論設計輔助軟件對產品結構優化的幫助

呂釗 常鵬

摘 要 在當下市場經濟的作用下，加之經濟全球化的影響，市場競爭激烈，需求日新月異，要想實現企業高效的發展和快速的適應能力，就必須進行產品的的結構優化，那么在機械設計行業，設計輔助軟件的作用顯得尤為重要。本文將對設計輔助軟件對產品結構優化的幫助展開闡述。

關鍵詞 設計輔助軟件;機械零件設計;效率

1設計輔助軟件的概念

設計輔助軟件，是用于輔助設計的軟件，又稱做計算機輔助設計（Computer Aided? Design，CAD），大多數人可能對其認知停留在狹義的CAD軟件上，例如AutoCAD，CAD看圖軟件等。但是廣義上說，CAD是指利用計算機及其圖形設備輔助設計人員進行設計工作。在我們日常的機械工程師的設計工作中，通常都有大量的計算，分析和比較，而計算機的各類軟件可以幫助設計人員儲存所需的圖文，選擇最優的設計方案，以及快速的檢索，精確的圖距比例。現下的設計輔助軟件已經功能非常豐富，能夠在機械生產多流程中提高效率[1]。

2設計輔助軟件的作用

2.1 減少設計時間

當下的CAD技術主要是依賴于軟件來完成設計和加工，現在有機械版CAD還有零件庫和定制版圖框，能從最大程度上使得機械設計與加工的功能得到保障，使得機械設計人員最快速度的完成設計稿。從前，我們做一個機械零件的配件設計，需要從一張白紙開始操作，這不但消耗了大量的人力物力，還拖延了設計進度，而現在使用CAD，只需要將零件庫里的模型調出來放置在圖紙需要裝配的位置上，不僅能保證配件的精度，還能夠加快設計速度。計算機輔助軟件的應用，全過程把控設計質量，給予了高質量的設計模塊，使得全過程生產效率大大提高。

2.2 確保設計資料安全

眾所周知，在機械設計和生產加工的時候必然需要用到大量的企業內部的數據，這個時候，我們如果用紙質手稿，容易丟失損毀，而利用計算機輔助軟件來操作，能夠將所有的資料存在硬盤里，直接將數據資料儲存進系統當中去，無論是圖片還是文字，都將以簡單有效的方式被保管。甚至借助一些其他數字儀器，可以將所有的內容都保存進數據庫，避免了蟲害受潮，火災等人禍造成的經濟損失。

2.3 數控集成技術的交融

設計輔助軟件的應用，直接推動了機械生產效率的提高，完成數控機床的快速轉變，推動了機械零件設計和加工一體化，集中化?，F在，已經實現了，CAD與CAM的集成，極大提高了產業化發展，使得機械的零件設計和加工無縫對接。

2.4 提升設計開發進展

在應用中，憑借三維模型中的渲染和著色等功能，可以快速獲得3D效果圖，這方便設計人員最快最明了的得到產品的外觀圖。在綜合的運用計算的過程中，設計人員能夠極大的擴展自己的設計想象力，提高設計水平，激發設計靈感。計算機輔助軟件應用的過程，更是一個模擬設計人員思維方式的過程[2]。

3計算機設計輔助軟件的具體應用

3.1 參數設計

如果要對一個機械設計方案進行建模，在應用CAD技術，采用框架，立體的方法，采用簡單的圖案，而相較于比較復雜的設計，運用運算的方式，進行圖形的排列，根據設計的要求，完成系統的匯算，從而得到想要的圖案。通過參數設計法，進行結構優化，該方法就想是機械零件結構的設計。設計后若是出現數據的差異，可以進行設計參數修改，建立圖形庫，生成極限零件的圖像。

3.2 三維建模

三維CAD系統的核心就是三維建模，用戶在使用該工具進行產品結構設計時，更能直觀地反映產品的構造和制造過程。設計決定了產品后續的功能和外形，更決定了產品的質量，有相當一部分走在前沿的企業，已經完成了二維技術向三維技術的轉換，并且取得的巨大的經濟和社會效益，這意味著設計輔助軟件對于產品成本起著至關重要的作用。

3.3 繪圖功能

計算機二維繪圖功能，使得設計人員從繁重的手工繪圖中解放，甩掉圖板，依靠簡單的電子產品，它的易用性和通用性甚至讓繪畫功底不好的工程人員都能很好繪制出精良的設計稿，無須懂得變成，可以自動制圖，進行多種圖形格式的轉換。方便使用者便利的繪制直線曲線，不需要在借助其他的作圖工具，省下大筆的工具費用，并且還比手工制圖更加精確。

3.4 工程環境分析

CAD技術在工程設計中，能夠進行溯流分析和冷卻分析，能夠非常大程度的確保設計的合理性和科學性。在設計和加工的過程中，運用力學和運動學的方式，進行工程環境設計，例如在模具設計下，進行交叉處理，在曲面分割和最大輪廓線的分割，只需要進行命令，就可以簡單的操作，不會對磨具產生不利的影響。

3.5 機械加工

最核心的應用放在企業中，必然是提高生產力，考慮到數控系統的具體應用，從而達到數控的數據和程序有效的結合，實現這些目的需要運用一些同根的文件。要想實現零件的設計程序，必須要采用CNC程序。我們通過CAD，對所需要加工的機械零件加工，并進行編程，運用數控實現自動化。

3.6 協同技術

在協同技術下和網絡技術下，為公司組織打造了一個統一的線上工作平臺，組織內部人員信息，業務的交匯。在當下，企業越來越多的項目需要分布在不同的地理位置但卻需要一個團隊來完成，大多設計流程都是一步接一步的，不能同時在一個設計稿上設計，而協同技術，滿足了同步和異步，既可以統一設計稿設計交匯，也可以分步驟設計[3]。

4結束語

設計輔助軟件的發展和應用在機械行業不斷深入和擴大，早已是密不可分的關鍵部分，不僅可以大幅度的促使機械的制造效率提高，還減少了生產過程中人為導致的誤差，從源頭上提高了機器制造的效率，從而促使了產品結構的優化。在提高機械質量的同時，提高的企業在行業間的核心競爭力，設計輔助軟件技術的發展必將在機械行業中更加的深入，技術更加的成熟，也將對該行業有更大的貢獻。總而言之，計算機作為輔助軟件，無論從生產還是設計都將于機械行業精密關聯，只有輔助工具得到長足的發展，在實際的生產和設計過中才能夠更高效，促進整個工作流程的水平提高。

參考文獻

[1] 高雄.CAD技術在機械設計中的應用[J].機電信息，2019（9）： 16，120.

[2] 馮辛安.CAD/CAM技術概論[M].北京：機械工業出版社，1999：73.

[3] 鄭關勝.AutoCAD在制造業中的應用與開發[D]南京：氣象學院，2003.