導語：計算Web 的機械設計研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

網絡技術對機械設計思維模式影響

在設計者進行設計時，通常會用到最優路徑原則和相似聯想原則。所謂最優路徑原則，就是設計者在設計時，會選擇與預想方案最為相似的設計實例來進行參照，這樣不僅可以大大縮短設計的時間，而且通過對比研究，可以實現設計價值的最大化。所謂相似聯想原則，就是指在設計時能夠因為一種概念或一種模式聯想到所要進行的設計預想，通過尋找這其中的相似性來達到啟迪設計者思維的方法。而運用計算機網絡創新設計在進行機械設計時，設計者可以根據機械功能、原理和結構的不同，進行橫向和縱向的聯想。聯想的合理性是相似性的前提，一個優秀的機械產品往往可以舉一反三，設計者利用機械產品的相似作用原理和結構來進行重新優化組合，從而得到最優的設計方案。

輔助設計技術在機械設計中的應用

計算機輔助設計技術以及網絡協同化所謂計算機輔助設計技術，是設計者在進行機械設計時，以計算機作為設計的基本工具，通過進行多學科領域知識的綜合利用，對機械設計的產品設計、分析及優化等問題進行數字處理和創新處理的方法。在機械設計中，結合軟硬件的發展，計算機輔助設計技術與數字編程等技術聯合以來，成為機械創新設計中的主力軍，其在機械設計中主要表現在以下幾個方面:(1)二維繪畫。通過計算機的應用，繪畫技術已經由傳統的手工繪畫轉為計算機二維繪畫。(2)圖形和符號庫。在進行機械設計時，將復雜的圖形分解成簡單的圖形和符號，將這些圖形和符號存入數據庫中，當需要使用時，再從數據庫中進行調出，將調出的圖像進行編輯后進行應用。(3)參數化設計。在傳統標準化和系列化設計中，需要設計者在設計中經常性地對部件的結構和尺寸進行調整，而采用計算機參數化設計因為建立了圖形數據庫，將圖形調出后，可以賦予其新的尺寸，從而形成新的圖形［3］。(4)三維造型。通過三維造型的設計，在對零件的結構進行了實體設計后，對其進行著色和消隱，從而將零件的真實形狀體現出來。在測試方面，可以對其進行運動仿真測試，檢測部件之間在運動狀態下有無干涉情況發生。(5)工程分析。運用計算機輔助技術，將可以實現機械設計中的有限元分析、優化設計和運動學分析。(6)設計文檔、生成報表。在機械設計中，可以通過計算機技術來將設備的屬性設計成文檔，生成報表，也可以根據設計參數來進行設備的圖像設計。隨著計算機網絡的普遍應用，集成化、智能化和網絡協同化成為計算機輔助設計技術的發展特點。目前，計算機輔助設計技術正朝著網絡協同化的方向發展，將計算機輔助技術的公用信息、圖形等信息貯存在公共數據庫中，通過網絡對其中的數據進行共享。信息化和網絡技術的發展，使得機械制造業的信息快速交互成為可能，將網絡技術和計算機輔助設計技術結合在一起，對機械制造業的發展起到了舉足輕重的作用。計算機輔助技術已經成為機械設計中具有很強活力的技術手段，在設計中，隨著市場需求的擴大和要求的提高，產品的設計越來越需要創造性支持。而且，不同的設計標準和經濟標準都會導致產品在設計上出現不同的結果，針對這樣的特點，計算機輔助技術必須朝著智能化、信息集成化和信息交換借口標準化的方向繼續大踏步發展。目前，我國計算機輔助技術上的研究和國外相比，還存在著比較大的差距。計算機輔助技術的應用復雜多變，在機械設計中，設計人員要對其進行很好的掌控是一件不容易的事情，而且在當前的企業中能夠真正精通計算機輔助技術的機械設計人員并不多，因此，我國還需要加強對計算機輔助技術人員的培訓，而計算機輔助技術的發展也要朝著更為人性化的方向發展，實現人機的交互式應用，從而為我國機械制造業的市場競爭力提供有效的技術保障。遠程協同網絡技術在復雜形狀的機械產品設計中，設計的最終完成都是由不同領域和部門的專家共同來協作完成的。傳統的制造模式正受到計算機網絡技術的飛速改造，而遠程協同設計就是這種改造中的突出例子。不同的制造企業根據自己的需求來配置了不同的計算機網絡體系和數據庫系統，因此研究計算機網絡環境下協同作業的原理和實現方法，達成異地信息共享是一項具有重要意義的課題［4］。由于機械產品種類繁多、使用環境復雜，對知識性的依賴極強，如果只是針對各自的應用來進行獨立開發設計，重建知識框架體系，將會對人力和物力造成巨大的耗費。而基于網絡的協同設計可以使這個問題得到解決。工作人員可以使用網絡工具和現代設計方法，對產品設計的共同特征來進行總結，設計出通用的設計構件，生成自己的應用系統，最終構建出自己的遠程協同設計體系。處于同一協同設計系統內的每個成員都可以在第一時間內獲取他們所需要的數據。只要接入協同設計網絡，工程人員就可以非常容易地獲得已經完成的產品數據，這為不同企業和部門之間的合作提供了快速交流的平臺。機械協同設計的方法具有群體性、動態性和協同性等特點，解決了設計中異地之間和不同時間的數據傳遞問題，其以計算機網絡和數據庫作為基礎，以計算機輔助技術、CAE等技術為手段，以數字化和可視化的特點，提供了一種全新的數據交流和共享的平臺，由單個設計的數據共享發展成為多個設計的數據共享，其開放性的設計為工程人員參加設計制作提供了良好的環境支持。協同設計是在并行框架的基礎上，建立協同設計管理系統，通過對分階段產品模塊實行共享，對模塊進行定義、進行過程管理和協調，從而實現協同設計的系統方案。協同設計的關鍵技術包括環境支持技術、統一的產品信息建模技術、產品數據管理技術、計算機輔助技術和CAPP等集成環境技術、決策評價和沖突管理技術、信息安全技術。在當今制造業和機械設計開發的網絡化背景下，通過遠程機械設計系統的開發和應用，從而實現機械設計中大量基礎信息和共性信息的異地共享，提高了機械設計的開發效率。

在機械產品的設計中，工程人員通過對計算機輔助設計技術進行系統性地運用，并結合遠程協同設計方法，通過網絡和計算機輔助工具，從而實現機械產品的開發和設計，實現在不同空間和不同平臺的協同性設計，并完成對信息數據的共享，提高機械設計的質量，縮短其設計研發的周期，增強機械設計的信息化水平。遠程機械設計系統作為制造業基礎信息平臺的組成部分，是順應機械制造設計的全局性和市場性要求的必然選擇。

本文作者：王寶香工作單位：唐山科技職業技術學院