计算机辅助技术在机械设计与制造中的应用研究

计算机辅助技术在机械设计与制造中的应用研究
发布时间：2022-01-23T01:10:15.902Z 来源：《论证与研究》2021年12期作者：赵一博 王 微 [导读] 摘要：近年来，计算机技术不断发展，在人们的生产生活中得到了大规模的应用，计算机辅助技术得到了更大的发展空间。

计算机辅助技术的应用不仅带来了技术创新，而且有效地改善了产品的设计，在产品的制造阶段，生产周期显著缩短。

计算机辅助技术在制图中有着重要的作用，要提高制图软件的制图效率，在提高效率的同时，要提高机械产品的质量，显然，计算机辅助技术在机械制造中的应用
是一个重要的位置。

本文论述了计算机辅助技术在机械制造中的应用。

关键词：计算机辅助技术；机械设计与制造；应用计算机辅助技术在机械设计与制造中的应用研究
赵一博 王 微 
（烟台南山学院 山东 烟台 龙口市 265713）
摘要：近年来，计算机技术不断发展，在人们的生产生活中得到了大规模的应用，计算机辅助技术得到了更大的发展空间。

计算机辅助技术的应用不仅带来了技术创新，而且有效地改善了产品的设计，在产品的制造阶段，生产周期显著缩短。

计算机辅助技术在制图中有着重要的作用，要提高制图软件的制图效率，在提高效率的同时，要提高机械产品的质量，显然，计算机辅助技术在机械制造中的应用是一个重要的位置。

本文论述了计算机辅助技术在机械制造中的应用。

关键词：计算机辅助技术；机械设计与制造；应用引言：
随着经济和技术的发展,计算机辅助设计的软件变得非常强大,能够证明的结构、色彩、形状等的产品,不仅广泛应用在机械行业,而且在汽车工业、航空航天等领域。

机械制造的设计阶段已经开始参考各种制图软件，而制图软件主要依靠计算机辅助技术，计算机辅助技术有效地提高了制图软件的制图效率和设计方案的合理性，并能有效地降低错误率，在机械制造的其他方面，计算机辅助技术也起到了重要的作用。

由于机械设计是一项非常复杂的技术性工作，在设计的过程中要注重设计的方法和过程，现在机械设计的过程已经看到了抛弃传统的设计过程，变得非常灵活，而对设计的理解也在不断加深，设计方法也不断进步,这一系列的优势使计算机辅助设计已广泛应用于机械设计以确保产品这一系列的优势导致了计算机辅助设计的广泛使用在机械设计,确保产品完美的质量和工作更有效率。

一、计算机辅助设计的发展和重要性
机械设计是机械工程的一个重要因素,直接决定了机械产品的质量。

机械设计是对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各部件的材料、形状和尺寸以及润滑方法、力和能量的传递等进行分析、概念化和计算的过程。

并形成一个具体的描述作为机械工程的基础。

这是一个具体的应用过程，需要全方位的思考，才能将计算机与机械设计相结合，生产出一个好的产品。

整个机械设计过程将由计算机辅助。

图形的编辑和修改，大量数据的计算和比较，构件动力学、强度等方面的精确测试，都是需要计算机辅助的技术方面。

传统上,这些工作流程都是由计算机完成,而运营商可以充分利用计算机的功能来创建一个在电脑上模拟原型根据图纸,核实其工作性能、受力条件下,热量和其他方面,并根据实际情况记性修改，最终达到产品的要求。

计算机正在大力推广，计算机在机械设置中越来越重要，各个方面都涉及到计算机知识，它对提高机械设计的质量，转化为实际制造的效率起着不可或缺的作用。

机械设计是计算机辅助设计发展的必然结果，它结合了各个学科的理论知识。

计算机辅助设计中起着非常重要的作用在机械工程领域,同时可以大大提高设计的效率和精度,通过合作软件,如CAD/CAE 等技术，确保机械的强度和质量。

因此，计算机辅助设计在机械领域是不可替代的。

二、计算机辅助设计在机械设计与制造中的应用优势虽然我国的计算机辅助设计在近十年左右有了很大的发展，但是目前的设计水平和一些发达国家相比还比较落后，要设计出好的产品就必须提高计算机辅助设计水平，要将理论与实践相结合，不断设计出高品质的产品，更好地为机械行业做好工作。

（1）提高机械产品的设计质量。

机械产品一般都有很强的硬度和较高的性能要求，所以通过计算机辅助设计来分析机械产品的受力情况，然后通过软件进行改进措施来提高产品的性能，这一系列的工作都是在计算机中进行的，简单和方便。

（2）便于观察组装部件。

机械产品基本上是一些零件的装配，在装配之前很难预测装配的结果，所以装配比较复杂。

而计算机辅助设计可以帮助解决这一问题，使用计算机辅助设计软件可以实时观察装配的结果和装配的合理性，这大大节省了产品测试的成本。

（3）缩短设计周期。

传统的机械设计是要消耗大量的时间，而且很多图纸都是手工绘制的，既不能保证质量也不能保证时间，特别是在一些结构比较复杂的部件上。

这给产品的开发带来了很多障碍，计算机辅助设计的出现，尤其是二维图纸或三维设计显得非常方便，而且修改一些缺陷也非常方便，甚至很多软件都具有自动修复的功能，大大节省了设计时间和设计质量。

三、计算机辅助技术在机械设计与制造中的应用（1）逆向工程中CAD的应用
逆向工程是消化和吸收先进设计的重要手段。

一项新技术的开发通常需要几年甚至十年的时间，这对于技术条件和设备相对落后的发展中国家来说是不可想象的。

因此，充分利用国外的科技成果，在消化吸收的基础上进行创新，是加快科技发展的重要手段。

逆向工程是在产品原有设计的基础上，在只有产品或实物模型的条件下，对产品零件的CAD模型进行逆向重构，以达到创新的效果。

以前，“逆向工程”技术的研究和应用主要集中在物理方面，即在拆卸原产品的过程中，对产品的物理模型进行重构，实现新产品的制造。

随着机械制造技术的发展，利用三坐标测量设备和常用的CAD软件将物理零件转化为CAD模型，利用计算机辅助制造(Computer Aided manufacturing, CAM)和计算机集成制造系统(Computer Integrated manufacturing System, CIMS)技术对其进行加工和再设计已成为可能。

（2）汽车覆盖件模具设计中CAD的应用
应尽量消除设计过程中的这些问题。

汽车盖模具的设计过程一般包括:根据市场需求对模具进行概念设计;模具结构、散热及工艺问题的分析及绘图;根据图纸进行CAD模具结构设计;将CAD模具铸造成实物，如有矛盾或不当之处返回CAD设计。

CAD建模是整体设计的关键部分，这些问题会影响到汽车的生产，所以必须对CAD模型进行精确的设计。

例如,做一些最基本的设计在车门上,首先需要获得一个门的几何模型,然后使用CAD来分析部分的结构,然后使用特定的测量方法来收集数据,利用相关测量设备处理数据,最后利用Pro/Engineer软件对模型进行重构，通过Pro/Engineer的模具设计和数控加工功能，快速完成车门的模具设计和零件的数控加工。

计算机辅助设计可以保证机械制造过程的准确性,可以更容易处理大数据的机械设计,绘制复杂图形和其他相关方面扮演着重要的角色,但大多数的计算机辅助设计技术从欧洲和美国和其他发达国家,我国的自主产权非常少，所造成的先进技术的使用也不好，我国的机械行业与国外发达国家的水平还存在一定的差距，例如:在我国矿山机械的应用中还存在一定的问题，我国对输送机特性的研究还停留在理论层面，并没有一套完整的设计解决方案。

因此，我国主要以自主开发计算机辅助设计为宗旨，为我国机械设计的整体发展提供领先的技术，使我国机械行业健康发展。

结语：
综上所述，随着科学技术的进步，计算机辅助设计在机械行业中的应用越来越广泛，同时对产品质量的提高也起到了很大的作用.目前，为了提高计算机辅助设计的水平，需要对计算机辅助设计人员进行更高层次的培训，将其设计理念融入到产品中，从而设计出更完善的产品。

在机械工程中应用计算机辅助技术可以有效的增强机械工程的设计，并有效的改善了传统二维绘图软件的缺点，在操作零件时可以提前进行演示，这有助于零件质量的早期检测，总之，计算机辅助的应用，有效地提高了机械工程的生产效率和产品质量。

参考文献：
[1]王水兵.计算机辅助技术在机械设计制造中的应用[J].大科技，2015（34）.
[2]刘锐锋.探讨计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].化工管理，2015（7）：194-195.
[3]王杰.探讨计算机辅助技术与机械设计制造相结合的思考[J].建筑工程技术与设计，2016（25）.
[4]邓若飞，王得志.机械设计中的计算机辅助技术合理应用［J］.信息与电脑（理论版），2017，（11）：81-82.
[5]张武.计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用［J］.现代制造技术与装备，2017，（2）：82+84.
[6]白益铖.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用［J］.装备制造技术，2016，（6）：248-249.。