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摘要:机械设计制造行业中融入计算机辅助设计可以改变传统手工作业的形式,并在计算机辅助技术的帮助下可以提升机械设计制造的精准度,在很大程度上降低机械设计制造中的误差。现阶段,计算机辅助设计已广泛的应用到机械设计制造领域中并得到了进一步的发展,但是在实际使用中还存在一些不可预见的问题,因此应对其进行进一步的改进与完善。本文主要探究了计算机辅助技术与机械设计的结合,以供参考。
关键词:计算机辅助技术;机械设计;结合
引言
由于经济的快速发展,计算机辅助技术在不同领域中得到了比较广泛的应用,所以在机械设计制造的过程中与计算机辅助技术进行结合,不仅能对相关优势给予突显,同时还能促进机械设计制造的发展。
一、概述
1、计算机辅助技术概述
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。计算机辅助技术应用于产品、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)。
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。
二、机械设计制造与计算机辅助技术结合的优点
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的改变这一现状。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,技术资源相关有限,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、提高机械产品质量
随着技术的不断更新发展,机械产品的质量也在不断提高,在以往传统的机械设计制造过程中,由于机械工程师无法保证产品的精度,很多产品的质量有待提升,但是计算辅助技术却能够很好的解决这些问题,为产品的质量增添了保障。通过计算机的精准控制,不仅能够实现自动化生产,并且产品的质量有了明显的提升,这是传统制造模式中很难实现的效果。
三、机械设计制造与计算机辅助技术结合的应用途径
1、图形及符号的应用
传统的机械设计环节中,设计工程师会使用大量不同的符号、图形来代表相应的机械部件、技术概念及参数信息,在机械系统越来越复杂的情况下,这样的方式让设计工作变得非常复杂,设计图纸的可视化程度和可理解性大为降低。通过在机械设计环节中使用计算机辅助技术,可以利用计算机编程技术,对设计工程工程师需要用到的各类图形、符号进行编程,再应用到设计图纸当中去。利用计算机辅助技术可以将机械系统涉及到的各类零部件的型号、参数、数据进行统一,避免出现错误。计算机强大的信息处理和编程性能,将可以实现对机械设计流程的简化,并提高设计图纸的可视化程度。
2、设计图的绘制
设计图是机械设计工作中的主要组成部分,而且设计图一般都是要求的比较精准,因为机械工程中设计图是很重要的,很多设备的生产以及工作的进行前提都是需要设计图的,很多工作根据设计图才可以完成,而且要求设计图具有很高的准确性。在传统的绘制工作中,主要是由设计师去完成的,这种情况下耗费的时间是很长的,而且对人力资源也是一种浪费。利用计算机辅助技术就可以帮助设计师完成这项工作,而且很多复杂的设计图设计师无法很准确的绘制出的,计算机就可以绘制,而且如果是在绘制设计图的时候出现了错误,计算机就可以很容易的进行修改,而且不会留下修改的痕迹,如果在传统的修改方式,设计师也许就要重新去设计一张图,这说明了应用计算机辅助技术可以很好的提高设计图的精准度,节省了人力资源成本。机械设计制造师在设计机械的过程中,尤其是通过建立实体造型的方式来进行设计时,有效引入计算机辅助技术可以帮助机械设计师实现更为直观化、便捷化的设计,同时,计算机辅助技术对数据和结构的智能化分析和调整功能能够使三维造型更为细致、立体化地呈现出来。除此之外,其也在很大程度上增强了机械设计师的工作效能。当机械设计师在进行机械设计时遇到疑惑或困难的地方,也可以利用计算机辅助技术对这些问题进行解答和完善。
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。
四、结束语
计算机技术日趋成熟,而科学技术是实现计算机辅助技术与机械设计生产制造结合的核心部分,这对机械设计和制造生产的行业而言是一种创新,与传统的设计制造业相比,节省了大量的人力资源和物质资源,计算机辅助技术与机械设计制造的结合,是科技领域和机械设计制造领域发展的一种新模式。将计算机辅助技术运用到机械设计制造中,可以实现绘图、分析、数据处理、建模仿真等多项功能,不仅能够提高机械设计制造的效率,改善机械设计制造质量,从而能够推动机械设计制造产品综合竞争力。
参考文献
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