淺議計算機輔助技術與機械設計制造的結合

翟曉

(中國原子能科學研究院,北京 102413)

淺議計算機輔助技術與機械設計制造的結合

翟曉

(中國原子能科學研究院,北京 102413)

隨著科學技術的不斷發展,計算機輔助技術在機械設計制造中的應用程度越來越普遍.由于計算機輔助技術的應用,使得機械設計制造工作效率大幅度提高,并保證了設計質量.本文從機械設計概念出發,論述了計算機輔助技術在機械設計制造中的應用優勢,并對其實際應用進行總結.

計算機輔助技術;機械設計制造;結合

隨著計算機技術的不斷進步,在近幾十年發展中取得了輝煌成就,新技術得到開發和完善,并在各行各業中得到了應用.目前,在機械設計制造中廣泛應用計算機輔助技術,節省了大量人力和物力.通過二者相互結合,為機械設計制造領域的發展提供了新的模式,并對提高我國社會生產力起到了重要推動作用.

1 機械設計制造的概述

1.1 機械制造的內涵

對于機械設計制造來說,其內涵主要包括兩個部分:機械制造和機械設計.在機械制造中,實現了對機械、機床、儀器儀表以及其他機械設備的生產統一,也是所有機械生產的總稱;而機械設計是根據機械設備的實際工作要求對其原理、結構功能等進行設計構思和計算優化,以達到提高生產力的目標,另外可以將各種機械技術以文件描述方式記錄下來,為制造全過程提供依據.

1.2 機械制造的發展

改革開放以來,我國經濟得到迅速發展,同時帶動了我國機械行業的發展和進步,再加上很多現代化技術的支持,是我國機械制造技術逐漸趨于自動化領域,這主要體現在虛擬化、數字化、綠色化、智能化等幾個方面.在機械制造虛擬過程中,需用借助計算機網絡技術中的先進技術軟件,來對這個操作過程進行網絡模擬,目前,這種技術的使用已經成為機械制造過程中最常用技術之一,同時這種技術的應用,也促進了后來計算機輔助技術應用于機械設計制造中.當前,想要實現我國機械設計制造的創新發展,就必須保證計算機輔助技術和機械設計制造充分結合,從而提高我國社會整體生產能力.

2 計算機輔助設計在機械設計制造中的應用價值

2.1 提高機械設計制造的工作效率

通過計算機輔助技術的應用,讓機械設計制造的理念得到改變,使設計模式更加創新.在傳統工作過程中,機械制造必須借助于復雜的運算才能保證最終設備的設計質量,在計算過程中,需要工作人員投入大量精力,而且也不能完全保證最終計算結果的準確程度.而對于計算機輔助技術來說,可以將這種計算過程簡單化,還能將整體復雜的設計圖通過三維技術進行立體分解,將其分解成為幾個簡單的平面圖,讓人看過之后就有一目了然的感覺,方便設計人員進行設計工作并提升了設計效率.除此之外,利用計算機輔助技術,還可以實現對機械設計制造中的機械零件進行重組.

2.2 實現對機械設計的修改

在以往機械設計制造過程中,設計過程過于復雜,在很多因素影響下很容易導致設計工作出現問題,即使工作人員很快發現問題所在,修改起來也十分麻煩,不利于機械設計制造工作有效開展.通過計算機輔助技術與機械設計制造相結合,有效解決了上述工作中的困難,并保證這種新的設計技術可以在各種環境中得到使用,也可以根據其他零件所處位置,來進行新零件的制造和設計,而且在設計過程中,可以將傳統設計中存在的問題進行一一改正,確保機械設計工作高效開展.

2.3 提高機械設計制造產品質量

社會不斷進步和發展帶動了人們生活水平的提高,這也使得人們對各種產品質量要求也越來越高.在機械設計制造中,不僅要保證產品設計效率,還要對產品設計質量進行嚴格把控.通過計算機輔助技術和機械設計制造相結合,讓產品質量得到大幅度提高,而且對整體設計水準來說可以提升到一個更高層次.因此,對于計算機輔助技術來說,已經成為機械設計制造領域中不可缺少的重要技術.

3 計算機輔助設計在機械設計中的實際應用

3.1 符號以及圖形的應用

在機械設計制造過程中,容易出現符號和圖形設計,由于符號和圖形設計的工作量較大,而且較為復雜,在工作人員投入大量精力的同時,也并不能保證設計工作具有較高準確率,這對機械設計制造來說提升了工作難度.通過計算機輔助技術的應用,可以利用智能處理器的快速處理功能,將大量符號和圖形進行集中處理,并在處理過程中適當進行分類和存儲,按照工作人員事先制定的設計計劃,實現設計工作的有序開展,這樣不僅提高了設計效率,還能有效把握設計過程中不出現技術性錯誤,從而解決了由海量符號和圖形為設計工作帶來的困難.除此之外,通過利用計算機輔助技術,工作人員可以通過使用頻率的智能索引,將符號和圖形按照自身功能進行順序排列,為后續設計工作有效開展提供基礎,從而實現這個設計工作順利進行,并且避免了由于設計零件不統一而出現了設計工作終端現象,提高設計工作效率.

3.2 在繪制設計圖中的應用

在機械設計制造中,設計圖的繪制是一切工作開展的前提條件,它決定著機械制造的整體方向.在傳統機械設計制造中,設計圖的繪制基本上都是通過人工來完成,設計者通過對整個設計過程進行仔細了解,并結合機械設備功能和使用環境對設計圖進行完善.這種設計方式對設計人員自身素質要求很高,并且設計過程復雜,影響因素較多,很容易導致設計圖出現問題,同時為了保證設計質量,造成資源過度浪費.隨著時代的發展,計算機輔助技術應用到了機械設計制造領域當中,改變了人工繪制設計圖的情況.

3.3 在三維立體造型中的應用

在機械設計制造中,工作人員要根據不同設計要求來選擇設計方式,保證設備發揮出最佳效果,但無論采用哪一種設計方式,計算機輔助技術都可以提供最便捷服務.比如在利用實體造型方式來進行機械設計制造過程中,通過計算機輔助技術的三維立體模式,繪制出直觀的設計制造模型,工作人員通過對設計模型的觀察,可以實現掌握零件設計完成之后的整體樣貌和功能,獲得全面技術數據.另外,通過計算機輔助功能,工作人員能夠全面掌握設計過程中應該注意哪些問題,而且通過三維立體圖形,將很多復雜問題簡單化,讓工作人員更容易把握整個設計流程,保證機械設計制造工作順利進行.

3.4 實例分析

(1)汽車覆蓋件模具設計與制造.下面對實際機械設計工作進行論述和分析,來突出計算機輔助技術與機械設計制造相結合的作用.汽車覆蓋件在汽車設計制造中的關鍵環節,汽車覆蓋件的設計好壞可以直接影響到整個汽車設計水平.尤其是在覆蓋件模具設計中,一旦出現技術性失誤,就會對汽車整個外觀和使用上產生巨大影響.在設計過程中,由于設計過程較為復雜,而且涉及到的工作程序較多,最容易出現的問題就是設計工作與實際生產工作發生沖突.對于汽車覆蓋件設計來說,上述問題的影響并不嚴重,但將設計工作和問題原因都歸結到一個整體上時,問題就會得到突顯.因此,在汽車覆蓋件設計過程中,必須建立其預防機制和問題解決策略,實現對上述問題的有效規避.而計算機輔助技術的應用,正是解決汽車覆蓋件設計矛盾的最有效途徑.

(2)具體應用步驟.一般來說,在產品設計之初,都會對市場需求進行動態分析,為設計工作提供良好導向,這樣,才可以保證設計出來的產品得到更多消費者認可.所以說,在圖紙設計工作中,也要結合當下市場熱點需求,并跟未來發展相結合.計算機輔助技術可以對市場進行深入挖掘,保證圖紙繪制工作高效進行,并對設計過程中存在的不足及時進行補充.比如在汽車車門設計過程中,先要進行車門零部件的設計制造工作,由于汽車零部件比較瑣碎,在建模過程中如果利用人工建模,會造成整個設計工作復雜化,此時可以利用計算機輔助技術,在網絡中完成各種模型建立,實現三維立體模型成型.

4 結語

綜上所述,通過計算機輔助技術與機械設計制造相結合,提高了機械設計制造的整體工作效率,并對其設計質量提高有明顯促進作用.所以,在機械設計制造領域中,一定要總結經驗,并吸取國外先進設計制造技術,充分實現與計算機輔助技術相結合,提升機械設計制造工作效率,為行業未來創新發展提供基礎.

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TP391.7;TH16

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1671-0711(2017)11(上)-0167-02