探析计算机辅助技术与机械设计的结合

莫继荣

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摘要：近些年来，随着社会的不断进步，科学技术水平的不断发展提升，计算机技术也随之得到了较大的发展，已经被广泛运用并结合到多个领域，机械设计制造领域也不例外。目前来看，计算机辅助技术与机械设计制造的结合取得了不错的效果，不仅使得机械设计制造的工作效率获得了大幅度的提升，同时也保障了设计质量。本文主要探究了计算机辅助技术与机械设计的结合体现，以供参考。

关键词：计算机辅助技术；机械设计；体现

引言：随着计算机技术的快速发展，计算机技术已经在诸多领域有着广泛的应用，尤其是计算机技术与机械制造技术相结合，会大幅度提升工作效率，降低成本，并且实现机械生产的自动化。

一、机械设计制造的主要内容

机械设计制造主要包括机械制造与机械设计两个方面。机械制造是指对各类机械、机床、仪器、仪表及其它机械设备进行生产制造的全过程。机械设计是指按照机械设备使用标准来对机械的工作原理、结构、力和运动传递方式、各构件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行合理的构思、分析和计算并优化，然后把其通过各类技术文件描述为机械制造提供科学的依据的整个过程。社会经济在这些年的不断变革和进步带动着我国机械设计制造领域完成了大规模的改革和创新。此外，科学技术的飞跃式进步促进机械设计制造不断实现自动化性能，机械设计制造的自动化发展主要包括虚拟化、数字化、绿色化和智能化四部分的内容。虚拟化技术通过利用计算机系统中多种先进的软件技术来模拟操作工作的流程，其现在是机械设计制造和自动化的重点建设工作之一。而计算机辅助技术作为机械设计制造虚拟化发展的关键内容，现在被大范围的运用在机械设计制造的各个方面。因此，在机械设计制造中实现计算机辅助技术的全面化运用是非常有意义的。

二、计算机辅助技术在机械设计制造中的作用

计算机辅助技术在机械设计制造中的应用充分的体现出两点：第一，计算机辅助设计有效的提高了机械设计制造的工作效率，由于传统的机械设计工作过程，大部分是依靠人工来完成工作的，但是机械设计工作涉及到很多图形处理与数据分析等比较复杂的方面，只是依靠人工是无法完成的，还会浪费很多时间。而计算机辅助技术的应用避免这些问题，把复杂的运算通过计算机进行绘制变得更加简单，从而工作过程中节省了大量的时间，也相对降低了设计师的时间并提高了设计师的工作效率。如果在工作过程中出现了失误，那么就可以利用计算机技术进行数据的修改，同样在提高工作效率的同时还避免了很多不重要的流程。第二，机械设备制造的质量可以通过计算机辅助技术得到有效的提升，其中机械设备质量是机械工程中的重要工作内容之一，而计算机辅助技术正好可以很好的完成这项工作，因为计算机辅助技术对设备中构件的检测与测量中所存在的问题能够及时发现，从而提高了机械设备技术水平与质量。

三、计算机辅助技术与机械设计的结合体现

1、图形符号的应用

计算机辅助技术与机械设计制造的结合设计也包括对图形符号的应用。机械制造行业的零件设计会涉及一定的图形和符号，对于设计师来说，这是一个不小的工作量，同时也提高了机械设计的复杂性和难度。因此，在进行机械设计的过程中，利用计算机辅助技术对机械设计中可能出现的图形和符号进行分类储存，并按照设计师的使用的频率进行智能的索引，能为设计师的使用提供巨大的方便，并减少以往机械设计工作中由于图形符号处理增加的工作量，进而提高机械设计的质量。此外，将计算机辅助技术融入机械设计制造过程中，使得机械设计师在进行机械设备设计之前可以对需要使用到的一些图形和符号进行编排，尤其是对CAD软件的应用，既能减少工作量，又能提高机械设计制图精度，这样可以极大地提高械设计的效率，并使得整个机械设计的流程更加顺畅和有条不紊，对设计中零件不统一的问题予以很好的解决，从而保障整个机械设计的质量。除此之外，计算机辅助技术与机械设计制造结合也可以运用到电力开关控制柜图形符号设计中，提升开关控制柜图形设计精度，同时也能保证机械设计制造的科学性、合理性与全面性。

2、计算机绘图的应用

计算机绘图技术是计算机辅助技术在机械设计制造中的具体应用表现之一。计算机绘图技术是利用计算机图形处理技术实现绘制和显示机械图形的技术类型。相较于传统的手工绘图方式而言，计算机绘图技术是将计算机图形处理的技术运用到绘图工作中，实现绘图的自动化、流程化、信息化。目前，在绘图过程中应用比较多的计算机技术主要有CAD技术、CAM技术等，这些技术软件中的庞大功能基本满足了机械设计制造过程中的绘图需求，并且将传统手工绘图中的一些庞杂、繁琐的内容交由计算机辅助技术进行简单的处理，极大地提高了绘图的效率。例如，在CAD绘图过程中，如果需要绘制复杂的轴对称图形，绘图人员只需要在软件中绘制出一半的图形，然后利用软件中的镜像命令，就可以直接复制出另外一部分图形。

3、三维建模的应用

传统的机械设计图纸都是平面的，而机械系统本身是一个三维结构体，平面图纸无论是在可视化水平、可理解性，还是在制作的便捷性方面都存在较大的缺陷。计算机辅助技术在机械设计中的应用，可以通过相关软件对设计内容进行三维模拟，形成可视化的虚拟三维立体模型。设计人员、制造人员都可以通过操作计算机，对该三维模型进行旋转、观察，并获取相关的参数、信息。三维建模是计算机辅助技术在机械设计制造应用的过程中最具代表性的功能，更为关键的是，三维建模彻底解放了机械设计工程师的思维，可以实现其更多天马行空的想法和构思，同时也为提高机械制造效率、准确性打下了可靠的基础。例如，CAD软件作为机械、工程行业中十分重要的设计绘图软件，具有操作便捷、可视化程度高等优势。在机械设计中对CAD软件的有效应用，不仅可以迅速完成各种机械结构平面图的精确绘制，更能对整个系统结构进行三维模拟。

4、机械仿真的应用

仿真技术在机械设计制造中的应用是多方面的，诸如应用于机械结构设计、齿轮设计等等。机械结构设计的关键是各个结构件的精确运行。仿真技术的加入，可使机械结构设计在设计阶段就进行模拟优化实验，通过对机械结构中的各个结构的模拟组合、运行、调试，使得机械结构设计达到最优化情况，机械系统内的结构及零部件达到理想状态。机械装备中至关重要的部件就是齿轮及相关产品，绝大部分机械设备是由齿轮传动。在机械设计制造过程中，对齿轮的设计制造、使用效果进行模拟显得尤为重要。利用仿真技术对齿轮的使用情况进行模拟，挖掘齿轮系统在研发设计阶段存在的问题，提前发现问题，进行改进，大大降低设计开发成本，有利于促进机械设计制造业的发展。

四、结束语

综上所述，计算机辅助技术在机械设计制造行业中得到了不断扩展的应用，其能够极大地增强机械设计的工作效能并提高机械设计水平。由此可见，计算机辅助设计技术今后还需要在机械设计行业进行更为广泛、深入的推广和应用。相关技术研究与设计人员需要结合实际应用需求，坚持不懈地对计算机辅助技术进行创新与升级，使之更加符合机械设计制造的发展需求，促进机械设计制造向更加高效、智能、便捷的方向发展。

参考文献

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