探討計算機輔助技術與機械設計制造的結合

秦波

摘 要：伴隨我國當前經濟與科技的穩定發展，各個行業在發展的過程中都得到一定的改進。其中機械設計制造行業在發展的過程中，要想提高其工作的效率，改善傳統的設計制造存在的不足，則需要合理的將機械設計制造與計算機輔助技術融合，進而能夠實現智能化與自動化發展，促使工作的效率與質量得到有效的提升，發揮兩者結合的優勢與作用。基于此，本文分析機械輔助技術與機械設計制造結合的優點與缺點，筆者根據自身經驗提出相應的建議。

關鍵詞：機械設計制造;計算機輔助技術;分析;結合

1 引言

在計算機輔助技術的使用過程中，通過對機械設備制造和加工過程中所有參數的獲得記錄和反饋，讓被控設備可以更好地運行。在機械設計制造階段，通過對計算機輔助技術的使用，可以完成零件和相關設備的制造，并由建成的反饋系統獲得專業數據，以提高設備的制造精度。

2 機械設計制造與計算機輔助技術結合的重要意義

傳統的產品制造過程中，產品的質量取決于制造設備的性能參數、誤差控制以及產品實際生產效果。而計算機輔助技術可以使機械設計制造設備與計算機設備進行連接，對產品的規格參數，如長、寬、高以及測量誤差等參數進行準確合理的設定，同時計算機設備可以操縱機械設備進行銑削或者鉆孔等操作，并控制銑削或者鉆孔的位置與深度，使機械產品設計與制造更加明確。

3 計算機輔助軟件應用優勢

在機械設計制造領域，設計的質量會影響到機械生產的水平，因此必須加強機械設計的設計效果。在圖形編輯、數據對比、零件精準度測試等方面，依托計算機技術的支持，使得整個機械設計過程能夠順利準確完成。因此計算機輔助設計軟件的實際應用具有如下的優點：①降低設計的難度，能夠快速提高機械設計的整體效率，使設計更符合社會發展的需求。②將復雜設計圖紙的繪制簡單化。③利用布爾運算的方式，對復雜的機械產品能快速進行處理，如在設計過程中某一步出現失誤或者不合適還能夠快速地返回設計，為設計人員修改設計提供便利。④利用計算機輔助軟件，能夠使機械產品的設計周期縮短。⑤確保機械產品設計的總體質量。⑥能夠減少設計開發的經費支出，減少產品的設計成本，同時設計人員在設計的過程中，參考同類或現有產品設計圖紙，進行大膽的創新設計，而且不會增加設計成本。

4 機械設計制造與計算機輔助技術的融合分析

4.1 發揮符號圖形在機械設計中的運用效果

機械設計制造在實際開展工作的過程中，需要涉及大量的圖形與符號，而且這些符號在實際應用時比較復雜，只有合理的應用才能夠發揮其優勢與作用，進而能夠為后期的機械制造奠定基礎。其中計算機輔助技術與機械設計制造結合時，能夠利用CAD合理對機械制造所涉及到的符號編程，并且能夠全方面保障符號應用的規范性與可靠性，同時能夠降低繪制誤差出現的概率，確保各項數學信息都能夠得到高效的處理，提高產品制造的質量與效率。

4.2 采用計算機輔助技術提供數據支持

一般來說，產品設計制作的過程主要包括了解用戶需求、產品概念設計、細化產品功能、制作產品原型、程序設計、程序實現以及測試發布等環節，首先，企業應當了解客戶對于產品的需求情況，并根據需求對產品進行概念設計，包括產品的零件構造以及設計理念，同時對產品將要實現的功能進行細化，盡量滿足客戶的需求。而后由設計人員根據理念制作產品原型，在原型經過檢驗之后，工作人員根據原型尺寸以及各項參數進行程序設計，利用計算機編程軟件進行編程，并交與工程師進行驗證與調整，在經過多次修改調整之后進行程序實驗，最終進行測試發布。而計算機輔助技術可以在建模時提供編程以及數據參照，以便于提高產品設計的水平。

4.3 控制系統結合

首先，要依靠計算機輔助技術已經開發出的多種管理和運行體系，其可以通過對于專業化控制技術的加入和實施，讓建成的自動控制系統可以更好地發揮應有作用。比如，對于已經建成的三維繪圖數字軟件來說，包括CAD、CATIA等，其可以在使用過程中實現對各類被加工零件的設計、繪制和施工制造方法的確定，基于此，讓建成的自動控制系統具有更高的使用價值。

4.4 三維CAD技術建模

計算機輔助三維CAD技術能夠快速準確的建立三維模型，同時其軟件包含多種便利功能，有立方體、曲面、圓柱體等多種建模體系，機械工程師在設計中，將多種建模模型根據與、或、非的邏輯進行選擇性構造，完成單個零件產品的設計。此外，三維CAD技術完成不同的零件圖后，還可以利用模塊自帶裝配功能，完成對該零件的組合，制作成三維裝配圖，為了更清晰表達裝配的結構，還可以根據需求設置爆炸視圖。還有的三維CAD軟件包含了動畫制作過程，可以讓裝配后的零部件進行動畫演示，讓整個效果更加清晰明了，完整反映出整個機械產品的全貌。同時，為了方便使用，對于很多過于復雜的機械零件，機械工程師也可先繪制零件的二維圖，借助計算機輔助設計三維CAD零件圖，將二維CAD圖轉換為三維CAD圖，完成三維建模。此外也可反向操作，利用繪制好的三維CAD零件圖，智能轉換為二維圖紙，同時能自動生成標注，制作成dwg格式文件，保證在諸多軟件中都能夠使用。如在復合模具的設計和制造中，復合模具設計的質量直接決定了復合模具沖壓后毛坯料的成型，若復合模具在制造中的設計圖紙與復合模具實體存在差異，就會致使整個生產制造過程失敗，浪費大量成本與時間，針對這一問題，應用計算機輔助設計CAD技術完成三維建模，將三維建模與裝配圖紙進行對比，分析可能存在的問題，發現其中的誤差，減少出現返工的問題，提高企業的生產制造效率。

5 結束語

綜上所述，計算機輔助技術在當前的開發過程中，可發揮的作用包括三維模型的建設、多體動力的分析等，而機械設計制造的要求包括高精度要求、高效率要求等。在機械設計制造和計算機輔助技術的融合過程，只有通過對設備零件和各類硬件設施的分析，由計算機系統將方案分解，并且把專業化的控制信息提交到數控機床中，使其通過使用反饋數據提高零件的加工精度。

參考文獻：

[1]李俊鋒.探討計算機輔助技術與機械設計制造的結合[J].科技風，2018（18）：145.

[2]趙慧.機械設計制造與計算機輔助技術結合應用[J].科技風，2018（15）：79.

[3]楊曉敏.機械設計制造與計算機輔助技術結合應用[J].南方農機，2018，49（10）：66.

[4]姜彥泊.計算機輔助技術與機械設計制造的結合[J].中國新技術新產品，2018（08）：76-77.