基于機械設計的計算機輔助技術運用分析

許 卓

（葫蘆島市第一中等職業技術專業學校，遼寧葫蘆島 125000）

0 引言

在市場競爭越發激烈的今天，企業要想取得成功必須合理采用不同手段，以進一步提高自身綜合實力。特別是在機械設計制造類企業中，想使生產的機械產品質量能夠滿足應用需求，提高產品技術含量，就要應用現代科學技術，而計算機輔助技術的出現恰好滿足了機械設計的具體需求，這一方面使機械設計效率得到了提升，另一方面也使產品質量得到了提高。

1 機械設計概述

1.1 基本概念

機械設計就是以機械設備的具體應用作為依據，科學構思，對機械工作的具體原理、運作傳遞方式、材料和尺寸等各項內容進行明確。通過對各種先進技術的合理應用，完成對機械的設計作業，從而為后續機械制造作業的開展提供相應支持，保證最終制造的機械能夠滿足應用需求[1]。

1.2 具體特點

在經濟快速發展的今天，科學技術也得到了顯著發展，機械設計在先進技術支持下，不斷朝著數字化、虛擬化、綠色化、智能化等各方面發展。虛擬化技術是以計算機為基礎，對操作工作內容進行合理模擬，這也是今后機械設計行業發展的主要方向。虛擬化目標的具體實現，要對計算機輔助技術進行合理應用[2]。

2 機械設計中計算機輔助技術的作用

在機械設計中應用計算機輔助技術，可以提高設計作業效率，也彌補了傳統手工設計存在的各項不足。在進行機械設計時，采用科學技術做好圖形和各項數據的處理，使人工無法高效完成的工作內容得到解決，可以縮短設計作業中花費的時間，使設計師在作業期間的效率能夠進一步提高，快速完成設計工作。如果在進行機械設計期間，設計作業出現了失誤情況，合理應用計算機輔助技術，通過科學方式完成對各項內容的修改，能夠確保每項內容的合理性，進而減少非必要環節，以免對設計工作和后續工作的正常開展造成不良影響。此外，通過對計算機輔助技術的應用，可以保證機械設計的合理性，提高制造的機械產品質量，減少誤差，提高機械設計質量。

3 機械設計中計算機輔助技術的優勢

3.1 合理優化機械設計圖紙

過去很長一段時間，人們在進行機械設計時都是利用圖紙人工操作，利用畫筆在圖紙上完成相應設計，經過試制后再改進設計。圖紙上的設計內容通常存在一定誤差，整體設計環節也十分繁瑣，經常會導致最終設計的機械與實際情況要求不符。在科技快速發展的今天，社會取得顯著進步，計算技術得到飛速發展，傳統的設計方式被計算機技術取代，使機械設計過程中的圖紙設計變得更加方便。計算機技術的發展為機械設計作業的開展提供了強有力支持，各種誤差問題都能夠得到解決，設計中各項數值內容可以通過計算獲取，而且數據十分精準，解決了機械設計作業在時間、空間上的局限性，使機械設計效率得到顯著提高。目前，電子化在機械設計資料方面得到了全面應用，隨著科技的快速發展，機械設計環節將會得到進一步簡化，進而使最終設計結果的精準性能夠得到進一步提高，可以滿足設計需求。

3.2 利用CAD軟件設計繪圖

在信息技術快速發展的背景下，3D、CAD等各種先進的計算機軟件都被合理應用到機械設計中。如通過對CAD軟件的應用，可以進一步提升最終設計的機械圖紙精準性。機械設計人員依據機械的具體結構，對機械零件平衡圖中涉及到的各項機械設備內容和系統圖層的具體內容進行精準分類，然后采用不同顏色完成相應區分，最終粘結到同一底圖中。在進行機械設計時，為避免發生標高沖突、系統間出現位置交叉沖突和不同系統間的位置出現交叉現象等影響設計結果的問題，機械設計人員要對圖紙零件密集和布置復雜區域進行全面繪制，完成對細部平面圖和剖面圖情況的全面分析，保證最終設計的合理性。

3.3 提升機械產品質量和生產效率

在機械制造中對現代計算機輔助技術的合理應用，能夠使設計質量進一步提升，進而提高機械產品質量和生產效率。我國針對機械制造行業的標準十分嚴格，特別是有關設計人員掌握的各項技術，這主要是因為設計人員的綜合能力會對機械設計和最終生產的產品質量造成直接影響。機械設計企業要對設計人員進行全面培訓，提高設計人員的綜合能力，確保機械設計不會出現任何紕漏問題，計算機技術和機械產品發展程度兩者共同進步。機械設計人員在實際工作期間要合理利用計算機輔助技術，依據具體情況解決設計中的各項困難和缺點，從而使傳統核心知識理念作用能夠得到全面發揮。

將計算機輔助技術應用到機械設計中，要及時更新各項數據內容，精準地應用在機械設計中，解決機械設計作業開展期間遇到的各項難題，避免由于設計原因導致機械性能無法滿足應用需求。通過合理設計，提高最終生成產品的質量，減少機械產品在后期應用中各種安全事故的發生，保證機械產品運行期間的穩定性。

4 計算機輔助技術在機械設計中的具體應用

4.1 合理應用符號圖形

機械設計是一項復雜工作，在實際設計期間會應用到大量復雜的符號圖形，只有對其合理應用，充分發揮其優勢，才能為后期機械制造作業的開展打下堅實基礎，提高生成機械產品的質量。通過合理的計算機輔助技術，如CAD軟件的應用，以科學的方式對機械設計作業中應用的符號進行編程處理，確保機械設計期間應用各項符號的合理性，大幅度減小圖紙繪制期間誤差的發生概率。通過高效方式，完成對各項數學信息內容的合理處理，使最終設計的機械能夠達到應用需求。

4.2 提升機械設計圖紙質量

機械繪圖設計是機械設計制造期間的重要環節，設計質量會對機械的最終性能造成直接影響，只有保證繪圖質量滿足應用要求，才能保證最終設計合理。傳統機械設計制造主要是利用手工方式完成相應繪圖作業，經常會出現設計錯誤，對機械設計質量造成不良影響，因此要對設計中出現的錯誤進行修改，這會浪費大量時間，無法提高圖紙繪制效率。可見，合理應用計算機輔助技術可以為機械設計作業提供高質量平臺，提高機械設計中繪圖的準確性，依據具體需求完成對各項圖紙內容的全面修改，確保繪圖能夠達到設計作業要求和各項標準，提升繪圖效率和質量。

4.3 應用三維建模技術

三維建模是一種智能化輔助技術，在智能機械設計中對三維建模技術進行合理應用，可以高效構建三維立體模型。設計師在機械產品設計期間可以合理應用計算機設備，優化各項參數，通過對比方式完成設計，保證最終的三維模型零件與設計產品相一致，通過三維建模技術設計的機械零件如圖1所示。在機械產品設計過程中的三維模型不僅可以利用計算機生成，還可以依據設計師的具體情況通過手工方式完成設計。從目前我國機械行業的整體發展情況來看，將三維模型應用到機械設計中，可以全面、直觀地展現機械產品，從而高效完成對機械產品具體設計的合理分析，而后對計算機設備進行科學應用，實現對各項誤差的調整。

通過應用三維模型，還可以模擬整個加工流程，為設計師展現機械制造的具體特點和相應情況，使機械設計師能夠精準掌握各項數據內容，確保最終生產的機械產品性能和質量都能夠得到進一步提高，滿足應用需求。

圖1 利用三維建模技術設計的機械部件

4.4 大幅度提升機械設計自動化水平

在機械設計中對計算機輔助技術進行應用時，要通過合理方式應用PLC技術，實現對機械設計過程的全面控制。應用相應指令，對機械設計期間的各個環節進行全面分析、整合，并依據具體情況做好相應控制作業，保證設計的合理性，為智能化機械設計作業提供支持。

4.5 仿真技術的具體應用

仿真技術是伴隨科技發展而來的一項全新技術，是三維建模技術經過一段時間發展而來的新技術，也可以看作是三維建模技術的升級。在機械設計中應用仿真技術，會涉及各種不同類型的數據模型，要合理應用計算機輔助技術，以該項技術作為支撐而使仿真技術在具體應用期間的效率得到全面發揮。此外，通過對仿真技術的應用，能夠虛擬化機械設計流程，進而實現對各項內容的全面觀察，對存在的不足之處全面分析，采取針對性措施，解決現階段機械設計存在的各項安全隱患問題，保證機械設計的合理性。

5 結語

將計算機輔助技術合理應用到機械設計中，為了保證設計合理性，要加強對機械設計的研究，提高作業水平。同時，要在實踐中不斷對計算機輔助技術合理改進。現階段計算機輔助技術在機械設計中應用，要依據具體情況，以機械設計特點為核心依據，為新型機械研發創造條件，促進機械行業發展。