计算机辅助技术与机械设计制造结合探究

计算机辅助技术与机械设计制造结合探究

陶春蕾

身份证号码： 42118119920101****

摘要：随着时代的发展，推动了科学和技术不断进步，在这样的发展形势下，计算机技术得到了迅猛发展。当前在机械设计制造中，应当注重将两者结合使用，这样才可以提高机械制造的精准度，从而有效地避免制造误差出现。随着机械制造业的发展，应当加强计算机辅助的应用，不仅可以改善当前的设计质量，也有效地强化了设计效果，从而在根本上促进了机械设计制造的发展。在机械设计中，运用计算机辅助技术，可以实现对传统机械制造创新，并且有效地弥补了传统方式下的缺陷，确保机械设计更加完善，促使机械设计更加的科学合理，提升了机械产品质量，推动了机械制造业的发展，同时为机械制造业的创新，起到了积极的推动作用。

关键词：计算机辅助技术；机械设计制造；结合途径

1导言

计算机辅助技术已经在很多领域中得到了应用，不仅能够提高行业效率，也能提升产品品质，同时这一技术在机械设计制造中的运用，能够保证制造精准度，将产生的误差率降低，进而保证机械设计制造整体效果。

2在机械设计中应用计算机辅助设计的优势

机械设计作为机械设计制造过程的基础环节，其设计的水平、质量直接影响着相应产品的质量和效果，因此，加强对于机械设计的重视是十分重要的。得益于计算机强大的存储、计算能力，作为机械设计技术与计算机技术的交叉学科的计算机辅助设计技术，近年来取得长足的进展：拷贝设备、存储设备、高清显示器以及扫描系统等多项功能设备能有效支持对机械图形的高清绘制、存取、转换；交互式图形显示软件、应用软件和相应的数据管理软件等的应用，使得计算机辅助设计在绘图、计算、造型以及人机交互方面优势明显，合理有效应用该技术，能够有效提升机械设计效率，为高质量完成机械制造提供支撑。在机械设计中应用计算及辅助设计技术的优势主要体现在以下几个方面：第一，CAD技术作为一种设计辅助工具，能够有效降低机械设计的难度，简化图纸绘制过程，进而提高设计效率；第二，相较于人工计算而言，CAD技术能够借助布尔运算实现对于产品设计的高效处理，在实际进行机械设计的过程中若发现前期设计中出现计算问题或失误情况，可及时进行修改和变更，并且后续设计也会随之更新，有效提高了机械设计效率；第三，借助CAD技术在保障了设计效率，缩短设计周期的情况下，同时也保障了设计的质量；第四，由于设计周期的缩短，设计质量的提高，也有效降低了设计过程中的资源浪费，降低了机械设计成本。

3计算机辅助技术与机械设计制造结合途径

3.1运用于装配图建模与零部件建模中

CAD程序中，表面、现框、实体属于三个主要构件功能，在实际工作中能够运用这三种功能将模型构建完成，具体实施时，零部件需要运用合理程序进行排列。对于CAD来讲，通过运用布尔运算能够保证部件布局的合理性，保证零部件在分散时处于最佳状态。实体模型中，可能会出现条件不符合的一些零件，零件在机理方面磨合度比较低，在此情况下可以运用计算机辅助技术对零件形态做出改变，进而充分满足实际需要。在数据计算保证无误情况下对机械产品当中的零部件模型进行构建，将这一工作完成之后进行继续加工。在此情况下，相关工作人员可以利用计算机辅助技术操作模型，对零件模型进行重新装配，使机械装配工作在实施时的完整性得到充分保证。

3.2机械模具集成制造

随着社会经济的发展，信息科学技术的进步，对机械制造行业也提出了更高要求。传统机械设计已经难以满足时代需要，因此CAD技术在传统机械设计模式基础上，融入了信息化元素，有效促进了CAD技术与机械设计的深度融合。在各种软件支持下，当下的CAD技术分为了多种模块内容，比如仿真模拟、曲面造型、图形编辑等。因此在进行机械设计过程中，建立不同模块，便能够实现机械模具的集成制造。与此同时，通过在CAE软件的帮助下，还能够对设计好的机械产品进行强度、寿命评估，同时在CAE的辅助下，还能够应用CAD技术进行机械产品结构优化设计，有效满足机械零部件刚度、造型动态特性等多方面要求，从根本上提升机械设计质量水平。

3.3二次开发

在当前机械行业不断发展的情况下，为进一步优化产品功能，满足实际需求，同时降低设计生产成本，会在原有产品的基础上进行二次开发。二次开发实际就是在机械设计过程中，为降低设计成本，减少设计时间，在原有设计上进行定制化修改，通常情况下二次开发不会改变设计产品的原有内核，如机械产品的功能、作用等。计算机辅助设计技术是当前机械设计领域，进行二次开发所应用的主要技术，常用的软件有VBA、AutoLisp等，不仅操作较为简单便捷，而且数据、图纸信息保存管理也十分方便，在机械设计二次开发当中得到了广泛地应用。在实际进行二次开发的过程中，由于机械设计的需求不同、不同计算机辅助设计的功能存在差异性，尤其是CAE仿真系统，因此，在进行仿真操作的过程中，需要结合实际情况和设计需求，合理选择相应工具，以确保二次开发的质量和效果。

3.4零件加工轨迹的形成

在完成机械零部件建立后，可以结合实际，完成数控加工刀具数据的设置，以此作为机械零部件加工轨迹形成起点。然后借助相应的数控机床加工系统，做好相关的参数设计，尤其是要确定数控加工刀具各种参数。最后以零部件形状为依据，选择科学合理的加工方法，并由此形成一个完整的零件加工轨迹。另一方面，在零件加工轨迹形成的过程中，通常会借助Mastercam软件，该软件能够根据零件加工轨迹，结合粗加工和精加工不同需求，提供相应的零件加工方法。比如采用粗加工工艺，需要先清除零件毛坯上多余材料，然后再对机械零件进行精加工，不仅如此，在Mastercam软件系列CAD软件的帮助下，还能够有效延长数控加工刀具使用时间，提升机械零件加工精度与加工质量。例如在进行圆柱凸轮机械零部件加工时，首先明确该机械零部件的规格信息，该机械零件分度数是11，动程角280°，动盘节圆直径150mm，滚子半径13．8mm。通过借助ENGINEEＲ软件，来对该零部件运动进行仿真实验，从中获得该零部件的运动规律，然后实施无量纲化处置，最终能够获得该零部件的运动规律曲线。最终以此为依据，能够了解该零部件的运动规律，然后反求得出该零部件的从动件运动规则，然后通过CAD进行机械设计和机械制造，能够显著提升机械设计的效率。

3.5运用于结构调试和工程分析中

开展机械设计制造工作时，为了充分满足现实需要，应加强对加工活动的重视，通过计算机辅助技术的运用勘测结构，了解机械产品当中设计存在的不足，运用结构调试方式促进结构优化，使机械产品保证自身稳定性。同时为了保证机械产品在设计时获得最佳效果，需运用动力学建模方式以及有限元建模方式进行分析，对细节进行细致调整。在进行机械设计过程中，软件的实际匹配程度会对产品使用感产生直接影响，因此需运用科学方式配置接口，使有限元相关分析软件在运用时的目的性与针对性。对结构进行优化调试时需制定与之相对应的优化方案，对机械动态特征进行细致分析，并将运动记录做好，根据目标导向将工程分析和工程认证做好。

结束语

总之，计算机辅助设计技术在机械设计过程中不仅能够应用于二维图样的绘制，辅助完成三维建模，还能够实现对于机械设计的二次开发，或者将其应用到逆向工程当中，对于提高机械设计的质量效率以及智能化水平都有着积极意义。相信随着对于计算机辅助设计技术的深入研究和应用，我国机械设计水平将会得到进一步提升。

参考文献：

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