機械設計制造與計算機輔助技術結合應用分析

盧建湘　黃文呈

摘要：計算機輔助技術的觸角已經伸到社會的各個領域，對社會各行業的發展起到了巨大的推動作用。計算機輔助技術應用在機械設計制造中，極大地促進了行業的進步。文章闡述了機械設計制造和計算機輔助技術的基本內容，分析了二者結合應用的優勢特征，探討了二者結合應用的具體體現，希望能夠為今后的相關研究提供一定的參考依據。

關鍵詞：機械設計制造；計算機輔助技術；繪圖；建模；產品質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2017）11-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.042

在當前市場經濟競爭不斷加劇的背景下，企業要想立足于激烈的市場競爭中，必須通過各種合理手段增強自身的綜合實力，提升企業在市場中的競爭力。尤其是機械設計制造類企業，要想進一步提高產品的技術含量，必須充分利用現代化的科學技術，計算機輔助技術的出現和應用正好滿足了機械設計制造的需求，不僅提升了工作效率，還提升了產品質量，穩定了企業在市場競爭中的地位。

1 機械設計制造的基本概述

1.1 基本概念

機械設計制造，從名字不難看出，它由兩部分組成，即機械設計和機械制造。機械設計，即以機械設備使用要求為依據，合理構思、分析并優化機械工作原理、運動傳遞方式以及構建材料和尺寸等，通過各種技術手段的應用，為機械制造提供依據。機械制造，顧名思義就是進行機械設備生產的總稱，涵蓋的內容有機床、儀器、儀表等。

1.2 主要特點

那么機械設計制造有什么特點呢？在社會經濟快速發展的背景下，科學水平也不斷提升，機械設計制造逐漸朝著虛擬化、數字化、智能化以及綠色化的方向發展，具備了上述幾方面的特點。其中的虛擬化依托先進的計算機技術，模擬操作工作內容，是今后行業發展的重要方向，虛擬化目標的實現離不開計算機輔助技術的應用。

2 計算機輔助技術基本概述

2.1 基本概念

計算機輔助技術包括計算機輔助設計、計算機輔助制造以及計算機輔助教學等各個領域。輔助強調的是人的主導，計算機和使用者構成了一個密切交互的人機系統。現階段，計算機輔助技術已經廣泛地應用于社會各領域中，如飛機制造、汽車制造、船舶制造等，對這些領域的發展起到了巨大的推動作用。

2.2 發展歷程

計算機輔助技術起源于20世紀50年代，經過10多年的緩慢發展后，計算機輔助技術在20世紀70～80年代取得突飛猛進的進步，并逐漸進入實用化階段，逐步被社會各領域所應用。我國對于計算機輔助技術的應用推廣開始于20世紀70年代末期，經過近40年的發展，我國的計算機輔助技術水平已經達到了一定的高度。

3 機械設計制造與計算機輔助技術結合的優勢

3.1 提升機械設計制造的工作效率

計算機輔助技術的應用，除了在圖紙的設計和模型的構建方面作用明顯之外，在一些復雜的預算方面也可以發揮出很大的作用，另外在機械重組方面也能夠起到一定的幫助效果，這樣能夠最大限度地減輕工作人員的任務和壓力，有利于提升機械設計制造的工作效率。

3.2 提高機械制造產品的生產質量

依靠科學技術水平的提升，機械設計制造技術也有了很大的進步，機械制造的產品質量也有了很高的保障。計算機輔助技術的應用為機械制造產品的質量提供了更加可靠的保證，相當于為機械制造產品加了一層“質量保護碼”，與機械制造產品質量的提升有著非常緊密的聯系。

3.3 方便多機械設計進行必要修改

在傳統的機械設計制造中，過程比較長，也比較復雜，期間出現問題的概率還相當高，有些問題如果嚴重的話還需要重新進行設計，既費時也費力。計算機輔助技術與機械設計制造的結合，有效地解決了這些問題，減少了設計過程中失誤和錯誤的出現，方便及時更正。圖1是計算機輔助技術在機械設計制造中的應用。

4 機械設計制造和計算機輔助技術結合的應用

4.1 計算機輔助技術在機械設計制造圖形和符號中的應用

在機械設計制造中，圖形和符號十分常見，這些圖形和符號出現于各個設計制造的環節中，需要工作人員進行合理的編排，如果合理度不足，之后的一些工序就會變得更加繁雜，工作的難度隨之增加。由于圖形和符號在機械設計制造中的地位非常重要，是機械設計制造不能脫離的，加上傳統的設計制造技術存在嚴重的不足，通過計算機輔助技術的應用，能夠幫助工作人員對圖形和符號進行合理編排，既能夠做好分類，又能夠方便儲存，工作人員在進行設計時可以很好地利用這些圖形和符號。與此同時，計算機輔助技術的應用可以將各種圖形和符號單獨地放置于一個地方，方便直接使用，簡化使用程序，有利于設計工作更加有序地進行，極大地提升了工作人員的效率。

4.2 計算機輔助技術在機械設計制造繪圖中的應用

繪圖工作是機械設計制造中最為關鍵的一項工作，同時也是機械設計制造中技術含量和技術難度最好的流程之一，其重要性不言而喻。在傳統的機械設計制造條件下，工作人員通常需要大量的時間和精力進行手工操作，計算機輔助技術的應用則不同，它擁有特定的計算機繪圖軟件，機械設計工程師可以對所要繪制的圖形進行自由的編輯和挑戰。此外，機械設計工程師如果對設計好的圖形的規格不滿意，還可以借助計算機軟件對尺寸、大小等內容進行修改。更加重要的是，在計算機輔助技術的條件下，機械設計工程師可以對文字進行編輯以及進行相關圖形剖面的工作，不僅提升了設計繪圖的準確性和合理性，還極大地提升了繪圖的效率和準

確性。

4.3 計算機輔助技術在機械設計制造建模中的應用

在機械設計制造過程匯總時，工作人員需要對機械設計產品進行建模處理，這同樣是機械設計制造整個過程的關鍵性環節。在各種計算機輔助技術中，三維建模技術非常常見，也非常普及。傳統的機械設計制造建模工作中，要想實現對建模的三維化處理難度可想而知，計算輔助技術的應用則不一樣。計算機輔助技術的支持，使得機械設計制造的建模工作可以進行技術體系的建設。結合當前計算機輔助設計體系來看，里面涉及到多種建模體系，如長方體、正方體、球體、圓柱體以及其他不規則體等。機械設計工程師在進行建模處理的時候，可以利用計算機輔助技術，根據設計的需要對不同的體系進行組裝和分解工作。另外，對于一些復雜度和難度高的零件，機械設計工程師可以先進行二維建模，然后再利用計算機輔助技術進行三維建模，使得各項參數更加標準化和規范化，保證設計制造出來的模型更加精確。

5 結語

總而言之，機械設計制造與計算機輔助技術的結合是兩者共同發展和進步的需要，促進了機械設計制造水平提升的同時，計算機輔助技術也在實戰中不斷改進和發展。盡管計算機輔助技術仍然存在一定的不足之處，但是只要計算機輔助技術應用于機械設計制造行業中，根據具體需要，以機械設計制造的特點為依據，就一定能為研發新型機械創造條件，推動機械設計制造行業的快速發展。

參考文獻

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作者簡介：盧建湘（1964-），男，福建龍巖人，龍巖學院機電工程學院副教授，研究方向：機械設計及制造工藝；黃文呈（1973-），男，福建龍巖人，龍巖學院機電工程學院實驗師，研究方向：機械制造工藝。

（責任編輯：蔣建華）