浅析计算机辅助设计技术在机械设计中的应用研究

浅析计算机辅助设计技术在机械设计中的应用

研究

集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

浅析计算机辅助设计技术在机械设计中的应用研究计算机辅助设计为整个机械制造事业发展带来了新的方向，计算机辅助设计可以加强一般产品的设计精度，能够在整个设计周期上节约成本和时间，在机械制造中设计出来实用和安全的产品。本文通过对现阶段计算机辅助设计的发展的现状进行研究，认真研究计算机辅助设计对机械设计的重要性，并通过逆向工程技术中CAD的应用、汽车覆盖件模具的设计为研究重点，总结计算机辅助设计在机械设计中运用的程度，并提出相关建设性意见。

计算机辅助设计技术在我国主要是引用了计算机的计算精准与图形良好的处理能力，对工作人员的工作起到辅助和帮助的作用，技术人员应用计算机辅助来进行机械设计，协助工程技术人员，对产品或者工程进行设计、分析，达到预期的效果。我国机械制造引用了计算机辅助设计技术（CAD），计算机和通讯业务飞速发展，CAD 技术也在不断的完善，譬如上世纪出现的集成电路和微处理器，CAD技术应用在我国大中小企业中广泛推广，并相继应用到飞机、汽车到服装、建筑、出版等行业都在不断的引用CAD 技术。目前，计算机辅助设计技术已在机械制造业得到广泛应用，而且现在的CAD 应用系统可以将机械设计中的绘图、分析、数据处理、仿真、加工修改等一系列环节集于一身，大大缩短了设计时间，提高了设计效率和质量，降低了生产成本与制造周期。CAD的设计和辅助软件很多种类，主要有ParametricTechnology 公司推出的

Pro/Engineer 产品，主要占据了计算机三维市场，引领着CAD 技术的新潮流。并把这一技术运用到制图、设计、数据处理、仿真、加工修改等技术领域广泛应用，提高了产品的设计效率与设计质量。

计算机辅助设计应用的重要性

机械设计是对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及润滑方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算，并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这是一个应用的具体过程，这一过程需要我们进行全方位的思维操作，能够很好地将计算机和机械设计相互连接起来，最终能够设计出来良好的产品。机械设计整过流程都将采用计算机来辅助设计。图形的编辑、修改，大量数据的计算和比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，这些技术环节都是需要计算机来辅助的。传统的这些工作流程都由计算机来完成，同时操作者可以充分利用计算机的功能，根据图纸，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证，并根据实际情况记性修改，最终达到产品的要求。计算机在进行大力的推广，计算机在机械设中的地位越来越重要，各个方面都涉及计算机知识，它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面，起到不可或缺的作用。计算机辅助设计机械设计的必然发展结果，结合了多种学科理论知识。

逆向工程中CAD的应用

逆向工程是一种消化、吸收先进设计的重要手段。技术的自主研发固然重要，但研发成本却是相当高昂的，而且研发过程还受到科技人员的素质、国家财政的投入、现有条件等各方面因素的影响，因而一项新技术的产生通常需要几年甚至十几年的时间，这对于技术条件及设备相对落后的发展中国家而言是不可想象的。因而，充分利用他国的科技成果，在消化、吸收的基础上再进行创新不失为一种加快科技发展的重要手段。逆向工程就是在只有产品或实物模型的条件下，在了解产品原设计的基础上，逆向重构产品零部件的CAD 模型，一定要达到创新的效果。以前的“逆向工程”技术的研究和应用都集中在实物方面，即在拆解原有产品的过程中，重建产品实物模型，以实现新产品的制造。随着现在机械制造技术的发展，可以通过坐标测量设备、通用的CAD软件等方法，把实物样件转化为CAD模型，综合利用CAM（计算机辅助制造）、CIMS（计算机集成制造系统）等技术对其进行处理和再设计。

汽车覆盖件模具设计中的CAD 应用

应尽量在设计环节排除这些问题。汽车覆盖件模具的设计过程一般包括：根据市场需求进行模具概念设计；对模具的结构、热度、工艺问题等进行分析并画出图纸；根据图纸进行CAD模具结构造型设计；将CAD 造型铸造为实物，如有矛盾或不当之处，再返回CAD 设计。CAD 造型设

计是整个设计的关键环节，这些问题有可能影响到汽车生产，所以CAD 模型设计一定要精确到位。譬如：在汽车车门上做一些最基本的设计，首先需要获得车门零件的几何模型，然后运用三坐标测量机对零件的结构进行分析，再使用特定的测量方法采集数据，运用相关测量设备对数据进行处理，最后再利用Pro/Engineer 软件进行模型重建，通过

Pro/Engineer 的模具设计及数控加工功能，迅速完成汽车车门的模具设计及零件的NC加工。

计算机辅助设计可以保证机械制造过程中的精确性、能够较容易的处理好机械设计中的大数据、绘制复杂图形等等相关方面发挥重要的作用，但这些计算机辅助设计的技术大都产自欧美等发达国家，我国自主产权很少，对引起来的先进技术并没有很好地运用，我国机械行业与国外发达国家的水平还有一定差距，例如：在我国矿山机械应用中就存在一定问题，我国的输送机特性研究只有理论，并没有一整套的设计方案。因而，我们主要自主发展计算机辅助设计为目的，为我国的机械设计整体发展提供主导技术，让我国机械行业健康发展。