计算机辅助机械设计的思考

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一、计算机辅助机械设计的地位

机械设计是进行机械研究与生产的前提，在机械工程中占有首要地位。自从计算机技术应用到机械设计中后，几乎机械研究的每一个环节都要用到计算机。在机械设计中，计算机的功能不仅仅是画图，在对精密的零件进行校验与测试时也离不开计算机的参与。在没有计算机之前，对机械的校验与测试往往都是制造出成品，然后对成品进行压力、磨损测试等以观察机械的使用情况与使用寿命，对其进行改进以到达更佳的使用要求。现在人们只需要在计算机中输入机械的图纸，就可以在计算机中建立机械的模型。在计算机的虚拟环境下对模型施加各种外力，观察模型的受力情况，找出机械设计中还存在的可以克服的问题，进行调整与改进，提高机械的质量。计算机的应用不仅节省了图纸的重新绘制与修改的时间，提高了工作效率，对于机械工厂来说，减少了加工机械成品与进行反复测试实验的费用，节省了经济支出。因此计算机辅助设计在机械行业有着无可替代的地位。

二、计算机辅助机械设计的优势

众所周知，很多机械产品对尺寸精密程度要求是特别高的，而传统的手工画法，不可避免地就会产生误差。人眼的误差与画图工具的误差叠加起来产生的误差就不可能是一点点了，虽然在可控的范围之内，但还是会对机械产品的性能产生影响，计算机画图就可以避免这些类误差的产生，有效地保证机械产品的质量。而且图纸修改起来也十分的方便，在计算机上也方便设计师之间的交流。同时，用绘图软件可以很轻松地构建任意外形机械零件的三维模型，这样就大大降低设计难度，缩短了设计周期。而且计算机辅助设备进行设计时，还能进行零件的组装或重组，从中找出灵感设计出更符合要求的产品来。从三维模型中还可以看到机械在使用时的运动状态，对不足之处进行调整减少实验次数。

三、计算机辅助机械设计的应用

第一，平面绘图中的应用。平面图在机械产品的整个生产过程中有着非常重要的作用。无论设计还是施工，抑或是最后的安装和使用，都离不开平面图。传统的手工绘制要花费大量的时间，而通过绘图软件，不仅能做到高效，还能做到优质。在绘制平面图时既不用购买画图的工具，也不要占据很大的地方，一块办公桌大小的地方就可以用来办公，也为企业省出了很多工作空间。第二，三维设计及产品报价中的应用。目前市面上很多绘图软件都能构建三维实体机械模型，建模方便而且精准，还可以实现在空间上的运动，进行动态分析。把机械零件绘制完成后，进行组装，组装完成后，给定特定条件进行精确测试，验证使用性能，根据验证结论，进行改进。除此之外，有了三维实体模型，再输入材料和工艺数据进行报价，生存报表，快捷方便，所有数据的处理全部由计算机软件完成，优质高效。第三，在机械产品研发中的应用。计算机辅助机械设计构建出来的机械模型，可以帮助设计师更加直观的分析机械产品的特点，根据这些特点对机械模型进行改进，增强模型设计的快捷性与准确性。设计人员通过观看模型能够发现存在的不足之处加以修改，为以后产品的测试提供更加精准的依据。就以汽车的覆盖件模型为例进行分析。汽车的覆盖件对汽车来说十分重要，质量高的汽车覆盖不仅给人以曲线美，还要符合空气阻力最小及安全等特点。这就要求在设计汽车覆盖件时要做综合考虑，如果用传统的方法，从设计到成品实验，不仅设计周期长，而且还要浪费很多物力财力，这样势必会增加企业的运营成本，降低产品的价格优势，如果要改款式，还得重新设计和实验，这就无形中增加了企业的研发成本。而采用计算机辅助机械设计，所有的设计和实验都可以在计算机上完成，不仅可以缩短设计周期，而且还可以降低生产成本，加厚企业的利润。采用计算机辅助机械设计对企业来说意义重大。第四，在设计二次开发的应用。科技的突飞猛进，产品不断的更新换代引领技术必须创新。单一功能的产品将逐渐被淘汰，机械设计软件为了适应技术的进步必须进行二次开发。比如，AutuoCAD软件最初只是用来代替繁杂的手工绘图，而其中的VBA、Autolisp各自具备自身的优势，但是它们之间的兼容性不强，设计人员在使用时要根据自己的需求选择一个能在更大程度上满足自己设计要求的工具。所以在进行软件开发时应当尽量地把各软件的优势结合在一起，方便操作，能够实现更多的功能。只有这样才能满足不断发展的时代的需要，增强产品的市场竞争力。

四、结束语

信息化高速发展的二十一世纪，计算机和信息技术广泛应用于生活的各个层面。世界各国，都在不断地增加研发投入，来迎合科技爆发式发展的时代，当然只有将传统的方法与计算机技术和信息技术有机结合，才能跟得上时代的步伐。而对于机械设计来说，计算机及信息技术的参与，大大地增强了企业的效能，提高企业的市场竞争力。当前在机械生产与设计方面中国与世界发达国家相比较，还存在一定的差距，人们的机械设计辅助软件的研发及二次开发能力还有待提高。所以如何加强中国自主研发辅助软件的能力，提高中国制造业的整体水平，赶上发达国家，是目前急需解决的问题。

作者:雷长勇 单位:江苏联合职业技术学院常熟分院

参考文献：

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[2]杨洋.计算机辅助设计的发展与应用[J].信息系统工程，2014（02）.

[3]卯建仿，王智勇.建筑的计算机辅助设计研究[J].门窗，2014（04）.