計算機輔助技術與機械設計制造的有效融合

遼寧工程職業學院 王成成

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]。

1 機械設計制造內涵

機械設計制造劃分為設計和制造兩個部分，工作內容為構思機械設備構建材料、結構、運動方式、傳遞方式、潤滑方式等，原理為運用儀器、設備、儀表進行生產。在工業化不斷發展過程中，設備獲得了廣泛使用，這在一定程度上促進了機械設計制造行業的發展，同時也促進了企業生產質量與生產效率的提升，使機械設計制造更為數字化、智能化以及自動化，和計算機技術之間的結合能使設計制造得以優化，保證設計有效性[2]。機械設計制造與計算機輔助技術之間的融合能夠對設計制造整個過程進行模擬，通過模擬過程方式全面把控制造過程，及時發現設計制造中存在的缺陷，并對其進行優化，盡量避免設計制造過程中出現不標準問題。同時可以綜合性考慮影響設計制造的具體因素，對相關因素進行優化。

2 計算機輔助技術內涵

計算機輔助技術由輔助制造、輔助設計、輔助教學等幾方面構成，整體過程強調人主導作用的發揮，使計算機與使用者之間形成關系密切的人機系統[3]。就當前社會發展現狀來講，計算機輔助技術在汽車制造、飛機制造、船舶制造等眾多領域應用廣泛。

3 機械設計制造中計算機輔助技術運用的優點與作用

CAD屬于計算機輔助技術的簡稱，這一技術在運用時需利用計算機和相關設備圖形，為設計人員進行設計工作提供技術幫助，經過多年研究與發展，這一技術已經在眾多領域中獲得了廣泛應用，在機械設計制造領域中的運用體現出的優勢具有不可替代性，這一技術在使用時的優勢主要體現在以下方面：

3.1 提升設計制造效率

機械設計制造中計算機輔助技術的運用能夠促進設計制造虛擬化水平以及自動化水平的提高，運用計算機技術模擬制造工序以及幾何圖形[4]。在運用此種技術過程中，可以收集、處理大量信息數據，進而使設計制造整體工序得以簡化，并運用重組機械零部件方式對部件設計進行優化，促進機械制造整體效率提升，縮短生產周期，保證設計制造的經濟效益。

3.2 提高設計制造水平

機械設計制造中將計算機輔助技術運用其中，能夠使設計人員對工作的主觀影響極大程度弱化，有效降低外部產生的影響。同時這一技術在使用過程中，可以根據已有零部件進行創新，實現對新型零部件的設計，縮短設計周期，保證機械設計整體水平。

3.3 保證產品質量

計算機輔助技術的運用不僅能夠促進機械設計制造中工作效率的提高，也能促進產品質量的提升，保證制造設計精確性、科學性。實際運用時可以通過這一技術根據原有零件再進行設計，保證其它零件和新設計零件之間的有效融合，防止在單獨設計情況下產生零件不兼容問題[5]。運用回放程序以及查找器能夠使零件得到進一步完善，促進產品質量提高。完成零件設計之后，可以使用查找器找出設計缺陷，促進設計工作的完善，同時回放程序能夠對機械部件操作進行回放，實現產品設計整體質量的提高。

3.4 提供設計修改便利

機械設計制造中計算機輔助技術的運用，可以在舊環境中將新設計完成，根據原有零件具體位置設計新零件，這在一定程度上使機械設計工作在實施時更為便利，體現出明顯便捷性，進而在進行零件修改時更為便利。

4 機械設計制造發展現狀

在社會經濟迅速發展的背景下，機械設計制造相關技術獲得了較好發展與應用，同時在科技進步作用下，機械設計制造正在實現自動化。其中自動化主要為虛擬化、數字化、綠色化以及智能化。虛擬化技術在運用過程中，需使用計算機系統當中的軟件技術進行模擬操作，當前虛擬化為機械設計制造在發展的重要方向。同時計算機輔助技術屬于虛擬化發展的前提與基礎，當前機械設計制造中計算機輔助技術獲得了廣泛應用，如何將二者之間有效結合已經成為當前應重點解決的問題。

5 計算機輔助技術和機械設計制造的有效融合測量

5.1 運用于繪制設計圖當中

在進行機械設計制造過程中，不能與設計圖之間相脫離，設計制造工作開展時設計圖為基礎與前提。傳統模式中，機械設計工作開展時需開展相關準備工作，整體工序比較復雜，參與人員在數量上比較多，在繪制設計圖時不慎情況下就會對全局產生影響[6]。同時在此過程中需總結數據，在機械設計制造環境、功能發生變動情況下，十分容易導致工作失誤，進而阻礙后續工作的開展。計算機輔助技術的運用能夠將避免人工失誤，運用先進技術勘測環境，并且通過運用此種技術，能夠使圖像繪制方面的功能得到極大程度發揮，保證設計圖在繪制時的動態性，減少繪制時運用的時間，及時發現繪制中存在的問題，將不安定因素。

5.2 運用于裝配圖建模與零部件建模中

CAD程序中，表面、現框、實體屬于三個主要構件功能，在實際工作中能夠運用這三種功能將模型構建完成，具體實施時，零部件需要運用合理程序進行排列。對于CAD來講，通過運用布爾運算能夠保證部件布局的合理性，保證零部件在分散時處于最佳狀態[7]。實體模型中，可能會出現條件不符合的一些零件，零件在機理方面磨合度比較低，在此情況下可以運用計算機輔助技術對零件形態做出改變，進而充分滿足實際需要。在數據計算保證無誤情況下對機械產品當中的零部件模型進行構建，將這一工作完成之后進行繼續加工。在此情況下，相關工作人員可以利用計算機輔助技術操作模型，對零件模型進行重新裝配，使機械裝配工作在實施時的完整性得到充分保證。

5.3 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[8]。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。

5.4 運用于逆向工程中

逆向工程對技術有較強依賴性，工程在實施過程中會受到變動性大以及成本高的阻礙，為了避免市場對機械設計的限制，在較短時間內達到應有設計力度，實現對先進科學技術的吸收，應認識到現代逆向工程和傳統逆向工程在設計時存在的差異性，實際上，現代逆向工程在設計上集成性特點更明顯，增設了建模環節，有利于實際物體和模型之間轉換的，現代意義明顯。對于現代逆向工程來講，關注的重點并不是實體物，而是更為關注新產品設計制造，運用先進設備進行應用仿真。在此情況下，能夠保證相關工作人員及時了解產品信息，深化對產品模型的認識。

除此之外，機械設計制造中計算機輔助技術的運用也涉及到電力開關控制、二次開發和工程分析等多種內容。

6 計算機輔助技術運用于機械設計制造中的前景

計算機輔助技術當前獲得了十分迅速的發展，已經成為人們生活重要組成部分，使用人群以及使用范圍變的越來越廣泛，但是技術運用于機械設計制造中仍存一些不足，需相關工作人員在實際工作中充分掌握、了解、熟知相關技術，但是就當前社會發展現狀來講，很多工作人員沒有真正掌握這一技術，技術開發空間比較大。這一技術在最初使用時，能夠避免傳統模式中進行機械設計時的存在的弊端，這在一定程度上促進了技術的革新，在技術不斷發展與完善的過程中，勢必能夠使機械設計制造行業獲得更好發展。在網絡時代背景下，計算機技術成為進行機械設計制造時使用的主要技術。技術的運用能夠使機械設計制造產品在品質上獲得提升，推動行業不斷發展。無論過去或者將來，計算程序、設計過程、制造過程、生產過程、管理流程之間的關系都十分緊密，影響生產效率，因此計算機輔助技術的發展勢必在今后機械設計制造中得到更廣泛的應用。

7 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。