计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨李博

李博

广东斯玛特自动化科技有限公司

摘要：：随着我国社会经济与科学技术的不断发展，计算机辅助设计技术取得长足进步，逐渐成熟，被广泛应用于机械设计中。在本文中，分析了计算机辅助设计技术在机械设计中的作用，并且研究了计算机辅助设计技术在机械设计中的应用。

关键词：计算机辅助设计技术；机械设计；应用

计算机本身功能较多，包括计算能力以及图形处理能力等，辅助设计技术对其进行合理应用，给相关技术人员提供帮助，共同设计产品。上世纪五十年代，计算机辅助设计技术出现，广泛应用于各种领域，例如建筑、机械以及交通等，产品设计质量得到有效提升。

一、计算机辅助设计技术在机械设计技术中的作用

（一）适应人脑思维

在设计过程中，通常情况下，相关机械设计人员首先会构思，然后表达，在大脑中所构思的产品，其形状比较立体，正是因为如此，应用三维实体模型极其必要，通过其展现机械设计产品的具体几何形状，对于思维的表达更加有利。与此同时，相关设计人员可以减少投入产品图形表达中的时间与精力，更加重视产产品设计，可以有效发散设计人员思维，提升其创新能力，为设计连续性提供重要保障。合理应用计算机辅助设计技术，从而得到三维立体图形，其直观性更强，方便人们理解，使设计更加深入，加强沟通与互动[1]。

（二）产品设计效率得到有效提升

三维机械设计是计算机辅助设计技术的一种重要类型，通过对其进行科学应用，具备较强复杂性的几何造型得以体现。几何实体的复杂性较强，在计算过程中，同时应用布尔运算与简单几何体，自动形成两种线路，分别为截交线和相贯线，在一定程度上减轻设计工作压力，合理减少设计周期，有效提升设计效率。利用三维机械设计系统的过程中，重视机械设计的研发与创新，重新设计部分零件，然后以设计为依据进行制造，对于大多数零件而言，可以应用过去的信息，由此在较大程度上提升设计效率，并且设计难度得以减小。除此之外，在计算机辅助设计系统中，变型设计是一项极为强大的能力，能够以最快速度重新设计与制造新的机械产品[2]。

（三）为零件设计与改正提供便利

处于装配环境之中时，通过计算机辅助设计系统的应用，可以完成新零件设计，同时以相邻零件的各项内容为依据，设计出新零件，更加便利与快捷，促使新零件与旁侧零件充分融合，尽可能避免单独设计，从而降低错误发生率。处于装配环境之中时，将箱体形状与相关标准作为重要依据，在较短时间中完成箱盖设计，并且保证其准确性，充分满足所提出的要求与标准。当处于零件环境之中时，完成查找器的配备。在零件造型设计完成后，立即将这部分零件的命令列入资源查找器，如果需要明确零件操作，可以点击与之相符的命令，然后进行零件回放，这一功能为资源查找器所有，通过动画形式连续再现零件造型整个过程。除此之外，零件改正也比较重要，在此过程中，仍需应用资源查找器，点击相关命令，其便捷性突出。

（四）产品设计质量的提升

目前，我国科学技术迅猛发展，机械技术随之取得长足进步，机械产品与信息技术在此条件下有效结合，同时计算机辅助设计技术等发挥着不容小视的作用，促使机械产品设计水平得到较大提升。在应用计算机辅助设计的设计优化等功能时，为机械产品设计质量提供重要保障。与此同时，在部分规模较大的企业中，其数控加工不断健全，并且充分发挥计算机辅助设计技术的作用，取得零件加工效果。在应用三维机械设计过程中，一方面可以呈现设计对象形状以及位置等，并且保证其准确性，描述其工作状态等，更为精准地传达设计意图[3]。

二、计算机辅助设计技术在机械设计中的应用

在计算机辅助设计中，包含五个环节，分别为设计、建模、协同、集成以及仿真。同时所包含的内容有优化设计以及分析有限元等。当下，在计算机辅助设计技术中，辅助绘图的成熟度不断提升。计算机辅助设计所包含的内容不断丰富，例如优化设计、接口技术以及概念设计等等。如果CAD系统比较健全，其中还需包括图形程序库以及应用程序库等。

（一）机械零件

在对机械零件进行设计时，通常会包含众多计算。举例来说，当位于AutoCAD以及VisualBasic平台时，做好多项设计工作，包括直线共轭内啮以及齿轮泵轮等，科学应用人机对话这一形式，针对设计参数进行有效改正，使齿轮泵应用性能得到有效提升。通常设计普通机械零件时，对该方法进行应用[4]。

（二）机械设备

在机械设计过程中，设计机械模具这一问题的发生率较高。针对注塑模具而言，其具备突出计算机辅助设计特征，通过对其进行有效掌握与了解，使计算机辅助设计技术的优势更为强大，明确目前计算机辅助设计的状况及其发展方向。除此之外，也需充分了解注塑模具多项构成部分，主要包括冷却系统、顶出系统、模具系统，还有已经成型的零件尺寸的设计，在较大程度上强化模具设计及便捷性与精确性。

（三）机械系统参数

在机械设计中，机械系统参数占据至关重要的位置，是其必不可少的组成部分。比如，针对全液压推土机，探究其行使静压驱动系统参数，在此过程中，科学、合理应用VB6.0平台以及计算机辅助设计技术。不仅需要完成传统牵引性能的计算，也需要针对液压系统，对其多项参数进行计算，比如速度与参数校核等。

（四）机器人

对于机械设计而言，机器人的重要性不言而喻，是其综合体现。举例来说，SCARA机器人具备鲜明特征，包括速度快、灵敏性强、准确度高等，充分应用Pro/E动态仿真原理，将其作为重要前提，通过应用计算机辅助设计以及机器人特征与优势，对下棋机器人的各项操作进行探析，包括手掌运动过程、运动特征以及范围等，进而明确这一机器人的实际尺寸与型号。在应用Pro/E动态仿真系统的过程中，能够为运动控制的实时性提供重要保障，强化其安全性与可靠性。

（五）CAD在逆向工程中的应用

针对逆向工程而言，有其重要目标，即吸收先进技术。因为相关技术人员的素质与能力较低，所获得的财政支持较小，并且技术条件滞后，所以在我国，这一工程的发展速度比较慢。在逆向工程中，不仅应用产品，而且应用物理模型，在拆卸原产品时完成新产品物力模型的构建，从而制造全新产品。

近年来，我国计算机辅助设计技术迅猛发展，对于物理转换而言，可以完成坐标选择，进而测试设备，应用计算机辅助设计软件、计算机集成制造系统等，进行加工设计，进一步实现物力产品的转型，成为CAD模型。

三、结束语

总而言之，近年来，我国经济与科学技术不断发展与创新，计算机辅助设计技术在机械设计中取得长足进步，发挥着不可替代的作用与影响。不过，相较于西方发达国家，我国的计算机辅助技术仍旧存在较大落差，因此，相关设计人员需要投入更多时间与精力，不断更新技术与设计理念，针对计算机辅助设计，对其研发能力进行有效提升，由此更好应用计算机辅助设计技术，加强计算机辅助设计效率与质量，促进我国机械工业可持续发展。

参考文献：

[1]李俊锋.探讨计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].科技风，2018（18）：145.

[2]吴鑫强.探析计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].电脑迷，2018（07）：113.

[3]杨晓敏.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用[J].南方农机，2018，49（10）：66.

[4]姜彦泊.计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].中国新技术新产品，2018（08）：76-77.