
随着计算机技术的快速发展,计算机辅助技术正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面在广泛的机械设计中,为提高产品质量发挥着重要作用。计算机辅助设计软件在机械设计中除了可以解决繁琐的数据工作之外,还有许多用途,设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建,在计算机上制造一个模拟样机,对它的工作性能和工作特征进行研究,根据出现的状况修改原来的设计,提高产品的质量。
4 结语
计算机辅助应用在机械设计中应用的非常广泛,对提高产品的效率有着重要作用。随着时代的发展,产品更新速度加快,设计人员必须更新自己的设计技术和设计理念以适应时代的需求,将计算机辅助设计软件在机械设计中巧妙应用,使得设计产品的质量得到提高,满足激烈市场竞争的需要。
参考文献
[1]刘嘉,李晟.计算机辅助设计课程教学改革的研究与实践[J].安阳师范学院学报,2011(02).
[2]张剑,王彩瑞.根据学习者CAD学习特点选择适合教学方法的探究[J].华章,2011(18).
[3]魏雪.行动导向教学法在《计算机辅助设计》课中的应用[J].华章,2010(18).
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【关键词】CAD/CAM 课程改革 项目设计与开发
一、“UG计算机辅助设计与制造”课程项目设计的思路
(一)以能力为本位,突出“能力目标”
“UG计算机辅助设计与制造”课程是高职机械、机电、模具、数控等制造类专业课程体系中的核心课程,本课程的能力目标旨在培养学生构建三维实体造型的产品开发能力、自动编程和数控加工的应用能力,课程目标充分体现了现代高等职业教育人才的培养规格和要求。
(二)以项目课程为载体,突出“任务训练”
在新的项目教学模式中,应突出任务训练,让学生尽快进入实践操作,体验工作效果,以预先设置的一系列项目或任务为载体,让学生在做中学,边学边做。这样既可以提高学生的学习兴趣,又能培养学生在工作中不断学习的良好习惯,使学生在工作岗位上可持续发展。
(三)以学生训练为主线,突出“学生主体”
一门课程的学习效果,绝不能只看教师上课教了些什么东西,而要看学生到底学到了多少东西,学生才是学习的主体。在课程项目设计中应充分认识到这一点,最好是将学生未来职业岗位上和本课程相关的内容作为训练项目,让学生能积极主动地参与到这些项目中来,自己动手、动脑跟随教师去完成项目,通过训练使学生学到知识、掌握技能、提升能力。
二、“UG计算机辅助设计与制造”课程项目开发的实施
根据上述课程项目的设计思路,“UG计算机辅助设计与制造”课程项目开发流程如下图所示。
(一)企业岗位对学生的职业能力要求
根据对企业职业岗位的调研,“计算机辅助设计与制造”课程对学生的职业能力要求主要有以下几方面:1.了解计算机辅助设计基础理论和发展方向;2.掌握UG软件的安装、使用方法;3.具有对一般复杂程度的机械零部件(包括曲面零件)进行实体建模的能力;4.具有绘制工程图的能力;5.具有装配建模的能力;6.具有一定模具设计、平面铣削和钣金设计能力;7.能对一般模具零件进行自动编程。
(二)制定适合岗位需求的课程标准
依据“数控专业工作任务与职业能力分析表”中的典型工作所需职业能力设置课程内容,实现教学内容与生产过程衔接。其总体设计思路是打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容,让学生在完成具体项目的实施过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。本课程的设计是以三维零件的建模及加工为线索来进行,通过对常见机械零件(包括曲面零件)的实体建模、装配、仿真加工等训练,培养学生对相关职业岗位的适应能力。
(三)项目化课程的设计与开发
基于项目训练的“UG计算机辅助设计与制造”课程设计与开发是以“能力本位,任务训练,学生主体”为思路,将一个典型的工作任务转化为一系列的学习任务而形成的教学项目式训练。以工作过程为主线,以学生训练为主体,以培养学生职业能力为目的,真正使职业能力的培养融于平时的教学训练中。在课程设计与开发中应着重做好以下几方面:
确定本课程的整体目标,深刻理解项目化设计的内涵。精心做好项目设计,开发编制《UG计算机辅助设计与制造》,整体化设计校本教材。
具体操作中,在广泛调研的基础上,根据“UG计算机辅助设计与制造”的实施性课程标准,梳理了知识目标和技能要求,我们决定选择台虎钳的设计与加工为本课程的贯穿综合项目,主要通过零件二维草图的绘制和三维模型的造型和加工,培养学生的CAD/CAM能力。同时考虑到知识的全面性,还增加了水杯、手机、印章等零件模型设计与制造作为能力训练的辅助项目,以使学生更全面地掌握该课程的知识及应用。具体见下表:
三、课程项目开发和实施的几点思考
(一)训练项目的选择要有代表性
在本例中,选择台虎钳的设计为贯穿课程的大项目。其中前十个任务为设计模块的基础知识,“任务十一”部分由学生自行改造设计台虎钳,可以从外形上改造,也可以从结构原理上改造,训练学生对所学知识的综合应用能力。后面四个任务是对前面大项目的补充,补充课程职业能力要求中曲面建模和数控加工自动编程的相关知识。
(二)训练项目的选择要有时代性
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一、CAD/CAM的重要性
在当今的市场竞争中,谁能满足用户的要求,谁就能占有优势。人们对产品的质量,更新换代的速度,以及产品从设计、制造到投入市场的周期要求越来越高。为满足消费者多样化、个性化和中小批量化的要求,软件必须设计周期短,生产更柔性。传统的设计及批量生产方式面临着严峻的挑战。CAD/CAM技术就是为了满足这些需求而采用的一种新方法。CAD/CAM的发展必将有利于发挥设计人员的创造性,提高企业的设计、生产及管理的水平,提高企业的市场竞争力。
计算机辅助设计及计算机辅助制造是计算机技术在机械加工领域中的主要两个方面。它的出现使人们在产品的设计和产品生产中大大节省了时间,提高了效率,使产品的设计和制造实现了自动化,人们通过整个系统(CAD/CAM)实现了对产品的设计、制造全过程的信息进行处理。具体来说,CAD/CAM可以实现零件造型、计算分析、工程绘图、结构分析、优化设计、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助编程、模拟仿真、工程数据管理、信息传输与交换、特征造型等。
二、CAD/CAM的发展过程和应用现状
二十世纪四五十年代计算机的出现为CAD/CAM的发展奠定了物质基础。六十年代美国人提出了人机交流、计算机图形及交互技术等理论,从而为CAD/CAM技术的发展奠定了理论基础。七十年代,交互计算机图形学及计算机绘图技术日趋成熟,并得到广泛发展,面向中小企业的CAD/CAM开始出现。在制造领域,美国辛辛那提公司研制出了一种柔性制造系统(FMS),但由于计算机技术的限制,其所能解决的问题只是一些简单的产品设计制造问题。八十年代由于各种新的技术发展,在制造领域出现了产品设计过程相关的辅助软件,如计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助质量控制(CAQ)等。特别值得一提的是,在这些辅助技术的基础上,八十年代后期出现了计算机集成制造系统(CIMS),它将CAD/CAM技术推向了一个更高的层次。到了九十年代,CAD/CAM已经走出了它的初级阶段,进一步向标准化、集成化、智能化发展。到了二十一世纪,CAD/CAM已经发展并应用于各行各业,其销售收入也节节攀升,仅2002年其全球销售额就达近100亿美元,并且以每年10%左右的速度增长。综上所述,我们不难发现CAD/CAM系统的社会需求量非常大,发展应用的前景也十分广阔。
三、CAD/CAM在我国发展的情况
我国早在二十世纪七十年代就已经开展了CAD/CAM技术的研究。在八十年代,我国进行了大规模的CAD/CAM技术研究和开发。在“九五”计划期间,国家科委将CAD应用作为四大工程之一(先进制造技术、先进信息工程、CIMS工程、CAD应用工程)。
四、CAD/CAM技术在工业中的应用
随着科学技术的发展,CAD/CAM技术日益成熟,已经广泛应用于工程技术、机械制造等领域,成为一个技术含量密集的产业,特别是在机械、农业、化工、航天、航空、军事、汽车、电力、船舶、建筑等行业中的应用已经较为普遍。
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关键词:计算机辅助技术;机械制造业;应用
中图分类号:G623.58 文献标识码:A 文章编号:
1电子计算机辅助技术对机械制造业的影响
1.1计算机辅助技术是机械制造业设计制造技术革命的重要标志。随着计算机辅助设计、辅助制造以及辅助工程等相关技术应用范围的不断扩大,为自动化流水线的实际运用创造了有利的技术条件,这也在一定意义上预示着机械制造业在产品研发、生产技术、生产能力等方面发生巨大变革。自动化流水线适宜信息作为导向,以现代化信息技术为动力,同时依托于计算机辅助技术,影响范围广泛涉及到机械制造企业生产过程的各个环节;
1.2计算机辅助技术推动了机械领域的交流互动。当前很多机械制造企业已经对交互式多媒体网络的重要性有了充分认识,借助连接技术,进一步强化了与供应商以及承包商之间的交流和沟通;不少制造企业依托于互联网平台,使产品研发制造周期大大缩短,诸如新产品研发、生产安排及控制、人力资源配置等均离不开信息交换,而借助计算机辅助技术可以在很大程度上减轻工作负担及压力。随着世界经济一体化趋势的不断强化,借助计算机多媒体会议系统这一现代化“以太”会场,全球各地的机械制造厂家进行交流变得更加密切。多媒体会议作为网络系统,可以实现对声音、数据以及视频等的实时准确描述,在工业领域的影响越来越大。世界一体化交互以及网络会议系统实施的重要基础就是计算机多媒体传输及处理技术占据主流地位。
2机械制造业中电子计算机辅助技术的应用
2.1产品研发
利用性能优异的计算机,可以促进研发设计过程中的繁重工作量的大大降低。在计算机辅助设计中利用多媒体技术,图像图形处理将会变得十分轻松,新产品的研发设计效率也会得到很大程度的提升。在计算机辅助设计方面,比较具有代表性的一个软件就是AUTOCAD,此软件不论是在之前的DOS版本上还是目前的32位平台中,一致都是计算机辅助设计的领军者。
首先,运用CAD进行设计计算,确定主要几何参数,受力分析、强度和寿命计算、刚度计算,然后根据给定的设计条件和功能要求对机械部件的许多主要参数进行数值选择。最后,合理布置各部件的相对位置,绘制二维或三维图形。
包含产品生命周期理念在内的计算机辅助工程实现了产品单一研发向系统工程管理的过渡,立足于产品生命周期对诸如成本、利润以及价值等技术经济因素相互间的关系进行深入研究,在此基础上分析预测产品的市场竞争力,确保在当前条件下,通过全面评估,获取最大效益。在此背景下,计算机辅助技术势必充当新产品研发利器。从一定意义上讲,计算机辅助技术为计算机辅助设计及计算机辅助工程的发展奠定了坚实的技术基础,并为二者占据计算机辅助设计软件的基础性地位提供有力保障。
在机械制造业的新产品研发过程中,对应于虚拟设计技术的虚拟现实技术通过与计算机辅助技术的有效结合,对虚拟产品设计带来了极为深远的影响,使该过程中人与计算机的交互方式得到一定程度的改善。举例来说,在计算机辅助设计中引入虚拟现实技术,一方面,可以在进行模拟开发时对新产品的部分性能加以模拟提供便利,另一方面,设计人员修改产品设计方案的难度也会有很大程度的降低。对于具备技术条件的企业而言,在设计虚拟产品的过程中,设计人员可以以当前的计算机辅助设计系统构建起相应的模型,之后再向虚拟环境转移,并为设计人员及准客户提供体验机会;除此之外,设计人员还可以在虚拟现实系统基础之上对新产品的设计方案进行相应的调整和完善。比如,在设计汽车时,设计人员所处的就属于交互式环境,借助头盔显示器、专业数据手套以及位置追踪仪等专业化设备,可以将视觉、听觉以及触觉等连接到虚拟概念产品上,不但能够有身临其境的感受,而且可以十分便捷的检查并评估虚拟产品设计方案,对于发现的不足之处及时加以调整和完善。
2.2生产控制
在机械制造领域,比较具有代表性的生产控制就是围绕产品质量控制这一中心内容的有限次PDCA循环,对生产过程的能力、质量以及产品质量实施有效控制是其主要目的。简单而言,借助计算机辅助技术实现的机械制造业新产品生产过程的控制可以归结为:输入、转换、检查、及时反馈、修正以及输出等。对于批量生产自动化流水线而言,计算机控制系统实时反馈性能具有重要意义。对信息及数据进行反馈,也就是对数据的自动化处理以及对加工参数的及时修正是计算机控制系统的中心内容。通过向计算机控制系统中引入多媒体及相关技术,将会在很大程度上提升系统描述性能,这样,之前极为抽象乏味的数字描述形式将会被更加直观和形象的图形图像以及仿语音形式所代替,从而在一定程度上提高生产人员及控制人员对实际生产过程、过程质量以及产品质量的变化掌握能力,一旦发现问题及时采取相应的解决对策,以确保机械制造生产过程状态的稳定性及最佳性。举例来说,在计算机辅助技术占据计算机控制系统主流地位的背景之下,模具的加工控制过程的难度将会大大降低。在之前诸如凹面加工等掌握及控制难度相当大的信息及数据,如今可以比较轻松的在控制终端以相应的截面图形或者是三维影像的形式准确的展示出来,这样对于生产及控制人员,整个生产工序将会变得更加直观。
对于机械制造业的生产过程而言,借助计算机多媒体信息系统,即使是非同一领域的工作人员也可以为实现相同工作目标而合作。比较具有代表性的计算机集成制造系统远程监控主要是借助多媒体技术得以实现的,对于操作人员而言,能够在同一时间对处于相同制造单元中的几台机器进行操控。借助图形用户界面以及一套能够具备互相作用性能的多媒体信息传输机制,可以达到对交换结果进行适当强化的效果,除此之外,还可以针对具体产品设计制造过程给出相应的解释。比如,借助计算机多媒体音像视频可以较为详细的进行操作示范;同时,如果在运行过程中发生超差情况,多媒体控制系统还会自动向操作人员发出通知,使其可以及时采取措施,确保设备处于正常状态。
除此之外,机械制造行业中计算机辅助技术的实际应用还体现在企业员工的培训方面,利用计算机辅助技术针对企业员工进行技能培训主要具有以下几方面的优势:可以组织大量员工开展专业技能培训,效果也更加明显;教学方式及手段有所改进;员工对培训的兴趣得以激发,参与积极性高。
3结束语
综上所述,随着现代化计算机辅助技术的飞速发展,其影响范围日益扩大,对传统机械制造业的发展产生了极为深远的影响。机械制造业中计算机辅助技术的实际运用,为制造业实现进一步发展提供了动力;与此同时,机械制造业现代化及自动化程度的不断提高,对计算机辅助技术的要求也相应提升。当前形势下,应努力寻求传统产业与高新技术产业的有效结合点,促进二者实现有机结合,相辅相成,进而实现健康稳步发展,机械制造业的世界一体化趋势也会逐步加强,在今后发展过程中,占据主流地位的将会是集成化程度以及自动化程度均更高的产品研发、生产以及营销模式,而计算机辅助技术为这一目标的顺利实现奠定了坚实的技术基础。
参考文献:
篇7
在新形势下,消费者对汽车的多样性需求使得汽车的设计也需要紧跟时代的步伐。传统的汽车设计方法逐渐不适应新形势下的汽车设计的节奏。本文对计算机辅助设计应用于汽车设计进行探讨,旨在能够有效的指导汽车的设计。
【关键词】
计算机;辅助设计;汽车设计;分析
1新形势下的汽车设计简介
随着汽车工业的不断发展,汽车的性能和外观得到巨大的改善,且随着广大消费者对汽车的多样性需求的增加,需要汽车的设计不断的随着消费者的需求进行改进。新形势下,广大汽车消费者不仅追求汽车的性能,而且也注重汽车的外形美观。这就需要在汽车设计中沿着以下几条路径发展:一是在外观设计上,要追求艺术性,能够吸引消费者的眼球;二是汽车功能设计方面,要尽可能的增加汽车的功能;三是汽车的性能方面,需要更加的可靠。为了达到上述几点,传统的汽车设计方法很难达到要求,这就需要采用计算机辅助设计。采用计算机辅助设计的方式,一是通过相关的工具软件能够设计汽车的外观;二是能够通过计算机的存储技术存储大量相关的数据文件,便于汽车的设计。
2计算机辅助设计简介
计算机辅助设是设计人员通过计算机及其图形设备来进行辅助设计,以达到相应设计目的。计算机辅助最早开始于二十世纪60年代的美国麻省理工学院的交互图形学的研究计划。当时设计的目的是为了解决汽车设计过程中通常面临的几种情况:一是需要对各种方案进行大量数据的对比分析和计算,并根据相关的计算结果得到最优的设计方案;二是解决各种数字、文字或者图形信息的储存,并且能够实时的进行数据检索,以提高工作效率;三是能够有效解决图形设计中各种修改问题,包括图片的编辑、放大、缩小、旋转、复制和平移等,能够极大的节省设计人员的工作量。
3汽车造型设计
随着广大消费者消费观念的改变,对汽车的造型更加追求。汽车的造型逐渐成为消费者购买汽车产品的一个重要的参考依据,美好的造型设计是提高产品品质的一个重要方面,也能够有效的体现该汽车企业的文化素养,因此各大汽车企业更加的注重汽车的造型设计。现在的汽车造型设计方面,逐渐提出一种叫做概念车的概念。所谓的概念车就是在原有优美造型外表之后还加入了许多现代高科技技术和手段,以达到获得消费者青睐的目的。概念车的发展具有前瞻性,通常能够根据消费者的需求进行不断的改进,且能够超越消费者的预期进行设计,以达到增大销售额的目的,逐渐成为未来汽车行业发展的方向。这也更加强调了汽车外形塑造的重要性,优美的外形结构是概念车的前提与基础。这就使得计算机辅助设计在汽车设计中扮演着越来越重要的角色。在此基础上,为了有效的说明计算机辅助设计在汽车设计中的应用,本文通过基于软件复用的方式来说明计算机辅助设计方法在汽车设计中的应用。汽车的构件可以统一表示成Q=<Qname,Qattribute,Qinterface,Qilluminate>,依次代表构件的名称、属性、接口和构建的特征以及必要的信息。为满足不同用户的不同需求,将汽车类型分为基本类和生成类两种类型,其中每种类型又可以分成两类,初级构件是最小单位的构件,通常也称之为零件。当用户需要设计汽车的构件时候,通常有两类选择,一种是参考设计,另一类是创新设计。通常汽车构件的存储都存储在数据库里面,这样一定会占据大量的空间,可以将其名称与参数存在相应的数据表里面,每一次调用时将会自动生成一遍,这样将会极大的节省空间。如果用户需要使存储更加简洁有效,一般采用xml,可以达到不仅可以存储实体构件,还可以存储其他一系列的构件,且每个构件只占据一个表项,可以达到节省数据空间的目的。
4计算机辅助设计应用于汽车设计中的优势
4.1减少设计计算
现在的汽车新车车型真正投入试制之前,都会进行许多的图面检查、性能预估和结构分析,这些都是为了更好地提高车型设计的可信度。以上这些工作并不是说说而已,需要对大量的图形设计进行细节对比,还要结合汽车本身的性能、操作简易便捷性,车辆本身的承重以及减少行驶阻力进行分析,使得图形外观符合要求。除此之外就是各种数据的处理分析。汽车的试制研发就是在不停的实验验证,反复地各种数据修改。在计算机辅助设计没有出现之前,这些工作都是人力手工绘制,绘制手稿就需要很长的时间,在后续的试制过程中,也只能在纸上进行各种修改。纸质版的图纸并不像电脑上的电子信息那样容易储存和修改,而且因为纸质本身的特性所决定,纸质版材料很容易损坏和遗失。如若遗失后,先前的一切工作都需要从头再来。
4.2能够采用相关算法进行汽车车身构件选取装配环境研究
在新形势下,汽车的装配件越来越多,产品结构越来越复杂,加上目前很多信息还不够完备,需要对不确定的信息进行模糊化处理。微粒群算法就是一种很常用的方法。微粒群算法的由来是通过鸟之间的集体协作从而达到群体之间最优的目的。在该算法中,将每一个备选解作为一个粒子,可能存在多个粒子同时共存的问题,需要进行合作寻优,以求解最优的解。如果将该方法运用于汽车的各种模糊问题寻优中,能够有效解决新形势下汽车设计中面临的相关问题。
4.3能够提高汽车产品的质量
新形势下的汽车追求美观的同时,更加注重产品性能的好坏,因此在设计产品时应该使其具有高可靠性、低成本的特点。如果采用新一代的计算机辅助设计,能在重点考虑汽车产品设计的创新性、随机性的同时,更加体现高可靠性,能够有效的提升产品的质量。
5结论
通过对新形势下的汽车设计的发展前景进行分析研究,以及计算机辅助设计的优点进行分析得到:在新形势下的汽车设计中,通过计算机辅助设计能够提高汽车设计的效率,有利于汽车产业的快速发展。
作者:乔琴艳 单位:山西运城农业职业技术学院
【参考文献】
[1]仝光,叶本刚.汽车安全辅助驾驶系统中报警装置的设计[J].上海电机学院学报.2010(03)
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关键词:计算机辅助设计;机械设计;应用探讨
近年来,计算机辅助设计逐渐应用在机械设计中,不仅提高了机械设计工作效率,而且提高了机械设计质量,为我国机械设计行业的快速发展创造了良好条件。因此,有关CAD在机械设计中的应用研究受到越来越多业内专家的重视,研究获得的成果给CAD技术的广泛应用提供了有力的支撑。
1 计算机辅助设计重要性分析
机械制造业是我国重要产业,在促进经济发展及社会发展发挥着重要作用。而机械设计在机械制造业占有重要地位,一定程度上影响机械生产水平。从目前来看,机械设计一般通过计算机完成,尤其在图形编辑、数据对比、零件精准度测试等环节均需计算机的支持。另外,机械设计环节中也离不开计算机。例如,设计人员利用计算机可构建机械产品的虚拟模型,并参考设计图纸进行细节上的修饰,确保机械设计质量满足设计目标要求。尤其最近几年,计算机技术发展迅速,应用在机械设计中,在降低机械设计难度的同时,使机械设计效率得到进一步提高,计算机辅助设计在机械设计中发挥着越来越重要的作用,在推动我国机械制造行业稳步发展上,扮演着不可替代的角色。
2 CAD在机械设计中的优点分析
CAD在机械设计中的应用优点较为突出,主要表现在以下三个方面:首先,显著提高机械设计工作效率。利用CAD技术可将复杂的设计图形简单的呈现出来,尤其在计算机强大计算功能的支持下,能进行布尔运算设计出复杂程度较高的机械产品。同时,当其中某一步出现错误,还可方便的返回,给设计人员进行修改提供较大便利。从整体上来看,使得机械设计周期得以大大缩短。其次,保证机械产品质量。众多周知,机械设计质量直接影响生产出的机械产品质量,而利用CAD技术可真实性的模拟机械产品外形及性能,及时发现设计瑕疵。同时,在后期生产时利用数控技术能够制造出质量较高的机械产品。最后,降低在机械设计环节上的开支。利用CAD技术大大降低了机械设计难度,而且设计人员可在参考设计图纸的前提下进行大胆创新,验证一些新的想法,而这些并不会增加机械设计成本开支,为机械生产企业利润的增加奠定坚实的基础。
3 CAD在机械设计中的应用
通过分析CAD技术的重要性及在机械设计领域中的优点,不难发现CAD已成为机械设计不可或缺的技术,因此,有必要加强对其在机械设计方面的应用研究,不断拓宽在机械设计中的应用范围。分析发现CAD在机械设计中的应用主要体现在以下几个方面:
(一)在绘图中的应用
CAD技术在机械设计绘图中的应用是较为基础的应用。设计人员利用CAD技术可将一些应用率比较高的符合、图形存放到专门的图形库中,进行图形绘制时直接调用即可,尤其绘制一些复杂程度较高的图形,调用现存的图形,可大大提高绘图效率及质量。同时,机械设计过程中应用的零件模型非常之多,由标准与非标准之分,设计人员利用CAD技术事先将一些应用率比较高的模型进行编辑,而后可将其编入对应的零件库中,进行实际设计时直接调用,可缩短机械设计工作时间。另外,传统机械设计时绘图操作一般是设计人员手绘,绘图效率及质量可想而知,而利用CAD技术配合使用专门的绘图软件,绘图准确性及绘图效率得到较大提高。
(二)在三维造型中的应用
三维造型在机械设计中具有较高应用率,尤其实体造型设计更为常见,其可真实反映设计产品的实际情况,是机械设计的重点与难点,应引起设计人员的高度重视。利用CAD技术可方便的对实体造型进行处理,尤其对一些设计细节的处理较为方便,在增加设计人员设计便利的同时,使实体造型更为详细、真实的展现出来。同时,设计人员可根据设计图纸及实际情况,对实体造型进行论证与分析,及时发现实体造型设计存在的不合理之处,针对性的加以改进,为后期生产质量更高的机械产品提供精确参考。另外,实体设计遇到的问题可利用相关文档进行说明解释等,使整个机械设计变得轻松而又高效。
(三)在二次开发中的应用
当今社会对机械设计要求越来越高,因此,为设计出更多满足社会生产的产品,需进一步强化CAD技术功能,这就需要根据实际情况进行二次开发。目前VBA、AutoLisp是应用较为普遍的工具,尤其VBA使用方便,操作简单。不过这两种工具兼容性较差,即,一旦选择一种二次开发工具中间不能更换,这一点在进行二次开发时应注意,根据机械设计具体要求选择合适的开发工具。总之,将CAD技术应用到二次开发中一方面可满足客户特殊机械设计要求,另一方面可提高机械制造企业的竞争力,因此,机械制造企业有必要根据自身实力将CAD技术应用到二次开发中,以更好的满足客户要求。
4 总结
总之,随着计算机技术的不断发展,出现越来越多新的机械设计软件及工具,使CAD技术的内容不断扩充,很好的满足社会发展对机械设计行业的需求。因此,我国应增加CAD技术在机械设计中的应用研究,不断提高CAD技术的应用水平,使其更好的为机械制造业及社会发展服务。
参考文献:
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【关键词】机械设计制造;计算机辅助技术;应用
随着我国社会经济的发展,我国的机械制造业取得了巨大的发展,通过运用一定的先进的科学技术的力量,促使机械化的水平向自动化的方向转变。自动化发展的方向,主要表现在计算机的虚拟化与数字化等方面。其中计算机的虚拟化指的是,通过借助于计算机系统中的各种先进的软件,对整个操作工作进行模拟与实验,并且虚拟化已经逐渐成为自动化的一个重要的方向。被广泛的应用到机械制造的各个领域中。因此,把机械设计制造的技术与计算机的辅助技术结合起来,是当前亟待解决的问题。
1.机械设计制造
机械设计制造主要是由两部分组成,这两个部分分别是,机械制造与机械设计。机械制造主要是对各种机械类产品、机床、仪器各种仪表,包括其他的机械设备的总称。机械设计主要是根据机械设备的使用要求和流程,对机械制造的工作原理和制造结构,以及运动传递的方式。各个机械设备的使用,要求对就机械设备的工作原理和结构进行构思,分析并且计算出构思方法,并且要把各项技术当做制造工作的全过程。随着我国科学技术的大力发展,机械制造技术获得了巨大的发展,尤其是计算机技术的广泛运用,提高了机械设计的水平。因为机械制造水平与机械制造产品的质量密切相关,因此,把计算机技术应用到机械设计的领域,能够从根本上提高机械制造产品的质量。就更需要把计算机这项辅助技术应用到,机械设计领域,才能有效的保证机械类产品的高效质量。涉及到机械设计的知识非常广泛,内容也很复杂。
知识的内容主要包括:进行机械设计的对象,关于机械领域的应用知识,进行机械设计的方法。关于机械设计类的知识,还包括,说明性知识,求解知识,过程性知识,元知识。从知识的性质角度划分的有,描述性知识,过程性知识。关于机械类知识的方法的表达,具有四个鲜明的性质:充分表达能力,即需要具备确切的在表达领域,运用各种知识的能力。有效推理,与较高效率的推理功能结合起来,支持系统的良好控制能力。方便管理,为了实现好模块化管理,检测出类各种矛盾与冗杂的知识,方便知识的及时更新与维护,全面理解知识,使知识结构呈现的更加透明化。由于机械设计在实际应用中的复杂性,在描述性领域,表达知识的时候,仅仅只是使用一种知识是远远不够的,需要采用不同的表达知识的方式,多种知识的表达方式。在通常情况下,把这种方法叫做复合型知识系统。
2.计算机辅助技术
计算机辅助设计简称为“CAD”,指的是借助于计算机这类软件,或者是其他的图形设备,帮助相关的设计人员完成设计的一种先进的技术,并且这项技术经过几十年的发展,已经能够广泛的应用到各个领域。尤其是计算机辅助设计在机械设计制造的应用方面,有着无法比较的优势。我国开展计算机辅助技术是在上个世纪,并不是十分晚。就安吉辅助技术在现代机械行业得到了越来越广泛的使用,并且这项技术日益发挥出重要的作用。初步进行设计的时候,一定要对实物模型进行测绘建模,如果受到一定的条件限制,可以根据实际情况直接绘出详细的工程图纸,并且在绘制的基础上完成建筑模型。通过完成零部件的模型,在进行一系列的虚拟装配环节,然后在进行机构仿真设计,通过学习机构仿真联系,更容易实现连杆类机构仿真。完成了以上的步骤之后,可以进一步引进工程分析,才能更好的实现机构类工程分析。通过有效的应变能力的分析,并且根据分析结果来修改设计参数,从而实现好机械类产品的优化方案。工程分析这项技术越来越受到相关的工程技术人员的高度重视,同时这项技术也是现代设计技术的重要的发展领域。
3.计算机辅助技术在机械制造业的应用特点
计算机辅助技术,是一种借助于计算机技术,帮助设计人员开展设计工作的一项重要的技术,并且经过几十年的发展,计算机的辅助技术已经能被广泛的应用到各个领域的发展中。尤其是在机械设计制造中,具有无法比较的优势,这些优势主要表现在:
3.1提高机械设计制造的工作效率
把计算机中的辅助设计技术广泛的应用到,计算机设计的领域,不仅能把复杂的几何图形变得更加简单,同时还能把复杂的计算机运算变得简单,更加有利于设计师们更好的开展工作。进而全面提高计算机辅助技术的应用,促进机械重组的实现,促进了机械设计中新零件的开发与利用。
3.2方便机械设计的修改
把计算机辅助技术广泛的应用到,机械设计制造领域,不仅能使新设计在旧环境中就能更好的实现,而且还可以根据其他的零件的位置,来重现设计新零件,因此大大提高了机械设计的方便与快捷性,与此同时,还为机械设计修改错误零件提供了一定的方向。
3.3提高机械产品的质量
我国的经济不断的发展,科学技术水平也得到了提高,因此在机械设计技术上取得了长足的进步。尤其是随着计算机辅助技术的发展,大大提高了机械设计制造技术水平。又因为,机械制造设计水平,直接关系到,机械产品的质量的高低。因此,如果把计算机辅助设计技术广泛应用到机械设计领域,能够全面并且有效的提高机械制造中,产品的质量。
4.如何应用计算机辅助技术
4.1大量使用计算机符号
设计师们在进行一项设计中,一般都会使用大量的图形和符号,这也是导致机械设计十分复杂的重要原因之一。如果把计算机技术应用在设计中,机械师们需要把图形与符号安排在一起,然后再对计算机进行设计。这样的设计过程不仅缩短了计算机设计的周期,也更加方便机械师们开展设计工作,还能够促使机械设计师们,在设计的过程中,避免遇到零件不统一的问题。
4.2绘图
绘图对于机械设计者们来说,十分重要。如果把计算机设计技术应用到画图当中,想用的减少了机械设计中的绘图时间,也大大提高了工作效率,从整体上提高了计算机绘图的质量。
4.3三维设计
机械设计者们在进行设计的过程中,通常情况下采用的是,实体造型的方法。如果能够用到计算机设计这项技术,不仅能为设计师们带来方便,还能将设计结果具体的呈现出来。
大大提高了计算机的工作效率。如果机械设计师们在工作中遇到问题,通过利用计算机技术来更好的解释。
5.结语
计算机辅助技术给我过机械行业带来了巨大的变革,促使传统的机械设计与制造业发生了质的飞跃。并且这项技术在全球范围内都得到了普遍的重视。在这一背景下,我国机械设计行业要想跟上时代的步伐,一定正确把握好计算机技术的发展方向,全面应用计算机技术,国家在这项举措的推动下,机械制造业要想重视计算机辅助技术的推广,把计算机技术当成一个企业发展的关键。计算机行业不惜代价投入大量的资金,全面引进广泛的人才。机械制造的科研单位也要跟上世界发展的潮流,全面跟踪国际间的动态,并且还要根据实际情况,全面结合我国国情的发展。面向各个国内的生产单位,开发出极具特色的计算机辅助产品,在科技研究方面加大创新力度,使我国计算机辅助产品更加具备方便实用的特点,成为世界上先进的产品。 [科]
【参考文献】
[1]钟志华.现代设计方法[J].武汉工业大学,2012(29):90-92.
[2]陈鹰.产生多个设计方案的键合图方法[J].机械设计,2011(17):62-63.
[3]孙手迁.计算机辅助概念设计研究现状和发展趋势[J].中国机械工程,2010(07):66-67.
篇10
【关键词】数控加工 CAD/CAM 集成系统
计算机辅助制造技术具有独立性的特点,使得独立系统之间无法自动传递并转换信息。数控机床操作起来比较难,并且操作程序较为复杂,复杂工件和单件小批生产的时候编程的工作量比较大。此外,当前我国的编程方式比较落后,导致数控机床的使用率和带来的效益都比较低,加上机械设计工作的效率和质量对数控加工结果的影响,数控加工的整体效率仍处在低水平阶段。所以,实现生产加工过程计算机CAD/CAM的一体化,应用在数控加工过程中具有非常重要的意义。
1 数控加工和CAD/CAM基本内涵分析
随着数控加工技术应用的领域越来越广,CAD/CAM集成系统面临的要求也越来越高,计算机软件发展的同时也带动了设计软件的改进和创新,应用在具体的实践操作过程中推动的技术的创新,结合生产实际对技术加以改进。
数控技术不只是单一的技术集合,而是由机械加工技术、微电子技术、计算机技术、自动控制技术等多种学科的共同体,虽然兴起的时间不长,但是发展的步伐却相当快,对机电行业具有重大影响。现阶段,我国绝大多数的数控加工过程没有独立的计算机辅助制造软件,受迫于数控技术革新压力,为了提高生产效率、降低生产生本就一定需要独立的辅助软件应用在数控加工过程中,这直接导致了CAD/CAM集成系统的出现和应用。
CAD,其全称为Computer Aided Design,意思是计算机辅助设计,应用到数控加工过程中具有辅效果,使得计算机精确的运算功能、大数据存储和处理功能、文字处理功能、综合分析能力等有机结合起来,形成一个设计者思想与计算机处理能力紧密配合的系统,使得设计的进程大大加快。CAM,本意是计算机辅助制造,涵盖的内容极其广泛,如刀的路径规划、数控程度的编辑等。
2 CAD/CAM集成系统的特征和应用分析
2.1 有效获取图形信息
CAD/CAM集成系统进行交叉式作业,结合设计和编程,能够实现获取和处理输入图形信息的目的。此外,该系统在技术的自动识别功能方面也得到完善,大大提升了系统分析数据的效率。将设计和制造有机结合,跨过了手工设计模块,整个零件的设计过程都在自动设计环境下完成。自动生成的图形文件如果应用独立的数控软件进行操作,则会使得数控系统独立于设计过程之外,将图形的绘制和存档独立开来,在进行程序的转换,冗长繁杂。而CAD/CAM集成系统能够应用相应的额函数设定对图形数据库进行智能选取,系统自觉挖掘文件的同时,简化了操作过程。
2.2 生成基本加工路线
CAD对实体进行绘制的时候即使要按照一定的次序进行,可是呈现给加工过程去没有根据设计图放置的顺序进行。如果图形出现变动的时候,数据库中难以体现出其间的变化关系。然而,集成系统的应用之后,就不需要考虑顺序这一因素,减少了多余的操作程序,使得加工过程得以简化,大大提高了工作效率。
2.3 对加工要求进行判断
CAD/CAM集成系统应用到的方法可以有效判断加工的方向。除此之外,还可以对加工过程进行合理把控。借助系统生成的NC代码,再现三维仿真图形,从中得到相应的经验数据,根据获取的经验数据能够在实际操作过程中预测出误差。就算可能存在算不出的情况,技术人员仍然可以返回修改NC的程序,直到满足加工的要求为止。
2.4 数据传输模块
通过数控系统的通讯接口,制造过程的子系统的数据传输模块将经过数控加工仿真的数控程序传入机床控制系统,进行实际加工,最终呈现产品实体。
3 CAD/CAM集成系统的发展前景
CAD/CAM集成系统是智能化、专家化专家系统的总和,该系统中储存着大量的信息数据,涉及到生产厂家、工艺艺术等相关方面的知识,数据库也会不断更新,使得在进行生产环节后生产出来的产品模型是最新的。专家系统在CAD/CAM中的应用的表现计算机辅助工艺设计中,如果系统没有在自身的数据信息范围之内找到符合条件的内容时,就会自动化地选择一个与所需的零部件相类似的数据,然后完成加工的过程。后期处理过程中,技术人员可以依照自身的实际需求,将未出现的数据选择性地添加到已有的数据库当中,以便以后需要的时候省却寻找相似物这一步骤,简化了系统操作流程,提高了工作效率。
科学技术是不断发展的,计算机辅助设计与制造技术以及计算机技术也是不断进步的。人们对于设计技术和制造技术的需求不再满足单纯的独立,而是通过将计算机辅助设计技术与制造技术相互结合,集成化应用。尤其是近年来出现的计算机集成制造系统,这种一体化的结合能够将CAD中设计生成的零件信息自动转换成CAM所需要的输入信息,以免信息数据的丢失。并且从实际生产操作来看,将产品设计、制造和加工统筹到一个程序中去,不但减少了不必要的工艺流程,更加提高了生产的效能。
4 结语
科学技术的发展使得数控加工技术也更进一步,这就导致计算机辅助设计技术和制造技术不能够独立发展,必须朝着智能化、统一化的方向发展。与此同时,信息化时代背景下,CAD/CAM技术在数控技术中的应用更加具有现实意义。利用网络的建立,将完整的生产加工流程有效的联系起来,实现资源共享,降低生产成本,从而提高生产效率。总之,CAD/CAM集成系统应用到数控加工技术中,能够充分发挥出其作用,并对现实中的生产管理产生实质性影响。
参考文献
[1]王勇.面向数控加工的CAD/CAM集成系统的研究[J].机械,2015,12(09):18-19.
[2]李瑞.用于数控加工的CAD/CAM集成系统研究[J].科技创新导报,2014,12(05):91-91.
[3]戴国洪,宋国龙,恽国兴,等.数控加工CAD/CAPP/CAM集成系统的研究[J].机械制造,2014,15(08):18-20.
[4]郑红梅.CAD/CAM集成过程中产品数据传递研究[J].机电工程,2014,24(03):8-10.
作者简介
王迪(1987-),男,江苏省徐州市人。大学本科学历。现为淮安市高级职业技术学校助理讲师。研究方向为数控加工技术、CAD/CAM技术。