探析计算机辅助技术与机械设计制造的结合

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:胡志勇
[导读] 摘要:在机械制造中应用计算机辅助技术,能够有效的提升机械制造的设计效果,并且改善传统二维绘图软件中存在的缺点,在零部件运行方面能够进行提前演示,有助于及早发现零件中存在的质量问题,提升了机械制造的生产效率和产品质量。
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        摘要:在机械制造中应用计算机辅助技术,能够有效的提升机械制造的设计效果,并且改善传统二维绘图软件中存在的缺点,在零部件运行方面能够进行提前演示,有助于及早发现零件中存在的质量问题,提升了机械制造的生产效率和产品质量。本文主要探究了计算机辅助技术与机械设计制造结合的优点及其体现。
        关键词:计算机辅助技术;机械设计制造;结合
        引言
        近年来,随着社会的不断进步,科学技术水平的不断发展提升,计算机技术也随之得到了较大的发展,已经被广泛结合并应用到多个领域,机械设计制造领域也不例外。目前,计算机辅助技术与机械设计制造的结合取得了不错的效果,不仅使得机械设计制造的工作效率获得了大幅度的提升,同时也保障了设计质量。因此,对计算机辅助技术与机械设计制造的结合进行探讨是十分必要的。
        一、计算机辅助设计的概述
        计算机辅助设计简称为“CAD”,指的是借助于计算机软件,或者是其他的图形设备,帮助相关的设计人员完成设计的一种先进技术,并且这项技术经过几十年的发展,已经能够广泛的应用到各个领域。计算机辅助技术主要包括计算机辅助设计、计算机辅助教学和计算机辅助制造三个方面,计算机辅助技术强调的是人的主观性,通过设计者的主观意志,构建起一个智能化的人机相互系统。根据现阶段的实际生产情况来看,计算机辅助技术已经在诸多领域有着广泛的应用,尤其是在汽车制造、飞机制造、船舶制造等领域作用显著。
        二、计算机辅助技术与机械设计制造结合的优点
        1、提升机械设计制造的效率
        在传统的机械设计与制造过程中,往往都是设计师进行人工的计算和设计,不仅工作效率低下,并且设计精度也难以保证。在机械设计制造过程中广泛应用计算机辅助技术能够有效改变这一现状。除了能够在图纸绘制和搭建模型的过程中,为设计师提供精致度高、方便操作的设计平台,同时一些复杂的板块也能够有效的进行设计工作。这很大程度上减轻了机械工程师的负担和工作压力,提升了项目的整体工作效率。由于传统机械设计与制造工程的技术资源相当有限,因此需要大量的机械工程师人工计算相关数据,而计算机辅助技术的应用,减少了人力成本,解放和发展了生产力。
        2、提升机械制造产品的质量
        随着机械设备的使用越来越广泛,人们对机械设备的使用性能的要求也越来越高。计算机辅助技术的不断发展,使得机械设计制造也获得了较大的提升,二者有效的结合,对提升机械制造产品的质量具有显著的积极作用。计算机辅助技术高精度的计算能力,以及高水平的图片制造能力等,使得机械设计制造更加科学化、专业化和安全化,提升了机械设计制造的水平,并有效的保障和完善了机械设计制造产品的质量。
        3、有利于设计师对产品进行修改
        由于机械产品在制造过程中,需要根据其他配件的参数进行调整,因此机械工程师往往会将一件产品进行反复的修改,以保证最终机械配件能够配套使用。但是传统的机械设计制造由于生产周期较长,过程相对复杂,一旦发现问题需要修改,往往会牵扯到很多的环节,不仅影响成本开支,同时也影响机械工程师的精力。通过计算机辅助技术与机械设计制造工程紧密结合,能够减少修改参数的工作量,节省不必要的成本开支,并且能够避免一些不必要的错误,保证了机械设计制造工程能够顺利进行。


        三、计算机辅助技术与机械设计制造的结合体现
        1、在制造图形与符号的应用
        在进行机械设计制造的过程中,最常见到的就是各种图形和符号,一般这些图形与符号都是出现在各个设计制造环节之中,需要有关人员对其加强编排,倘若其中缺乏合理性,那么往后的一些工序实施就会变得非常复杂,整体工作难度就会加大。因为图形和符号本身对于整个设计制造过程异常重要,再加上原先的设计制造技术存在较大的不足,所以在应用计算机辅助技术之后,就能够帮助有关人员加强对这些符号及图形的编排工作,不仅能够做好分类工作,还可以促进储存功能的进一步实现。同时,应用计算机辅助技术后,各种符号与图形放置在同一地方,便于直接应用,促进使用程序的进一步简化,最终提升工作人员的工作效率。
        2、在计算机绘图的应用
        计算机绘图技术是计算机辅助技术在机械设计制造中的具体应用表现之一。计算机绘图技术是利用计算机图形处理技术实现绘制和显示机械图形的技术类型。相较于传统的手工绘图方式而言,计算机绘图技术是将计算机图形处理的技术运用到绘图工作中,实现绘图的自动化、流程化、信息化。目前,在绘图过程中应用比较多的计算机技术主要有CAD技术、CAM技术等,这些技术软件中的庞大功能基本满足了机械设计制造过程中的绘图需求,并且将传统手工绘图中的一些庞杂、繁琐的内容交由计算机辅助技术进行简单的处理,极大地提高了绘图的效率。例如,在CAD绘图过程中,如果需要绘制复杂的轴对称图形,绘图人员只需要在软件中绘制出一半的图形,然后利用软件中的镜像命令,就可以直接复制出另外一部分图形。
        3、在产品建模的应用
        在机械设计制造过程中,工作人员需要对机械设计产品进行建模处理,这同样是机械设计制造整个过程的关键性环节。在各种计算机辅助技术中,三维建模技术非常常见,也非常普及。传统的机械设计制造建模工作中,要想实现对建模的三维化处理难度可想而知,计算辅助技术的应用则不一样。计算机辅助技术的支持,使得机械设计制造的建模工作可以进行技术体系的建设。结合当前计算机辅助设计体系来看,里面涉及到多种建模体系,如长方体、正方体、球体、圆柱体以及其他不规则体等。机械设计工程师在进行建模处理的时候,可以利用计算机辅助技术,根据设计的需要对不同的体系进行组装和分解工作。另外,对于一些复杂度和难度高的零件,机械设计工程师可以先进行二维建模,然后再利用计算机辅助技术进行三维建模,使得各项参数更加标准化和规范化,保证设计制造出来的模型更加精确。
        4、在机械仿真的应用
        仿真技术在机械设计制造中的应用是多方面的,诸如应用于机械结构设计、齿轮设计等等。机械结构设计的关键是各个结构件的精确运行。仿真技术的加入,可使机械结构设计在设计阶段就进行模拟优化实验,通过对机械结构中的各个结构的模拟组合、运行、调试,使得机械结构设计达到最优化情况,机械系统内的结构及零部件达到理想状态。机械装备中至关重要的部件就是齿轮及相关产品,绝大部分机械设备是由齿轮传动。在机械设计制造过程中,对齿轮的设计制造、使用效果进行模拟显得尤为重要。利用仿真技术对齿轮的使用情况进行模拟,挖掘齿轮系统在研发设计阶段存在的问题,提前发现问题,进行改进,大大降低设计开发成本,有利于促进机械设计制造业的发展。
        四、结束语
        综上所述,计算机辅助技术在机械设计生产领域有着越来越广泛的应用,为了充分解放和发展生产力,机械工程师应当明确计算机技术在机械设计中的辅助作用,发挥计算机辅助技术的巨大优势,利用其精准度高、便于操作等优点,优化生产流程,对相关的配件进行精准绘图,并建模仿真,保证设计工作能够顺利进行,并实现机械制造的自动化。
        参考文献
        [1]徐艳辉.分析机械设计制造与计算机辅助技术的结合方式[J].军民两用技术与产品,2017(14):534-535.
        [2]崔晓.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].教育现代化,2017(38):306-307.
        [3]王旭强.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用[J].南方农机,2019,12(2):139-143.
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