計算機輔助技術與機械設計制造結合探究

苗萌

摘要：現如今，我國經濟發展迅速，工業為我國發展做出了很大貢獻。當前傳統手工業不斷發展，在這樣的發展形勢下，傳統的方式已經不適應時代發展需求了，所以應當進行改革和創新。機械制造是非常重要的技術，要想更好地改革就應當將其與計算機輔助技術結合。計算機應用技術的高速發展，推進制造業的計算機數據化及人工智能化發展，對于如何相互融合及應用，是當下研究的重點。

關鍵詞：計算機輔助技術;機械設計制造;結合探究

引言

計算機輔助技術已經在很多領域中得到了應用，不僅能夠提高行業效率，也能提升產品品質，同時這一技術在機械設計制造中的運用，能夠保證制造精準度，將產生的誤差率降低，進而保證機械設計制造整體效果。

1機械設計制造工藝

我國機械設計制造工藝的發展時間歷程相對較短，并且針對機械設計制造的自主創新能力也相對較弱。我國當下機械制造的完善一般都是在引進和知識內化的過程當中逐漸完成的，但是精密加工技術存在一定的限制，很多的機械設備的零件都需要依賴于進口。不僅如此，目前機械制造工藝存在很多的類別，并且可以全面覆蓋到了各個領域當中，目前機械制造工藝有鑄造、沖壓、鍛造等多種作業。所以借助相應的工藝，無論是家里日常使用的鍋碗瓢盆，還是高科技的飛機航母都可以有效操作。所以一個國家的工業制造能力需要具備健全性和完備性，這種制造能力會直接影響到一個國家是否能成為制造大國，隨著現今工業化的不斷發展，我國機械制造領域得到了進一步的發展，但是自主創新能力仍然是我國機械制造領域當中的短板。

2計算機輔助技術的特色優勢

在以往的機械設計中，進行設計的主體的由人工來完成的，這樣的方式會受到許多因素限制，尤其是設計一些數據和圖形的處理方面，人工方式會對精確度產生很大的影響。不僅會導致資源的浪費，也沒有辦法使設計制造達到預期效果。運用計算機輔助技術，不僅可以很大程度地提高工作效率，也有效地避免運算給設計帶來的影響，并且很大程度地節省了設計時間，提高了設計效率。在機械設計和制造中，應用計算機輔助技術，可以運用多元化的軟件，從而推動設計的創新，幫助設計人員對相關數據進行處理，確保了計算結果的準確。計算機具有強大的存儲功能，設計師可以根據設計和制造進程隨時保存，并對設計的合理性進行檢測，及時的發現設計問題，并對出現的問題及時處理，將誤差及時的糾正，并給出修改設計結果，有效地避免了重復作業情況。

3計算機輔助技術與機械設計制造結合探究

3.1虛擬化制造技術的研究與應用

在虛擬化仿真模擬過程中，相關制造企業通常將關注中心聚焦于產品制造環節，借助VR建模對產品設計進行模擬研究。此時，相關從業人員以電子計算機終端智能設備為媒介，通過羅列產品生產、使用等環節的各種影響因素，以更加完善全面地分析思考產品特性及功能優劣。一定程度上而言，虛擬化機械制造技術的應用可在原有機械制造技術性能優勢的基礎上，促使制造企業于仿真模擬環節提前發現產品設計缺陷、生產問題以及使用環節影響因素及注意事項。

隨著科技發展水平的不斷完善與優化，虛擬化制造技術被廣泛應用于機械制造領域，推動制造行業發展水平加快。以上海汽車集團股份有限公司為例，虛擬化制造技術成為重要研發熱點。為提升汽車生產制造水平，該公司研發了針對汽車機械生產的虛擬化制造系統。此汽車虛擬化機械制造系統通過采集汽車生產的一系列數據，并對有效數據進行虛擬化仿真模擬，借助搭建出的虛擬化制造場景，將信息數據資源與汽車生產模型相結合。在此基礎上，對整合好的汽車生產整體化資源進行科學、系統、全面的評估，并依據評估結果對該模型做出相應調整。通過虛擬化機械制造技術的運用，該公司可于產品設計環節及時發現不足并進行優化，在減少汽車產品研發時長的同時，最大限度規避不合理設計，節約人力、物力、財力等相關成本。

3.2機械自動化技術應用于集成化應用

隨著機械制造領域最新的計算機技術、微電子技術、自動化技術的應用，計算機輔助設計技術、輔助制造技術、輔助測試藝術、數控加工技術等許多新技術逐漸派上用場。為了實現靈活生產系統技術和信息管理系統技術不同水平的集成生產系統的構建，簡單而有效的方法是將各種技術進行系統化集成。機械制造中自動化技術的集成應用主要依靠系統工程理論和信息技術的有效指導，以優化企業生產過程，通過合理化組織化和過程修復來促進適度的自動化。另外，通過計算機數據庫和信息網絡的支持，將機械制造企業的各種要素和運用、管理活動整合為有機整體。實現以人為中心的機械制造的靈活性生產。

例如，計算機集成制造系統（CIMS）實現從產品訂貨、設計、制造、管理到銷售的全過程自動化。這樣一個巨大的集成自動化系統既是信息處理水平的自動化，又是知識處理水平的決策自動化。CIMS的子系統，如CAD/CAM/CAPP等等，也是相當復雜化的集成系統。為整個機械設計及其制造行業的發展帶來了關鍵性的改革。

3.3運用于結構調試和工程分析中

開展機械設計制造工作時，為了充分滿足現實需要，應加強對加工活動的重視，通過計算機輔助技術的運用勘測結構，了解機械產品當中設計存在的不足，運用結構調試方式促進結構優化，使機械產品保證自身穩定性。同時為了保證機械產品在設計時獲得最佳效果，需運用動力學建模方式以及有限元建模方式進行分析，對細節進行細致調整。在進行機械設計過程中，軟件的實際匹配程度會對產品使用感產生直接影響，因此需運用科學方式配置接口，使有限元相關分析軟件在運用時的目的性與針對性。對結構進行優化調試時需制定與之相對應的優化方案，對機械動態特征進行細致分析，并將運動記錄做好，根據目標導向將工程分析和工程認證做好。

3.4在設計圖繪制中應用計算機技術分析

在機械設計過程中，設計圖繪制是重點內容，這也是檢驗設計是否科學的基礎。進行機械制造，都是在有設計圖的情況下才可以制造。傳統方式下的機械設計，都是由設計師來獨立完成，這樣的設計方式不僅時間較長，而且浪費了大量的人力資源。運用計算機輔助紅色警戒技術來設計，不僅可以快速地完成設計，而且設計更加精確。在機械設計過程中，經常會遇到一些比較復雜的設計圖，這些設計圖如果讓設計師依據以往經驗設計，很難快速的設計出來，但是運用計算機輔助技術進行設計，這些復雜的圖形就變得比較簡單了。而且在設計的過程中，一旦出現問題，就可以快速地進行修改，從而可以更加準確地完成這些復雜設計，很大程度地降低了設計成本。

結語

總之，機械設計制造和計算機輔助技術之間的融合能夠在一定程度上使機械設計制造領域獲得突破，傳統模式中存在的不足得到彌補，行業在發展中獲得突破，對于機械設計制造領域來講意義重大，在二者融合過程中，應對計算機輔助技術作用和功能進行不斷開發，增加相關投入，保證設計制造整體精準度，將誤差發生概率降低。但是二者在融合時可能存在難以預見的問題，因此需不斷改進和完善二者融合，保證二者融合效果，推動機械設計制造向著更好的方向發展。

參考文獻：

[1]高翔.論計算機輔助技術與機械設計制造相結合相關研究[J].科技展望，2018（12）：56-58.

[2]樊麗娜.探討計算機輔助技術與機械設計制造的結合[J].江西建材，2019（07）：294-296.

[3]王吉明.計算機輔助設計的技術應用探究[J].科技與創新，2014（21）：138，140.

[4]孫守遷，包恩偉，陳蘅，潘云鶴.計算機輔助概念設計研究現狀和發展趨勢[J].中國機械工程，1999（06）：105-109，8.