機械設計制造與計算機輔助分析

時間:2022-11-21 10:30:36

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機械設計制造與計算機輔助分析

摘要:現代信息技術的飛速發展為機械設計制造行業的創新進步提供了有力支持,尤其是計算機輔助技術能夠顯著提升機械設計制造質量及效率,同時更能提供更加方便的機械設計修改途徑。因此在近年來,如何有效應用計算機輔助技術已然成為機械設計制造相關人員重點關注和亟待解決的問題。本文簡單分析計算機輔助技術在機械設計制造中的應用優勢,并就相應結合應用策略展開探討。

關鍵詞:機械設計制造;計算機輔助;結合應用

計算機輔助技術是指基于計算機來輔助人完成特定應用領域任務和目標的理論、方法及技術,主要包括輔助設計、制造、教學、質量控制、繪圖等方面。隨著現代計算機技術的快速發展及逐漸成熟,計算機輔助技術在各個領域得到廣泛應用,機械設計制造行業正是其中的重要領域。通常來說,計算機輔助與機械設計制造的結合主要體現在計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)兩方面。

1計算機輔助技術在機械設計制造中的應用優勢

1.1提高機械設計制造效率。計算機輔助技術之所以能夠在各個領域得到普遍應用,最關鍵的一點就在于其能夠進行大量基礎工作,同時以標準化、規范化、簡單化的方式替代人工工作。不管是對機械設計還是對機械制造而言,應用計算機輔助技術所體現出的工作效率提升優勢都是顯而易見。就機械設計而言,設計人員可以借助計算機對不同方案進行大量而快速的計算、分析與比較,并在此基礎上決定最優方案,同時設計人員也可以將各種設計信息直接存放在計算機中,隨時進行檢索和調用;另外計算機還能對設計人員的草圖進行自動處理并輸出工作圖。而對機械制造來說,計算機輔助能夠大幅減輕人工工作量,自動完成標準化、規范化的機械制造流程,以人類不可企及的速度完成流水線式的機械制造任務。1.2激發設計靈感并提高設計質量。計算機輔助有助于激發設計人員靈感,通常來說機械設計需要在實物、目標、功用、外形等的共同刺激下逐步完成,如果設計人員只是在腦海中進行想象,或者依靠紙張繪畫進行設計,很容易在設計過程中遇到瓶頸。這是因為設計人員不管是想象還是繪畫,通常都只能得到平面圖形,無法準確把握設計構思全面。而在計算機輔助設計助力下,設計人員可以在計算機中進行三維設計,直觀地分析自身設計思路,并在三維圖形的刺激下進一步改善設計。1.3為機械設計修改提供方便途徑。機械設計并非是一蹴而就,往往需要不斷進行修改和完善,才能確保設計質量,規避各種可想到的設計缺陷。在傳統設計模式下,設計人員需要在圖紙上對平面圖形進行反復修改,難度大,工程量巨大,耗時耗力。而計算機則為機械設計修改提供了更為方便的途徑,設計人員通過查找器便能快速找到對應零部件,并能在三維圖形中隨意添加和減少各種零部件,修改設計。如果設計人員想找回零部件或者找到之前設計圖紙,也可以直接在回收程序或者歷史記錄進行查找,便能快速完成操作。1.4推動機械制造產品質量提升?,F代機械制造將不斷向自動化、智能化方向發展,不但產品制造效率得到有效提升,制造質量也基本上都能達到相應標準。而應用計算機輔助技術,則能進一步優化機械制造流程與方法,同時對制造過程及產品制造質量進行檢測,成為產品質量的重要保障。

2機械設計制造與計算機輔助的有效結合

2.1計算機輔助設計中的圖形與符號設計。圖形與符號是機械設計的基礎,所有的機械設計圖都是由大量圖形及符號組合而來。在計算機輔助設計中,設計人員只需要使用CAD軟件調用和編排相應的圖形和符號即可進行設計,無需再一筆一劃地畫出所有各種圖形、符號,大幅提高了設計效率,同時也能保障圖形、符號足夠規范和標準,為高質量的設計打牢基礎。與此同時,圖形和符號在設計中的編排十分重要,如果編排不合理,那么設計的機械產品難免存在問題,CAD軟件將圖形和符號進行了科學分類,設計人員只需要在對應分類中選用需要的圖形和符號即可,這將有利于保障編排的合理度。另外設計人員還可以對CAD軟件中的各種圖形與符號進行標記,或者將圖形和符號單獨放置,以便直接使用,這對提高設計效率同樣有著積極作用。例如設計人員需要大量使用某一圖形,只需要將該圖形單獨放置,便能在之后的設計過程中快速選用該圖形。2.2計算機輔助設計中的機械設計繪圖。繪圖是機械設計中最難的部分。在傳統紙面設計模式下。設計人員既要準確把握設計思路,還要花費大量時間進行手工繪畫,確保每一個線條、點等都足夠規范,工程量和難度都極大。而在使用CAD軟件的情況下,設計人員只需要使用軟件自帶的工具便能自由編輯,以簡單的操作繪畫出標準而規范的設計圖。更為重要的是,設計人員只需要畫出草圖,便能將剩下的工作交給計算機,讓計算機自動處理并生成相應的工作圖。另外在需要對設計圖紙進行修改時,設計人員同樣可以借助CAD軟件的各種功能對圖形剖面、大小、尺寸、文字等進行調整、編輯、增加和刪除,修改過程極為簡單高效,還能存儲修改記錄,以便設計人員隨時回調設計或者借鑒之前的設計經驗。2.3計算機輔助設計中的三維造型設計。三維造型設計也就是數字建模,這是機械設計制造中承上啟下的環節,是將設計圖紙轉換輸出為三維模型的關鍵。在傳統機械設計制造模式下,三維建模難度極大,需要設計人員基于設計思路對設計圖紙進行深度研究和分析,并在此基礎上一點點地進行建模,不但工程量巨大,工作難度也極大,較易出現各種問題。而且由于缺乏科學有效的檢測機制,傳統機械設計制造很難對三維建模的可靠性進行有效分析,從而導致制造出的機械產品存在缺陷和問題。而在計算機輔助設計的助力下,由于計算機軟件中內置有大量建模體系,各種三維模型都能被快速建立。設計人員只需要將各種建模體系進行組裝和分解,或者通過二維建模轉換輸出三維建模的方式,便能快速、準確地設計三維造型,為高質量的機械產品制造大佬基礎。2.4計算機輔助制造在機械制造中的直接及間接應用。計算機輔助在機械制造中的應用分為直接應用和見解應用兩種,前者主要是對制造過程及生產設備進行監視與控制,好組合則主要是提供生產計劃、進行技術準備以及發出有關指令和信息,起到優化生產過程及設備管理的作用。在機械制造中直接應用計算機輔助制造時,需要對制造過程相關數據進行收集和分析處理,并根據處理結果采取相應措施,如發出警報、控制生產設備等。而間接應用通常不會直接使用計算機控制生產制造設備,而是通過人機交互實現控制。也就是說,用戶向計算機輸入數據和程序,計算機會根據輸出結果指導生產制造過程,如生成刀具軌跡、生成工時定額等,均是典型的計算機輔助制造間接應用形式。

3結束語

綜合上述分析可知,機械設計制造與計算機輔助的有效結合能夠全面提高機械設計制造效率,同時激發設計人員靈感,提高設計質量,方便設計修改,提升機械制造產品質量,對現代機械設計制造行業的發展有著積極意義。就當前來看,計算機輔助能夠在機械的圖形與符號設計中起到巨大功用,并能幫助設計人員快速高質地完成繪圖及三維造型設計,并能為機械產品制造提供技術支持和有效監管,全方位促進機械設計制造工作的高質高效完成。

參考文獻:

[1]劉銳鋒.探討計算機輔助技術與機械設計制造的結合[J].化工管理,2015(7):194-195.

[2]高翔.論計算機輔助技術與機械設計制造相結合相關研究[J].科技展望,2016,26(30).

[3]王佳佳.淺談計算機輔助技術與機械設計制造的結合[J].湖北農機化,2015(6):62.

[4]張博.探討計算機輔助技術與機械設計制造的結合[J].內燃機與配件,2017(3):115-116.

作者:許麗 單位:淮安市高級職業技術學校