1、計算機輔助技術在機械設計制造中的應用摘要：近年來，計算機技術正在不斷的發(fā)展，并且大范圍的應用到人們的生產 生活中，計算機輔助技術也得到了更大的發(fā)展空間。計算機輔助技術的應用，不 僅帶來了技術革新，還有效的提升了產品的設計效果，在產品制造階段，生產周 期出現(xiàn)了明顯的縮短。計算機復輔助技術在繪圖方面有著顯著作用，能夠提升繪 圖軟件的繪圖效率，在提高工作效率的同時，提升了機械產品的質量，可見計算 機輔助技術在機械制造中的應用是有著重要地位。本文就計算機輔助技術在機械 制造中的應用展開了探討。關鍵詞：計算機輔助技術；機械制造；應用引言：隨著科學技術的不斷發(fā)展機械制造的設計階段已經開始引用各種繪圖 軟件

2、，而繪圖軟件則主要依靠計算機輔助技術而進行，計算機輔助技術有效的提 升了繪圖軟件的繪圖效率和設計方案的合理性，并且能夠有效的降低失誤率，在 機械制造的其他方面，計算機輔助技術也一直在發(fā)揮著重要作用。一、計算機輔助設計的發(fā)展和重要性機械設計是機械工程的重要組成部分，是進行機械生產的前提。同時也是決 定機械性能的重要因素，機械性能的好壞取決于設計質量。從狹義上來講機械設 計是指在技術設計過程中，從廣義的上來講機械設計要根據設計者的要求和現(xiàn)有 的條件。對機械的工作原理和機械的結構材料的強度，機械零件的形狀和大小能 量的傳遞方式進行分析。并形成具體的描述作為機械制造的工作依據。這是一個 有創(chuàng)造性的工作

3、，也是建立在成功經驗的基礎上的，只有將兩者結合起來，才能 設計高質量的機器。機械設計的步驟都需要計算機的幫助，圖形的編輯和數(shù)據的 計算都需要借助計算機軟件的提供支持。除了這些具體的工作可以利用計算機完 成后，還可以根據圖紙沒在計算機上模擬一個模型，對產品的性能和受力情況進 行分析，根據出現(xiàn)的狀況進行相關的修改不斷完善產品的質量，計算機應用技術 越來越廣泛的應用到機械設計加工中。二、三維造型、工程分析和報表中的應用在采用實體造型設計時，通過計算機對試題造型進行相關的處理會給設計工 作帶來很大的便利，通過軟件處理技術，可以將事物的造型更加合理的展現(xiàn)在我 們面前。機械設計采用計算機進行數(shù)據分析，會使

4、數(shù)據分析工作更簡單。提高工 作人員的工作效率。在機械設計過程中，對一些特殊的數(shù)據和報表要進行相關的 說明。這些工作可以通過計算機輔助來完成。1.機械設計中三維設計技術的優(yōu)勢1.1三維設計更形象更直觀機械設計人員在進行零件設計的時候，最初設想都是三維實體，而且還有具 有復雜運動關系的三維實體。因為原有的繪圖手段存在較多的限制，因此，在圖 紙中無法將所設想的零件用立體的圖形來表示，所以，必須要按照同一標準，使 用正投影的方法形成二維視圖，但是并不能形象地表達設計人員的三維設想，而 在CAD軟件快速發(fā)展的同時，利用該軟件就可以從三維模型開始進行設計。三維 設計方法最佳的優(yōu)勢就是更加形象，更加直觀，設

5、計的結構可以使人一目了然， 并且有利于干涉檢查工作的進行，而且還可以進行運動干涉分析。簡單地說，可 以在設計階段實現(xiàn)模擬裝配、運轉，進而確保設計可以與實際過程更相符。1.2可以實現(xiàn)變量化與參數(shù)化的設計變量化與參數(shù)化是三維設計中最基本的兩種思想，一般情況下，傳統(tǒng)繪圖軟 件在繪圖過程中的參數(shù)化和變量化都是固定的，當繪圖設計結束后，如果想要進 行二次修改，就必須要對已經繪制好的線條進行修改，這樣是很浪費設計時間的。 但是，應用了計算機輔助技術的最新繪圖軟件能夠實現(xiàn)在原圖基礎上的修改與刪 減。盡管二維繪圖軟件也能夠進行參數(shù)化的設計，但是二維繪圖技術并不能夠根 據具體環(huán)境設計出相應的繪圖，而三維繪圖軟件

6、則能夠根據機械的結構尺寸來對 目標進行修改。與此同時，在裝配的設計過程中還可以使用變量化與參數(shù)化的技 術建立起裝配體各零部件形狀與尺寸間的關系，進而保證其中某零部件形狀與尺 寸出現(xiàn)變化的時候，可以自動改變其他零部件的結構與尺寸。這樣就能夠有效地 減少重復勞動，并縮減設計的工作量，一定程度上加快了設計進度，而且還能夠 減少信息存儲量。1.3實現(xiàn)重要零件的有限元分析與優(yōu)化設計形狀或者受力比較復雜的重要零件如果使用傳統(tǒng)設計方法進行設計，會使設 計的計算數(shù)據與實際工作狀態(tài)存在較大差異，因此，為了保證零件工作的可靠性 能，必須要增加安全系數(shù)，這樣就會使零件粗大又笨重。然而，現(xiàn)階段所使用的 三維設計軟件并

7、沒有有限元分析軟件接口，所以，重要零件在經過參數(shù)化三維造 型設計后就會輸入有限元分析軟件中，可以自動生成有限元網格，進行全面地分 析。若分析結果與設計要求不相符，就需要重新造型并計算直至滿意，一定程度 上提高了設計的水平，并且使得設計優(yōu)化，有效地減少了材料消耗與成本，提高 了產品可靠性能。1.4有利于觀察零件的裝配在機械制造過程中，經常會采用不同的裝配關系來顯示不同的設計效果，在 利用計算機輔助技術進行裝配關系演示時，能夠及時的不同裝配關系之間是否存 在問題，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就立即對其進行修改，同時，計算機輔助技術也能夠演 示零件的運作過程，在演示過程中，可以及早的發(fā)現(xiàn)零件本身所存在的問題，能

8、夠有效的提升零件的質量。三、逆向工程中CAD的應用逆向工程是一種吸收先進設計的手段，技術研發(fā)是很重要的，但是研發(fā)成本 是很昂貴的，在研發(fā)的過程中受到現(xiàn)有條件的影響，一些技術需要很長的時間才 能發(fā)展成熟。這對發(fā)達國家而言是無法想象的。因而在設計過程中要充分運用科 技成果，在融合新技術的基礎上要不斷創(chuàng)新。在二次世界大戰(zhàn)后一些發(fā)達國家不 斷提高計算機軟件技術，為機械生產提供技術保障。逆向工程只有在實物的條件 下，了解產品的基礎上逆向構造零部件的模型，達到產品創(chuàng)新的目的。在以前的 逆向工程的應用中主要集中在實物方面，在原有產品的基礎上，對實物模型進 行創(chuàng)新設計體現(xiàn)出產品的性能，可以通過坐標的測量的方法

9、，CAD制圖軟件把實 物轉化成虛擬模型。利用計算機輔助功能對產品進行加工處理，可以運用多種技 術實現(xiàn)逆向轉換設計?？梢岳脭?shù)據繪制網格，并對點進行模擬，得到連續(xù)的曲 面再對曲面進行修復進而獲得實物模型。利用SCZN-TOOLS技術在生成曲面進行 裁剪、延伸等工作，把曲面轉換成實體，利用相關軟件實現(xiàn)參數(shù)化設計，完成模 型的重建。四、汽車覆蓋件模具設計中CAD應用汽車覆蓋件模具的設計不僅影響到汽車的車型，也影響個性化設置。在汽車 模具的設計過程中，在對實物的設計過程中經常會出現(xiàn)設計與工藝人員在施工過 程中工作中相違背的情況。設計者不能很好的進行生產和加工環(huán)節(jié)，還會出現(xiàn)了 返工的情況這會額外的增加設計成本，延誤了生產時間，會導致企業(yè)失去市場競 爭力。為了避免這種情況，要在設計的過程中排除這些情況。汽車模具的設計過 程包括：根據市場需求對模具進行設計，對模具的結構、熱度等問題進行分析并 制作圖紙。要根據圖紙進行模具結構設計，將實物進行改造，在設計中遇到的問 題要及時進行修改。結語：在機械制造中應用計算機輔助技術，能夠有效的提升機械制造的設計 效果，并且有效的改善了傳統(tǒng)二維繪圖軟件中存在的缺點，在零部件運行方面能 夠進行提前演示，有助于及早的發(fā)現(xiàn)零件中存在的質量問題，總而言之，計算機 輔助的應用，有效