计算机辅助技术的应用

计算机辅助工程

在

机械设计上的应用

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目录

一计算机辅助工程在机械设计中的优势： (3)

1提升机械设计制造的工作效率 (3)

2提高机械制造产品的生产质量 (4)

3便于修改机械设计 (4)

二、计算机辅助技术在机械设计中的缺点： (4)

三、计算机辅助工程的应用现状： (5)

四、计算机辅助设计技术在机械设计过程中的实际应用： (5)

（1）三维造型。 (5)

(2) 工程分析与结构优化调试 (6)

（3）逆向工程。 (6)

（4）图形及符号的使用 (6)

五、未来机械设计制造： (7)

（1）向智能化趋势发展 (7)

（2）向微型化发展 (7)

（3）向虚拟化趋势发展 (7)

六、计算机辅助技术的应用展望： (8)

七、结语： (8)

八、参考资料： (8)

计算机辅助工程在机械设计上的应用

科技在进步,时代在发展。计算机的使用越来越广泛,它与我们的生活息息相关,在人们的生活中占据很重要的地位。

计算机辅助技术是采用计算机作为工具，将计算机用于产品的设计、制造和测试等过程的技术，辅助人们在特定应用领域内完成任务的理论、方法和技术。它包括了诸如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学(CAI)等各个领域。

1952年MIT首次试制成功了数控铣床，通过数控程序对零件进行加工。标志着CAM的开端。经过半个世纪，计算机辅助技术依托于日益强大的计算机的计算能力逐渐发展壮大，形成一个由多种硬件、软件、算法合成的综合工程型辅助工具。在机械设计及其其他方面起着越来越重要的作用。

计算机辅助工程对现代机械设计发展的积极推动不可忽视，无论是在桥梁等建筑工程，还是在医疗器械设计等方面都有它的身影。在信息时代，高速度、高精度、高质量、微型化等技术需求都要求我们的制作工艺需得到极大的提高。计算机辅助工程就是利用信息时代的计算机技术和成熟的数字模拟算法实现人机交互，对复杂多样的设计结构快速的进行数字处理分析，缩短设计周期，同时依靠计算机的高精度，提高设计精度。

我国从上世纪七十年代末期开始了对计算机辅助技术的应用以及推广, 在历经了四十多年的发展之后, 计算机辅助技术水平已经非常先进。

一计算机辅助工程在机械设计中的优势：

1提升机械设计制造的工作效率

科学合理的利用计算机辅助技术，不仅图纸设计和模型构建起到重要作用，而且能在面对一些复杂问题时找到解决的途径。

比如在构图方面，算法能精确捕捉部分特殊的位点，方便绘制，相比在图纸上用工尺测量着绘制，大大减少了设计人员的工作量，为思考设计方案腾出更多的时间和精力。计算机在接收设计者的设计方案，在显示器上显示图形时，也在计算图形的各个点线面的参数，这些参数对于下一步的绘制都可能起到参考作用。但是若同时显示，那么那些实际上并未用到的参数不仅占用计算空间，拖慢进程，还会占用显示器空间，干扰绘制的进行。系统预测的能力就能较好的解决这一问题，系统会根据光标的移动判断设计者可能会用的参考位点，然后显示提供精确引导，提高设计效率。

系统同时兼备了多种辅助工具和分析软件，使设计过程能达到半自动化。比

如自动约束的能力，就为设计者提供了不少方便，采用自动约束，能更加快速的连接、移动绘制的部分图形，使他们能在一定的约束条件下，自动移到符合约束条件的位置。每个约束条件都在某个方面限制了图形的位置参数和大小参数，当多个图形受制于多个约束条件时，那么这些原本相互离散的部分就会被联系到一起，形成形态固定的图形。约束条件的科学应用同样充分了利用了计算机的超算能力，缩短调整时间，提高设计效率。

2提高机械制造产品的生产质量

随着现代工业的快速发展，人类探索领域的不断拓展，人民生活质量的不断提高等多种因素的影响。人们对机械的质量的要求日趋增高，各企业为了占领更大的市场份额，也将质量放在首要地位，不仅要价廉更要物美。“低成本高质量”成为各行各业的发展目标。

俗话说“一分耕耘，一分收获”，想要用低成本造出高质量的东西貌似有点异想天开了。但是，依靠现代廉价且可重复利用的计算机资源，既能节约很大的生产成本，又能提高产品质量。计算机辅助技术的速度能在时间成本上降低机械制造的成本，计算机辅助技术的高精度能提高产品的质量。

利用计算机高精度的特点，能设计出精确度高出传统方式数千倍的精度。人们日常生活中的产品，大部分看起来不需要太高的精度，但是实际上，进入电子时代的我们，无时无刻不在享受着高精度产品带来的便利。手机等电子产品暂且不说，就我们手中使用的笔，部件的精度对产品的影响就非常大。中国生产的一杆圆珠笔的笔头在几年前是需要进口的，难以想象，看似普普通通的一杆笔，中国竟造不出来。当然不会笨到造不出来，实际上，国产是可以的，但是质量远不及进口部件。相比起来，自己造的使用寿命短，笔的笔墨还没用完笔头就坏了，这样的笔有谁会购买？！自然失去了市场。而之所以造不出，一是没有符合条件的钢材，而是精度要求太高。球座体上的每一个凹槽的走向、宽度、深度都需要控制得当。计算机辅助技术就能从设计方面解决这一问题，通过辅助系统模拟不断调整，在投入生产前选择出最好的设计方案，避免产后实验导致大量材料浪费。从而以较低的成本生产高质量的部件。

3便于修改机械设计

计算机辅助机械设计中还存在一种特殊功能, 设计过程中容易出现一定的错误, 传统的机械设计难以在原图中进行修改, 导致图形作废, 浪费相关人员工作时间。但计算机中辅助机械设计能够在出现错误时在原图中进行修改, 有效地节约工作时间, 还能够使原有零件之间完全配合, 所以, 计算机辅助机械设计运用较为快捷方便

二、计算机辅助技术在机械设计中的缺点：

计算机技术并没有全面应用于机械设计领域。计算机技术虽然在现代机械设