計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用探討

文/張景偉，河南省鞏義市第一中等專業(yè)學(xué)校

目前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用的非常廣泛，隨著科技的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)的運(yùn)用提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，給公司帶來(lái)了更多的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過(guò)簡(jiǎn)要闡述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要性以及運(yùn)用的主要方面，提出能夠更好地提高運(yùn)用技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用方案。

1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的主要運(yùn)用

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在技術(shù)、運(yùn)用等各方面有了較大發(fā)展，目前廣泛運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，特別是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)踐運(yùn)用方面，縮短了工作時(shí)間，使其得到很大的發(fā)展。相對(duì)而言，機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟繁多，一些比較繁重的工作，例如對(duì)零件動(dòng)力、強(qiáng)度的測(cè)試等，通過(guò)計(jì)算機(jī)的使用，可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性和生產(chǎn)效率，可以生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，為企業(yè)帶來(lái)更多效益。

1.1 二維繪圖的運(yùn)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，二維繪圖占據(jù)了非常重要的位置，在過(guò)去是由設(shè)計(jì)師手工進(jìn)行繪制，但是這種工作方式浪費(fèi)了大量的時(shí)間，降低了工作效率。但是通過(guò)計(jì)算機(jī)，利用一些繪圖軟件進(jìn)行操作繪制，如PROE、CAD等，通過(guò)這些軟件的使用，機(jī)械設(shè)計(jì)的大部分步驟都可以用計(jì)算機(jī)來(lái)完成，降低設(shè)計(jì)師繪圖的時(shí)間，不僅使得工作效率提高，還是設(shè)計(jì)師能夠有更多時(shí)間去實(shí)踐自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，從而達(dá)到更好的發(fā)展。

1.2 三維設(shè)計(jì)的運(yùn)用

機(jī)械設(shè)計(jì)要采用簡(jiǎn)單的幾何體來(lái)組建較為復(fù)雜的幾何機(jī)構(gòu)時(shí)，就可以采用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，從而降低設(shè)計(jì)難度，縮短設(shè)計(jì)的周期，使得工作效率得以提高。另外，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這些三維設(shè)計(jì)時(shí)，可以模擬重組裝配零件，在設(shè)計(jì)的時(shí)候激發(fā)靈感，組合出更優(yōu)秀的作品，使得設(shè)計(jì)工作發(fā)揮其高效性。

機(jī)械設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)完成，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中適當(dāng)運(yùn)用，注意要與實(shí)踐相結(jié)合，才能在設(shè)計(jì)中運(yùn)用好計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，生產(chǎn)出質(zhì)量?jī)?yōu)異的產(chǎn)品。

2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

機(jī)械設(shè)計(jì)中，要將理論知識(shí)和實(shí)踐融合，才能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。我國(guó)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的水平目前還相對(duì)較低，但要看清計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)，并且加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助的研發(fā)工作，使得計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件更好的為機(jī)械設(shè)計(jì)服務(wù)。

2.1 縮短設(shè)計(jì)周期

在以往的設(shè)計(jì)中，偏向于傳統(tǒng)的人工繪制，在簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)計(jì)中，往往也需要大量的時(shí)間來(lái)制作，給設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的困難，特別是復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)的零件，為繪制帶來(lái)了更大的難度。但如果采用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行二維繪圖或者三維設(shè)計(jì)，用一些簡(jiǎn)單的幾何體組建這些復(fù)雜的幾何機(jī)構(gòu)，以此縮短設(shè)計(jì)周期，提高工作效率。

2.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)修改

利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，在零件設(shè)計(jì)的時(shí)候，即使出現(xiàn)零件出錯(cuò)或不滿足相關(guān)需求的情況下，我們也可以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，相比較傳統(tǒng)方式，利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，會(huì)更加快捷方便。在零件環(huán)境中，我們也可以看到零件設(shè)計(jì)的各個(gè)步驟，在調(diào)整的過(guò)程中能夠方便看出問(wèn)題的出錯(cuò)點(diǎn)，提高了修改的有效性，使運(yùn)用能發(fā)揮其實(shí)效性。

2.3 觀察裝配零件

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以對(duì)某些零件的運(yùn)動(dòng)成果進(jìn)行展示，利用虛擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)裝配零件進(jìn)行觀測(cè)。通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行演示，將不合理的地方進(jìn)行修改，節(jié)省了產(chǎn)品試驗(yàn)的費(fèi)用。例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，采用不同的裝配關(guān)系可以出現(xiàn)不同的效果，利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)將不同的裝配關(guān)系進(jìn)行演示，查找器可以對(duì)不合理的地方進(jìn)行顯示，方便我們對(duì)錯(cuò)誤的部分進(jìn)行修改，使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到提升。

3 通過(guò)了解CAD的具體概念達(dá)到更好的運(yùn)用效果

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是一門由設(shè)計(jì)人員利用計(jì)算機(jī)設(shè)備完成機(jī)械設(shè)計(jì)中的模擬制圖等工作，利用圖形設(shè)備在不斷修改和反復(fù)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)處滿意的圖紙內(nèi)容的技術(shù)。

機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)異很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量及工作性能的好壞，機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分，是產(chǎn)品生產(chǎn)的必要條件。

機(jī)械設(shè)計(jì)從狹義上來(lái)看僅指技術(shù)性的設(shè)計(jì)過(guò)程，廣義的機(jī)械設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者根據(jù)對(duì)機(jī)械的工作原理，裝配零件的材質(zhì)和形狀尺寸以及物理傳遞方式等進(jìn)行構(gòu)思和設(shè)計(jì)，依據(jù)要求和現(xiàn)有條件將其形成具體的描述，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的工作過(guò)程。機(jī)械設(shè)計(jì)的大多數(shù)步驟都需要計(jì)算機(jī)的幫助，例如圖形的編輯調(diào)整，數(shù)據(jù)的計(jì)算比較，對(duì)零部件動(dòng)力、強(qiáng)度等方面的精確測(cè)試，都需要相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件的支持。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)正在越來(lái)越廣泛地運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)的各個(gè)方面在廣泛的機(jī)械設(shè)計(jì)中，為提高產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中除了可以解決繁瑣的數(shù)據(jù)工作之外，還有許多用途，設(shè)計(jì)者還可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬樣機(jī)的構(gòu)建，在計(jì)算機(jī)上制造一個(gè)模擬樣機(jī)，對(duì)它的工作性能和工作特征進(jìn)行研究，根據(jù)出現(xiàn)的狀況修改原來(lái)的設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)用在機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用的非常廣泛，對(duì)提高產(chǎn)品的效率有著重要作用。隨著時(shí)代的發(fā)展，產(chǎn)品更新速度加快，設(shè)計(jì)人員必須更新自己的設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念以適應(yīng)時(shí)代的需求，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中巧妙運(yùn)用，使得設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高，滿足激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。