隋大鵬

摘要：計(jì)算機(jī)技術(shù)推動了信息時(shí)代的發(fā)展，這也顯示出了在現(xiàn)代社會中計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要性，目前在各個(gè)行業(yè)中都已融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，以此來推動行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用也已經(jīng)成為其發(fā)展過程中所必須要重視的內(nèi)容，為此本文從多個(gè)角度對計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了全面的分析。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；機(jī)械設(shè)計(jì)；CAD；應(yīng)用

引言

在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)主要是通過應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件、繪圖軟件來對機(jī)械進(jìn)行更加高效的設(shè)計(jì)，以此來提升機(jī)械設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，減少在設(shè)計(jì)過程中存在的誤差。可以說計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用為機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來了極大的影響，使其設(shè)計(jì)水平得到有效提升，通過改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式來推動行業(yè)的技術(shù)革新，使工作效率得到提高。

1機(jī)械設(shè)計(jì)的要求及特點(diǎn)

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)中其主要是以手繪的方式來進(jìn)行圖紙的繪制，其屬于一種平面二維的設(shè)計(jì)方式。在機(jī)械設(shè)計(jì)中為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量及精密度，必須要確保其設(shè)計(jì)具有極高的準(zhǔn)確性及精準(zhǔn)度，以此來保證產(chǎn)品可以符合理想的使用要求。對于機(jī)械設(shè)計(jì)來說，其采用的設(shè)計(jì)方式并非是一成不變的，機(jī)械設(shè)計(jì)方法在現(xiàn)代科技的發(fā)展及行業(yè)的進(jìn)步下受到了推動，因此其所應(yīng)用的設(shè)計(jì)技術(shù)也在不斷的更新及完善，而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)就是一種在實(shí)際中有著極高應(yīng)用價(jià)值的輔助設(shè)計(jì)方法，為機(jī)械設(shè)計(jì)帶來了突破性的革新。

2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用對機(jī)械設(shè)計(jì)的重要性

機(jī)械設(shè)計(jì)需要以精準(zhǔn)的計(jì)算數(shù)據(jù)作為依據(jù)來對其各個(gè)部分進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，可以說設(shè)計(jì)質(zhì)量及水平對機(jī)械的性能起到?jīng)Q定性的作用。狹義的機(jī)械設(shè)計(jì)一般就是特指技術(shù)性的設(shè)計(jì)過程，而廣義的機(jī)械設(shè)計(jì)指的是設(shè)計(jì)者要根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)條件跟機(jī)械性能要求充分了解要設(shè)計(jì)機(jī)械的工作原理及對機(jī)械機(jī)構(gòu)材料強(qiáng)度的各種要求進(jìn)行系統(tǒng)的分析，形成機(jī)械設(shè)計(jì)的具體描述作為機(jī)械制造的重要依據(jù)。機(jī)械設(shè)計(jì)的大部分工作都需要計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的幫助，設(shè)計(jì)中的圖形編輯跟數(shù)據(jù)計(jì)算都要通過計(jì)算機(jī)軟件的支持。另外設(shè)計(jì)完成的圖紙還可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行模型模擬，對設(shè)計(jì)性能及各種受力情況進(jìn)行模擬分析。因此計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)上的應(yīng)用為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的計(jì)算支持，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的工作效率。

3計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1為機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量提供保障

采用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以保證在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中對其各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的分析，計(jì)算機(jī)可以通過其高效、精準(zhǔn)、智能的數(shù)據(jù)分析模式來對機(jī)械有限元受力情況進(jìn)行準(zhǔn)確的分析及計(jì)算，并針對產(chǎn)品質(zhì)量需求來為機(jī)械設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的優(yōu)化方案，以此來保證機(jī)械設(shè)計(jì)可以有效的滿足機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

3.2提供模擬裝配展示

通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可以對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行虛擬化模擬實(shí)驗(yàn)，將設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品其裝配過程中的運(yùn)動軌跡進(jìn)行虛擬展示，從而更加直觀的對零件裝配過程進(jìn)行觀測，進(jìn)而找出在實(shí)際的設(shè)計(jì)中存在的不合理的部分，并以此作為依據(jù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)修改，此種方式可以有效的提升設(shè)計(jì)效益，減少機(jī)械產(chǎn)品試驗(yàn)過程中所需的成本支出。

3.3提高機(jī)械設(shè)計(jì)效率

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)過程中為了保證設(shè)計(jì)圖的精細(xì)化必須要花費(fèi)大量的時(shí)間來進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的制作，尤其是在設(shè)計(jì)的過程中會有一些復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行準(zhǔn)確的處理，因此也為機(jī)械設(shè)計(jì)帶來了極大的難度，而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用改善了這也問題。當(dāng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中后尤其是進(jìn)行二維繪圖及三維設(shè)計(jì)的時(shí)候非常容易的設(shè)計(jì)及修改，大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)成本。

3.4便于產(chǎn)品設(shè)計(jì)修改

利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，在零件設(shè)計(jì)的時(shí)候，即使出現(xiàn)零件出錯(cuò)或不滿足相關(guān)需求的情況下，我們也可以對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，相比較傳統(tǒng)方式，利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，會更加快捷方便。在零件環(huán)境中，我們也可以看到零件設(shè)計(jì)的各個(gè)步驟，在調(diào)整的過程中能夠方便看出問題的出錯(cuò)點(diǎn)，提高了修改的有效性，使應(yīng)用能發(fā)揮其實(shí)效性。

4計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用

4.1二維繪圖的應(yīng)用

通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，利用一些繪圖軟件進(jìn)行操作繪制，如PROE、CAD等，通過這些軟件的使用，機(jī)械設(shè)計(jì)的大部分步驟都可以用計(jì)算機(jī)來完成，降低設(shè)計(jì)師繪圖的時(shí)間，不僅使得工作效率提高，還使設(shè)計(jì)師能夠有更多時(shí)間去實(shí)踐自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，從而得到更好的發(fā)展。

4.2三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)要采用簡單的幾何體來組建較為復(fù)雜的幾何機(jī)構(gòu)時(shí)，就可以采用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，從而降低設(shè)計(jì)難度，縮短設(shè)計(jì)的周期，使得工作效率得以提高。另外，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這些三維設(shè)計(jì)時(shí)，可以模擬重組裝配零件，在設(shè)計(jì)的時(shí)候激發(fā)靈感，組合出更優(yōu)秀的作品，使得設(shè)計(jì)工作發(fā)揮其高效性。

4.3逆向工程中CAD應(yīng)用

逆向工程是一種通過分解先進(jìn)設(shè)備吸收其先進(jìn)設(shè)計(jì)的一種手段，但是這種技術(shù)的研發(fā)成本非常高昂，研發(fā)中受現(xiàn)有條件影響，一些技術(shù)需很長時(shí)間才能成熟。因而設(shè)計(jì)中要充分運(yùn)用科技成果，融合新技術(shù)基礎(chǔ)上要不斷創(chuàng)新。在以前“逆向工程”應(yīng)用中主要集中在實(shí)物方面，在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上，對實(shí)物模型進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)體現(xiàn)出產(chǎn)品性能，可通過坐標(biāo)測量方法，CAD制圖軟件把實(shí)物轉(zhuǎn)化成虛擬模型。利用計(jì)算機(jī)輔助功能對產(chǎn)品進(jìn)行加工，可運(yùn)用多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)?？衫脭?shù)據(jù)繪制網(wǎng)格，并對點(diǎn)進(jìn)行模擬，得到連續(xù)曲面再對曲面進(jìn)行修復(fù)進(jìn)而獲得實(shí)物模型。

結(jié)語

目前在機(jī)械設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用也在不斷的推廣及普及，應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖軟件來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)中非常常見的現(xiàn)象。以上結(jié)合了現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品在行業(yè)發(fā)展中的更新要求進(jìn)行分析，以此為基礎(chǔ)研究了計(jì)算機(jī)在其設(shè)計(jì)過程中所起到的輔助效果，并列明計(jì)算機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢，以此來保證計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用，進(jìn)而起到良好的輔助效果。

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