机械设计制造与计算机辅助分析

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摘要：现代信息技术的飞速发展为机械设计制造行业的创新进步提供了有力支持，尤其是计算机辅助技术能够显著提升机械设计制造质量及效率，同时更能提供更加方便的机械设计修改途径。因此在近年来，如何有效应用计算机辅助技术已然成为机械设计制造相关人员重点关注和亟待解决的问题。本文简单分析计算机辅助技术在机械设计制造中的应用优势，并就相应结合应用策略展开探讨。

关键词：机械设计制造；计算机辅助；结合应用

计算机辅助技术是指基于计算机来辅助人完成特定应用领域任务和目标的理论、方法及技术，主要包括辅助设计、制造、教学、质量控制、绘图等方面。随着现代计算机技术的快速发展及逐渐成熟，计算机辅助技术在各个领域得到广泛应用，机械设计制造行业正是其中的重要领域。通常来说，计算机辅助与机械设计制造的结合主要体现在计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）两方面。

1计算机辅助技术在机械设计制造中的应用优势

1.1提高机械设计制造效率。计算机辅助技术之所以能够在各个领域得到普遍应用，最关键的一点就在于其能够进行大量基础工作，同时以标准化、规范化、简单化的方式替代人工工作。不管是对机械设计还是对机械制造而言，应用计算机辅助技术所体现出的工作效率提升优势都是显而易见。就机械设计而言，设计人员可以借助计算机对不同方案进行大量而快速的计算、分析与比较，并在此基础上决定最优方案，同时设计人员也可以将各种设计信息直接存放在计算机中，随时进行检索和调用；另外计算机还能对设计人员的草图进行自动处理并输出工作图。而对机械制造来说，计算机辅助能够大幅减轻人工工作量，自动完成标准化、规范化的机械制造流程，以人类不可企及的速度完成流水线式的机械制造任务。1.2激发设计灵感并提高设计质量。计算机辅助有助于激发设计人员灵感，通常来说机械设计需要在实物、目标、功用、外形等的共同刺激下逐步完成，如果设计人员只是在脑海中进行想象，或者依靠纸张绘画进行设计，很容易在设计过程中遇到瓶颈。这是因为设计人员不管是想象还是绘画，通常都只能得到平面图形，无法准确把握设计构思全面。而在计算机辅助设计助力下，设计人员可以在计算机中进行三维设计，直观地分析自身设计思路，并在三维图形的刺激下进一步改善设计。1.3为机械设计修改提供方便途径。机械设计并非是一蹴而就，往往需要不断进行修改和完善，才能确保设计质量，规避各种可想到的设计缺陷。在传统设计模式下，设计人员需要在图纸上对平面图形进行反复修改，难度大，工程量巨大，耗时耗力。而计算机则为机械设计修改提供了更为方便的途径，设计人员通过查找器便能快速找到对应零部件，并能在三维图形中随意添加和减少各种零部件，修改设计。如果设计人员想找回零部件或者找到之前设计图纸，也可以直接在回收程序或者历史记录进行查找，便能快速完成操作。1.4推动机械制造产品质量提升。现代机械制造将不断向自动化、智能化方向发展，不但产品制造效率得到有效提升，制造质量也基本上都能达到相应标准。而应用计算机辅助技术，则能进一步优化机械制造流程与方法，同时对制造过程及产品制造质量进行检测，成为产品质量的重要保障。

2机械设计制造与计算机辅助的有效结合

2.1计算机辅助设计中的图形与符号设计。图形与符号是机械设计的基础，所有的机械设计图都是由大量图形及符号组合而来。在计算机辅助设计中，设计人员只需要使用CAD软件调用和编排相应的图形和符号即可进行设计，无需再一笔一划地画出所有各种图形、符号，大幅提高了设计效率，同时也能保障图形、符号足够规范和标准，为高质量的设计打牢基础。与此同时，图形和符号在设计中的编排十分重要，如果编排不合理，那么设计的机械产品难免存在问题，CAD软件将图形和符号进行了科学分类，设计人员只需要在对应分类中选用需要的图形和符号即可，这将有利于保障编排的合理度。另外设计人员还可以对CAD软件中的各种图形与符号进行标记，或者将图形和符号单独放置，以便直接使用，这对提高设计效率同样有着积极作用。例如设计人员需要大量使用某一图形，只需要将该图形单独放置，便能在之后的设计过程中快速选用该图形。2.2计算机辅助设计中的机械设计绘图。绘图是机械设计中最难的部分。在传统纸面设计模式下。设计人员既要准确把握设计思路，还要花费大量时间进行手工绘画，确保每一个线条、点等都足够规范，工程量和难度都极大。而在使用CAD软件的情况下，设计人员只需要使用软件自带的工具便能自由编辑，以简单的操作绘画出标准而规范的设计图。更为重要的是，设计人员只需要画出草图，便能将剩下的工作交给计算机，让计算机自动处理并生成相应的工作图。另外在需要对设计图纸进行修改时，设计人员同样可以借助CAD软件的各种功能对图形剖面、大小、尺寸、文字等进行调整、编辑、增加和删除，修改过程极为简单高效，还能存储修改记录，以便设计人员随时回调设计或者借鉴之前的设计经验。2.3计算机辅助设计中的三维造型设计。三维造型设计也就是数字建模，这是机械设计制造中承上启下的环节，是将设计图纸转换输出为三维模型的关键。在传统机械设计制造模式下，三维建模难度极大，需要设计人员基于设计思路对设计图纸进行深度研究和分析，并在此基础上一点点地进行建模，不但工程量巨大，工作难度也极大，较易出现各种问题。而且由于缺乏科学有效的检测机制，传统机械设计制造很难对三维建模的可靠性进行有效分析，从而导致制造出的机械产品存在缺陷和问题。而在计算机辅助设计的助力下，由于计算机软件中内置有大量建模体系，各种三维模型都能被快速建立。设计人员只需要将各种建模体系进行组装和分解，或者通过二维建模转换输出三维建模的方式，便能快速、准确地设计三维造型，为高质量的机械产品制造大佬基础。2.4计算机辅助制造在机械制造中的直接及间接应用。计算机辅助在机械制造中的应用分为直接应用和见解应用两种，前者主要是对制造过程及生产设备进行监视与控制，好组合则主要是提供生产计划、进行技术准备以及发出有关指令和信息，起到优化生产过程及设备管理的作用。在机械制造中直接应用计算机辅助制造时，需要对制造过程相关数据进行收集和分析处理，并根据处理结果采取相应措施，如发出警报、控制生产设备等。而间接应用通常不会直接使用计算机控制生产制造设备，而是通过人机交互实现控制。也就是说，用户向计算机输入数据和程序，计算机会根据输出结果指导生产制造过程，如生成刀具轨迹、生成工时定额等，均是典型的计算机辅助制造间接应用形式。

3结束语

综合上述分析可知，机械设计制造与计算机辅助的有效结合能够全面提高机械设计制造效率，同时激发设计人员灵感，提高设计质量，方便设计修改，提升机械制造产品质量，对现代机械设计制造行业的发展有着积极意义。就当前来看，计算机辅助能够在机械的图形与符号设计中起到巨大功用，并能帮助设计人员快速高质地完成绘图及三维造型设计，并能为机械产品制造提供技术支持和有效监管，全方位促进机械设计制造工作的高质高效完成。

参考文献：

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[4]张博.探讨计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].内燃机与配件，2017（3）：115-116.

作者:许丽 单位:淮安市高级职业技术学校