浅析计算机辅助技术与机械设计制造的有效融合

发表时间:2021/3/19   来源:《城镇建设》2020年34期   作者:马珺
[导读] 在信息化技术和计算机网络技术的飞速发展下,计算机的应用愈加广泛。
        马珺
        长虹华意压缩机股份有限公司 江西省景德镇市333001
        摘要:在信息化技术和计算机网络技术的飞速发展下,计算机的应用愈加广泛。在现代机械设计制造及其自动化中,越来越多的计算机辅助技术得到了有效地应用,使得机械设计制造及其自动化水平得到了前所未有的提升。
        关键词:计算机;辅助技术;机械设计制造;有效融合
        引言
        在我国科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高的今天,计算机辅助技术在机械设计制造中的应用将有望提高后者的精准度,避免由于对人类因素过度依赖而导致的制造误差。近些年,各大机械制造企业纷纷开展了自动化转型,整体来说,计算机辅助设计进程差强人意。故而,相关企业单位应该对于现阶段可预见的问题持续加以改善,尽可能强化计算机技术的辅助设计效果,助力机械设计制造领域的繁荣进步。
        1概述
        1.1计算机辅助技术
        计算机辅助技术通过运用计算机软硬件系统,达到对产品或工程进行辅助设计的目的。从广义角度来看,计算机辅助技术包括有限元分析、仿真模拟、二维工程绘图、网络数据库、三维几何设计、数控加工及集成技术等,具体可应用计算机辅助技术完成绘图、机械零部件设计、电路设计、建筑结构设计、工程分析、力学分析与文档制作等任务。尤其在应用于产品、机械工程设计中,可充分降低设计工作人员的工作强度,并且可以实现对设计图样的一系列修改和存储操作。随着技术的创新升级,新型计算机辅助技术可实现实体建模的同时,还能优化稳定设计参数,数据交换标准也由CGI(公共网关接口)转变为ICES(加拿大标准)。
        1.2机械设计制造及自动化概述
        机械设计制造及自动化是一项专业性十分强的技术,其在各机械设备的生产设计中得到应用,也在工业生产的运行控制中得到应用。近几年,科学技术如电子计算机技术等的飞速发展,显著提高了机械设计制造及自动化的工作效率。不仅如此,计算机技术应用到机械设计制造及自动化中,能推动产业向着智能化方向发展,这样为生产生活的工作效率以及质量都提供了有力的技术支撑。目前我国工业正向着工业4.0方向不断迈进,机械设计制造及自动化在这一过程中所发挥的作用也备受关注。要想尽办法通过一系列计算机技术提高机械设计制造及自动化的工作效率,为推动我国工业生产和经济社会的发展助力。
        2计算机辅助技术与机械设计制造的有效融合
        2.1绘图设计应用
        在机械设计制造中,图纸是不可或缺的技术资料,开展所有工作的前提条件就是绘制设计图纸,这会直接影响机械设计的最终方向。传统机械设计制造中,图纸设计一般需要工作人员人工完成,在初稿完成后还要分析设计过程和是否满足机械使用性能需求,修改机械设计图纸。此种设计方法不仅对设计人员有较高的技术要求,还往往需要耗费大量的设计绘制时间。那么应用计算机辅助技术,则可以有效运用计算机辅助设计绘制图形,达到较高的图形兼容性与表达方式的多样化,还能够较方便地修改图形,及时解决机械设计绘图问题。
        2.2机械零件
        在机械设计制造的进程重会牵扯到很多的精细零配件的应用,所以专业设计人员必须严谨选择配件的规格,结合机械设计制造的实际要求对零配件执行专业化处理,以确保零配件的各方面性能指标满足机械设备设计需求。

在这一过程中,对计算机辅助技术的有效利用将会降低零配件设计的难度系数,设计人员只需要把握机械设备的实际作用,并采用人机对话的形式将理想的产品规格参数录入,就可以预测不同零配件选择方案的实际应用结果,对可能存在的零件缺陷进行规避,实现对机械设备质量的优化,助力机械设计制造的良性发展。
        2.3三维建模
        传统的机械设计图纸都是平面的,而机械系统本身是一个三维结构体,平面图纸无论是在可视化水平、可理解性,还是在制作的便捷性方面都存在较大的缺陷。计算机辅助技术在机械设计中的应用,可以通过相关软件对设计内容进行三维模拟,形成可视化的虚拟三维立体模型。设计人员、制造人员都可以通过操作计算机,对该三维模型进行旋转、观察,并获取相关的参数、信息。三维建模是计算机辅助技术在机械设计制造应用的过程中最具代表性的功能,更为关键的是,三维建模彻底解放了机械设计工程师的思维,可以实现其更多天马行空的想法和构思,同时也为提高机械制造效率、准确性打下了可靠的基础。例如,CAD软件作为机械、工程行业中十分重要的设计绘图软件,具有操作便捷、可视化程度高等优势。在机械设计中对CAD软件的有效应用,不仅可以迅速完成各种机械结构平面图的精确绘制,更能对整个系统结构进行三维模拟。
        2.4图形符号
        计算机辅助技术与机械设计制造的结合设计也包括对图形符号的应用。机械制造行业的零件设计会涉及一定的图形和符号,对于设计师来说,这是一个不小的工作量,同时也提高了机械设计的复杂性和难度。因此,在进行机械设计的过程中,利用计算机辅助技术对机械设计中可能出现的图形和符号进行分类储存,并按照设计师的使用的频率进行智能的索引,能为设计师的使用提供巨大的方便,并减少以往机械设计工作中由于图形符号处理增加的工作量,进而提高机械设计的质量。此外,将计算机辅助技术融入机械设计制造过程中,使得机械设计师在进行机械设备设计之前可以对需要使用到的一些图形和符号进行编排,尤其是对CAD软件的应用,既能减少工作量,又能提高机械设计制图精度,这样可以极大地提高械设计的效率,并使得整个机械设计的流程更加顺畅和有条不紊,对设计中零件不统一的问题予以很好的解决,从而保障整个机械设计的质量。除此之外,计算机辅助技术与机械设计制造结合也可以运用到电力开关控制柜图形符号设计中,提升开关控制柜图形设计精度,同时也能保证机械设计制造的科学性、合理性与全面性。
        2.5数据库的构建
        如今机械系统已经成为与现代工业生产以及人们生活出行息息相关的主体,关于机械系统的管理、运行维护以及更新,是进一步挖掘机械系统价值的关键。而要做到这一点,对机械系统原始数据以及运行管理中的数据进行收集、整理、处理和分析,至关重要。尤其是在信息化、大数据时代背景下,关于任何机械系统数据库的构建,都是确保系统稳定、高效、安全运行,并逐步提升系统实用性的主要方法。而如果在机械设计制造环节中充分应用了计算机辅助技术,那么将可以直接在设计制造阶段获取相应的机械数据,构成相应的数据库。这些数据包括机械系统的功能参数、零部件参数、制造参数,而将计算机系统植入到机械系统当中,还可以在实现机械自动化控制的同时自动收集机械系统运行数据。另外,机械系统的运行、维护、管理人员在执行相关工作时,也可以将涉及到的相关数据进行上传。该数据库的构建,有助于让管理维护人员明确系统状态,分析预测系统故障风险,并针对相关需求和技术发展趋势,对机械系统进行升级和优化。值得一提的是,基于计算机辅助技术的数据库,也是实现机械系统智能化控制、故障诊断的基础,对促进机械自动化水平的发展,有重要意义。
        结语
        目前在机械设计制造中,要注意合理运用计算机辅助技术,才能有效促进机械制造业的快速发展。在实际应用过程中,要对计算机辅助技术进行发展,这样才能真正提高机械设计的发展水平,为机械制造业的发展提供动力。
        参考文献
        [1]孙丽丽,刘永明.探讨计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].时代农机,2019,46(7):30-31.
        [2]谢忠斌.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用分析[J].农机使用与维修,2019,273(5):24.
        [3]徐钊.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用分析[J].南方农机,2019,50(7):114,119.
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