計算機輔助設計技術在機械設計中的應用研究

孔令華

摘 要：在互聯網信息時代，計算機輔助設計技術被廣泛應用在機械、電氣等工程建設領域內，能夠實現定制化的產品設計功能，并提升數據信息資源的共享能力。機械設計與制造行業需要充分借助計算機輔助設計技術的應用優勢，實現高精度和高質量的機械結構設計功能，并對機械產品設計流程進行優化和完善。本文著重分析計算機輔助設計技術在機械設計中的具體應用。

關鍵詞：機械設計;計算機輔助設計;應用

引言：計算機輔助設計技術能夠在二維圖樣、三維造型、二次開發以及逆向工程等關鍵領域內進行有效應用，因此可以充分滿足機械設計工作的定制化需求，還能夠運用先進設計技術和理念，實現機械設計過程的綜合管理和創新研發。計算機輔助設計技術能夠貫徹落實節能環保的機械設計理念，在未來將會實現智能化、虛擬化以及網絡化的機械設計發展歷程。

1 計算機輔助設計技術的應用優勢

1.1 提高機械結構的質量

計算機輔助設計技術能夠有效提高機械結構的設計質量，并對定制化的機械制造產品進行定量分析。很多機械設計類產品需要充分利用計算機輔助設計技術的高精準度優勢，逐步完善機械制造類產品的功能體系和設計標準度。計算機輔助設計技術在提高機械結構質量的同時，還能夠實現良好的人機交互功能，并對多維度數據建模過程進行優化與完善[1]。充分利用計算機輔助設計技術，為機械結構的微型設計內容進行定制化管理，并對機械制造類產品的實施特點進行數據模擬，保障機械結構的實施質量。計算機輔助設計技術需要將機械結構和相關產品的規格和數據參數進行定性分析，并對機械結構的應力強度等關鍵性能評價指標進行推理分析，以滿足用戶實際需求為基準，保障機械產品設計成果的可靠性。

1.2 優化設計流程

在應用計算機輔助設計技術的同時，還能夠逐步優化機械設計流程，并對定制化的機械設計產品進行精準度量。很多機械結構和相關產品的設計流程都比較復雜，對技術人員的專業要求較高，也需要高精準度的輸入數據，因此需要進一步優化機械設計流程，保障機械制造產品的完整性和可靠性[2]。計算機輔助設計技術在協助技術人員優化設計流程的同時，還能夠根據機械制造類產品的數據信息和精度要求，對設計圖紙進行定制化輸出，保障機械設計產品的約束功能，并從機械設備以及產品結構的內部特點進行深度挖掘。在優化設計流程的過程中，需要將計算機輔助設計技術的具體應用策略進行強化，保障機械設計符號和圖形之間的精準對應關系，將不同維度的時空約束內容進行標準化管理。

1.3 提高設計效率

計算機輔助設計技術能夠有效提高機械涉及效率，還能夠確保產品設計過程的完整性，保障機械制造類產品的精度標準。在機械工程與制造領域內，計算機輔助設計技術的廣泛應用能夠有效降低人力成本，還能夠保障信息化管理系統在產品設計數據流轉過程中的安全性[3]。計算機輔助設計技術在提高設計效率的同時，還能夠確保機械產品的完整性和可靠性，并為后續機械產品生產制造過程提供可靠的數字化依據。計算機輔助設計技術需要將計算機信息管理系統中的相關數據信息與機械設計過程相結合，并將機械工程領域內的相關力學原理進行模擬和實踐，保障機械設計成果的應用質量。技術人員在應用計算機輔助設計技術的同時，還需要反復核驗設計成品與數據精度之間的匹配關系。

2 計算機輔助設計技術在機械設計中的具體應用

2.1 符號和圖形設計

在機械設計與制造領域內，符號和圖形是非常基礎的機械設計內容，但是會過度耗費人力物力，設計成本非常高，因此更需要計算機輔助設計技術的有效應用。傳統的機械設計方案對技術人員的專業要求非常高，設計圖紙中很容易出現數據標定錯誤或者單位錯誤等問題，因此在應用計算機輔助設計技術的過程中，能夠及時解決機械設計過程中出現的問題和缺陷。在符號和圖形設計過程中，能夠將計算機輔助設計軟件中的相關案例進行定制化引入，并可以通過制作模板的形式為機械設計產品提供可靠依據，并能保障機械設計結果的可靠性以及數據參數的準確性。在進行符號和圖形設計的過程中，需要將CAD設計軟件中的相關數據參數進行自適應調整，需要選擇合適的機械設計場景和模板，并對符號和圖形設計的具體樣式進行詳細選擇。

2.2 三維建模設計

三維建模設計過程需要充分借助計算機輔助設計軟件，并將時間和空間作為核心控制維度，并對機械結構的完整性和動力進行詳細設計和規劃。CAD輔助設計軟件能夠根據機械產品設計場景，選擇最佳的數據標準體系，并對三維建模設計過程進行定期保存，保障技術人員在設計過程中的成果完整性。在執行三維建模設計的同時，技術人員還可以及時調整數據參數和機械制造類產品的動力約束規則，并對不同設計模式進行定制化選擇。在三維建模設計過程中，還可以根據機械制造類產品的實際應用情況，選擇合適的模擬構造效果，并對表面和內部結構進行渲染，保障三維產品模型的完整性和穩定性。三維建模設計過程可以根據用戶操作過程，自動選擇時空模式的構建條件，并對完整性約束內容進行標定。

2.3 虛擬化設計

在機械設計領域內，虛擬化技術的廣泛應用能夠有效提升機械產品設計質量，還能夠降低人工成本，實現自動化質量檢驗功能。機械制造類企業可以將虛擬現實技術、分布式系統、大數據技術等創新技術應用在虛擬化機械設計流程中，并及時發現機械產品設計過程中潛在的安全隱患以及技術缺陷。在執行虛擬化設計操作過程中，能夠協助技術人員深度解析機械產品的動力學原理，并對機械設備和相關零件的加工方式進行有效模擬。有條件的機械生產企業還能夠充分借助大數據和云計算技術，將機械產品設計的相關案例進行樣本訓練，利用分布式計算程序，逐步完善虛擬化設計流程，保障機械設計成果的完整性和應用可拓展性。

結束語

機械設計與制造行業需要充分借助計算機輔助設計技術的應用優勢，實現高精度和高質量的機械結構設計功能，并對機械產品設計流程進行優化和完善。充分利用計算機輔助設計技術，為機械結構的微型設計內容進行定制化管理，并對機械制造類產品的實施特點進行數據模擬，保障機械結構的實施質量。計算機輔助設計技術在提高設計效率的同時，還能夠確保機械產品的完整性和可靠性。

參考文獻：

[1]陳其.計算機輔助技術與機械設計制造技術的融合路徑探究[J].現代農機，2020（06）：32-33.

[2]夏添儒.探析計算機技術在機械設計制造及其自動化中應用[J].計算機產品與流通，2020（11）：15.

[3]黃曉春，文運昌.機械設計制造與計算機輔助技術結合應用分析[J].湖北農機化，2020（10）：137-138.

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