探討計算機輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造的結(jié)合

秦波

摘 要：伴隨我國當前經(jīng)濟與科技的穩(wěn)定發(fā)展，各個行業(yè)在發(fā)展的過程中都得到一定的改進。其中機械設(shè)計制造行業(yè)在發(fā)展的過程中，要想提高其工作的效率，改善傳統(tǒng)的設(shè)計制造存在的不足，則需要合理的將機械設(shè)計制造與計算機輔助技術(shù)融合，進而能夠?qū)崿F(xiàn)智能化與自動化發(fā)展，促使工作的效率與質(zhì)量得到有效的提升，發(fā)揮兩者結(jié)合的優(yōu)勢與作用?；诖?，本文分析機械輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造結(jié)合的優(yōu)點與缺點，筆者根據(jù)自身經(jīng)驗提出相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造;計算機輔助技術(shù);分析;結(jié)合

1 引言

在計算機輔助技術(shù)的使用過程中，通過對機械設(shè)備制造和加工過程中所有參數(shù)的獲得記錄和反饋，讓被控設(shè)備可以更好地運行。在機械設(shè)計制造階段，通過對計算機輔助技術(shù)的使用，可以完成零件和相關(guān)設(shè)備的制造，并由建成的反饋系統(tǒng)獲得專業(yè)數(shù)據(jù)，以提高設(shè)備的制造精度。

2 機械設(shè)計制造與計算機輔助技術(shù)結(jié)合的重要意義

傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造過程中，產(chǎn)品的質(zhì)量取決于制造設(shè)備的性能參數(shù)、誤差控制以及產(chǎn)品實際生產(chǎn)效果。而計算機輔助技術(shù)可以使機械設(shè)計制造設(shè)備與計算機設(shè)備進行連接，對產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)，如長、寬、高以及測量誤差等參數(shù)進行準確合理的設(shè)定，同時計算機設(shè)備可以操縱機械設(shè)備進行銑削或者鉆孔等操作，并控制銑削或者鉆孔的位置與深度，使機械產(chǎn)品設(shè)計與制造更加明確。

3 計算機輔助軟件應(yīng)用優(yōu)勢

在機械設(shè)計制造領(lǐng)域，設(shè)計的質(zhì)量會影響到機械生產(chǎn)的水平，因此必須加強機械設(shè)計的設(shè)計效果。在圖形編輯、數(shù)據(jù)對比、零件精準度測試等方面，依托計算機技術(shù)的支持，使得整個機械設(shè)計過程能夠順利準確完成。因此計算機輔助設(shè)計軟件的實際應(yīng)用具有如下的優(yōu)點：①降低設(shè)計的難度，能夠快速提高機械設(shè)計的整體效率，使設(shè)計更符合社會發(fā)展的需求。②將復(fù)雜設(shè)計圖紙的繪制簡單化。③利用布爾運算的方式，對復(fù)雜的機械產(chǎn)品能快速進行處理，如在設(shè)計過程中某一步出現(xiàn)失誤或者不合適還能夠快速地返回設(shè)計，為設(shè)計人員修改設(shè)計提供便利。④利用計算機輔助軟件，能夠使機械產(chǎn)品的設(shè)計周期縮短。⑤確保機械產(chǎn)品設(shè)計的總體質(zhì)量。⑥能夠減少設(shè)計開發(fā)的經(jīng)費支出，減少產(chǎn)品的設(shè)計成本，同時設(shè)計人員在設(shè)計的過程中，參考同類或現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計圖紙，進行大膽的創(chuàng)新設(shè)計，而且不會增加設(shè)計成本。

4 機械設(shè)計制造與計算機輔助技術(shù)的融合分析

4.1 發(fā)揮符號圖形在機械設(shè)計中的運用效果

機械設(shè)計制造在實際開展工作的過程中，需要涉及大量的圖形與符號，而且這些符號在實際應(yīng)用時比較復(fù)雜，只有合理的應(yīng)用才能夠發(fā)揮其優(yōu)勢與作用，進而能夠為后期的機械制造奠定基礎(chǔ)。其中計算機輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造結(jié)合時，能夠利用CAD合理對機械制造所涉及到的符號編程，并且能夠全方面保障符號應(yīng)用的規(guī)范性與可靠性，同時能夠降低繪制誤差出現(xiàn)的概率，確保各項數(shù)學(xué)信息都能夠得到高效的處理，提高產(chǎn)品制造的質(zhì)量與效率。

4.2 采用計算機輔助技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持

一般來說，產(chǎn)品設(shè)計制作的過程主要包括了解用戶需求、產(chǎn)品概念設(shè)計、細化產(chǎn)品功能、制作產(chǎn)品原型、程序設(shè)計、程序?qū)崿F(xiàn)以及測試發(fā)布等環(huán)節(jié)，首先，企業(yè)應(yīng)當了解客戶對于產(chǎn)品的需求情況，并根據(jù)需求對產(chǎn)品進行概念設(shè)計，包括產(chǎn)品的零件構(gòu)造以及設(shè)計理念，同時對產(chǎn)品將要實現(xiàn)的功能進行細化，盡量滿足客戶的需求。而后由設(shè)計人員根據(jù)理念制作產(chǎn)品原型，在原型經(jīng)過檢驗之后，工作人員根據(jù)原型尺寸以及各項參數(shù)進行程序設(shè)計，利用計算機編程軟件進行編程，并交與工程師進行驗證與調(diào)整，在經(jīng)過多次修改調(diào)整之后進行程序?qū)嶒?，最終進行測試發(fā)布。而計算機輔助技術(shù)可以在建模時提供編程以及數(shù)據(jù)參照，以便于提高產(chǎn)品設(shè)計的水平。

4.3 控制系統(tǒng)結(jié)合

首先，要依靠計算機輔助技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出的多種管理和運行體系，其可以通過對于專業(yè)化控制技術(shù)的加入和實施，讓建成的自動控制系統(tǒng)可以更好地發(fā)揮應(yīng)有作用。比如，對于已經(jīng)建成的三維繪圖數(shù)字軟件來說，包括CAD、CATIA等，其可以在使用過程中實現(xiàn)對各類被加工零件的設(shè)計、繪制和施工制造方法的確定，基于此，讓建成的自動控制系統(tǒng)具有更高的使用價值。

4.4 三維CAD技術(shù)建模

計算機輔助三維CAD技術(shù)能夠快速準確的建立三維模型，同時其軟件包含多種便利功能，有立方體、曲面、圓柱體等多種建模體系，機械工程師在設(shè)計中，將多種建模模型根據(jù)與、或、非的邏輯進行選擇性構(gòu)造，完成單個零件產(chǎn)品的設(shè)計。此外，三維CAD技術(shù)完成不同的零件圖后，還可以利用模塊自帶裝配功能，完成對該零件的組合，制作成三維裝配圖，為了更清晰表達裝配的結(jié)構(gòu)，還可以根據(jù)需求設(shè)置爆炸視圖。還有的三維CAD軟件包含了動畫制作過程，可以讓裝配后的零部件進行動畫演示，讓整個效果更加清晰明了，完整反映出整個機械產(chǎn)品的全貌。同時，為了方便使用，對于很多過于復(fù)雜的機械零件，機械工程師也可先繪制零件的二維圖，借助計算機輔助設(shè)計三維CAD零件圖，將二維CAD圖轉(zhuǎn)換為三維CAD圖，完成三維建模。此外也可反向操作，利用繪制好的三維CAD零件圖，智能轉(zhuǎn)換為二維圖紙，同時能自動生成標注，制作成dwg格式文件，保證在諸多軟件中都能夠使用。如在復(fù)合模具的設(shè)計和制造中，復(fù)合模具設(shè)計的質(zhì)量直接決定了復(fù)合模具沖壓后毛坯料的成型，若復(fù)合模具在制造中的設(shè)計圖紙與復(fù)合模具實體存在差異，就會致使整個生產(chǎn)制造過程失敗，浪費大量成本與時間，針對這一問題，應(yīng)用計算機輔助設(shè)計CAD技術(shù)完成三維建模，將三維建模與裝配圖紙進行對比，分析可能存在的問題，發(fā)現(xiàn)其中的誤差，減少出現(xiàn)返工的問題，提高企業(yè)的生產(chǎn)制造效率。

5 結(jié)束語

綜上所述，計算機輔助技術(shù)在當前的開發(fā)過程中，可發(fā)揮的作用包括三維模型的建設(shè)、多體動力的分析等，而機械設(shè)計制造的要求包括高精度要求、高效率要求等。在機械設(shè)計制造和計算機輔助技術(shù)的融合過程，只有通過對設(shè)備零件和各類硬件設(shè)施的分析，由計算機系統(tǒng)將方案分解，并且把專業(yè)化的控制信息提交到數(shù)控機床中，使其通過使用反饋數(shù)據(jù)提高零件的加工精度。

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