計算機輔助技術與機械設計的結合
時間:2022-11-21 10:36:16
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摘要:隨著科技的進步,計算機技術與機械設計制造實現了越來越深入的結合,計算機輔助技術在其中的應用也變得越來越廣泛,使得機械設計制造的效率不斷提升,并為設計質量的提高提供了重要保障。為了進一步發揮計算機輔助技術的作用,從而不斷提高機械設計制造的自動化水平,本文從機械設計制造的概念出發,探討了計算機輔助技術在機械設計制造中的應用情況。
關鍵詞:計算機輔助技術;機械設計制造;結合
近年來,隨著科學技術的不斷進步,計算機技術的應用越來越廣泛,有效地推動了各個產業領域的發展,使得工業生產的自動化、智能化水平越來越高。其中,在機械設計制造中的應用起到了非常重要的作用,大大提升了生產效率,降低了生產成本。其在實際應用中最為突出的特點就是,深刻的改變了以往的工作模式,推動機械制造向著自動化、信息化的方向邁進,可以說,兩者的結合為我國機械產業的發展提供了新的契機,對于推動我國經濟的整體發展也起到了極為重要的作用。
1機械設計制造概述
1.1機械設計制造的內涵。機械設計制造是工業生產中的重要組成部分,對于整個工業體系的發展起到了基礎性的作用。一個國家實力的提升,首先要提高自己的機械設計制造水平。一般來說,我們可以將其內涵分為以下兩個部分:一是,機械制造,主要指的是對各類機械、機床等的生產制造,是機械生產的基礎環節;二是,機械設計,主要指的是結合實際工作需求對相關原理、結構組成等進行設計,并對其性能進行不斷的優化、升級,以實現生產效率的提高,此外,我們可以將各種設計資料詳細的記錄下來,為后續的生產提供參考。1.2機械設計制造的發展。隨著經濟改革的逐步深入,我國經濟獲得了飛速的發展,這使得國內在科技研發方面可以投入更多的人力、物力資源,這無疑大大推動了我國機械產業的發展,使得國內機械制造水平逐年提升,尤其是在數字化、信息化等方面取得了長足的進步,已逐漸趕超世界先進水平。在當前的機械設計制造中,我們常常會用到計算機技術對設計過程進行仿真實驗,經過近些年的發展和應用,這種技術的應用已成為機械設計制造的關鍵組成部分,同時,也進一步促進了計算機輔助技術與機械設計制造的深度結合。目前來說,要想實現我國機械生產水平的大幅度提升,就需要更加深入的應用計算機輔助技術。
2計算機輔助技術與機械設計制造結合的意義
2.1提高機械設計制造的效率。隨著計算機技術的普遍應用,使得機械設計制造的模式發生了深刻的改變,在效率方面實現了明顯的提升。在以往的生產過程中,需要投入大量的人員去進行數據的計算和分析,這不僅使得生產成本的投入持續增加,而且人工計算難免會出現各種失誤,即使極其微小的一點失誤也有可能造成嚴重的后果。計算機輔助技術的應用,則成功的解決了這一問題,不僅實現了計算分析的簡潔、高效,還提升了最終數值的準確度,能將復雜的設計方案進行拆解,給予人們更加直觀的感受,大大提升了工作效率。此外,計算機輔助技術的使用,還能夠實現各種復雜零件的重組。2.2實現對機械設計制造的優化。進行機械設計制造時,在有些情況下是極為復雜的,同時還會受到各種干擾因素的影響,在設計方面極容易出現意外,就算是我們的設計人員及時的發現了問題,處理起來也非常的麻煩,還會大大耽誤開發進度,給生產的正常進行帶來困擾。而計算機輔助技術在其中的應用,則實現了設計過程的優化,能夠將復雜的設計變得簡單、直接,且避免了各種意外的出現,同時還可以根據其他零件,來開展新產品的設計,并將以往設計中存在的問題進行糾正,保證了機械設計的有序進行。2.3提高機械設計制造的質量。隨著經濟的發展以及社會的進步,人們的生活質量不斷提高,人們在生產生活中對各種產品的質量要求也變得越來越高。在進行機械設計制造時,一方面要提高生產效率,另一方面也要注重生產質量。計算機輔助技術在其中的應用,可以顯著提高機械設計制造的質量,而且能夠將整體的工業水平提升到一個新的層次??梢哉f,計算機輔助技術已成為機械產業發展中不可或缺的一部分。2.4提高機械設計制造的自動化水平。在機械設計制造中,自動化水平的提升是非常重要的,這也是人們一直以來所追求的。實踐表明,機械設計制造的自動化與計算機技術的發展和應用是分不開的。利用高速發展的計算機技術,可以實現機械制造的智能化管理與控制,使得整個生產過程能夠嚴格遵照提前制定好的指令進行,這不僅減少了生產中誤差的出現,還使其自動化水平得到了明顯的提升。而且,計算機輔助技術與機械設計制造的深度結合,可以有效提升整體的工業生產水平。
3計算機輔助技術在機械設計中的應用
3.1符號和圖形設計中的應用。在當前的機械設計制造中,需要用到大量的符號與圖形設計,其工作量非常大,以往需要大量的工作人員來完成,而且還總會出現各種錯漏,很難提高準確率,這大大限制了機械設計制造的發展與進步。而計算機輔助技術的廣泛應用,可以利用高速發展的信息技術手段,對符號和圖形進行高效的處理,并對其進行清晰的分類,能夠根據設計工作的需要進行合理的分配,這不僅明顯的提升了工作效率,還能有效減少設計階段的各種失誤。此外,計算機輔助技術的應用,還可以實現設計元素的大數據分析,將需求最多的符號和圖形排列出來,為后續工作的開展提供了重要支持,而且還能有效避免設計元素的不統一而引發的各種問題。3.2機械繪圖中的應用。在機械設計制造中,繪圖設計是所有工作開始的前提,在某種程度上甚至影響著機械設計的最終方向。在以往,繪圖多是由人工來完成的,這需要設計人員對整個生產過程有著充分的掌握和了解,并熟悉相關機械的功能和運行情況。這對于設計人員的要求必然是非常高的,而且在過程上極為復雜,所受到的干擾也比較多,這就造成了設計問題的頻繁出現,嚴重影響到了最終的設計質量,進而給企業造成了難以彌補的損失。隨著技術的進步,計算機技術的應用很好的解決了這一問題,其在機械繪圖中的應用,有效的提高了繪圖水平,為機械設計制造的順利進行提供了充分的保障。3.3三維建模中的應用。三維建模,是利用計算機來實現的一種直觀化、可視化的技術手段,可以對相關產品進行建模分析。首先來說,需要盡可能全面的收集機械產品的各項參數,并利用計算機技術對其進行數值分析,之后再利用相關軟件來實現模型的構建,在這一過程中必須確保各項參數與設計方案中的參數完全一致。目前,在機械設計制造中,三維模型既可以通過手工生成,也可以利用計算機設備來生成,后一種模式無疑是更加準確的,可以使得最終的產品更加的直觀、形象,而且通過三維建模能夠將設計方案中存在的問題及時的呈現出來,從而能夠對其進行修改和優化。而且,還可以對產品的完整生產過程進行三維模擬,如此就可以使設計人員盡快的發現生產環節的特點,并以此為參考來開展設計工作,有效避免制造過程中失誤的出現。3.4仿真技術中的應用。隨著信息技術的發展,三維建模逐漸發展到了更加智能的仿真技術,其可以對復雜的機械設計過程進行仿真化演示,當然,仿真技術的發展和應用離不開數學模型的構建,而這又要用到最新的計算機技術。我們可以利用仿真手段來對設計環節及生產流程進行直觀的分析,以此發現其中潛藏的缺陷或者不足,可以說其已成為計算機輔助技術與機械設計制造深度結合的一種重要表現。3.5實例分析。通過上面的分析可以發現,計算機輔助技術在機械設計制造中起到了非常重要的作用,深刻改變了傳統的機械制造模式,實現了機械設計制造自動化、智能化水平的提升。下面通過實例分析,來展現計算機輔助技術與機械設計制造相結合的應用。①汽車覆蓋件模具設計與制造。對于汽車生產來說,汽車覆蓋件的生產制造是其中的一個至關重要的環節,其質量好壞與最終的汽車生產水平密切相關。特別是在模具設計環節,一旦出現錯誤,就會對整個的生產過程造成影響,汽車的外觀和性能將難以滿足設計需要。在生產設計階段,考慮到設計過程的復雜性,設計與實際生產的不兼容是最容易出現的問題。因此,對于汽車覆蓋件的設計,需要構建全面的預防機制,對各種問題的出現做好預判,并提出完善的解決方案。而計算機輔助技術在其中的應用,正是提高汽車覆蓋件設計水平的重要途徑。②具體步驟。一般情況下,在正式開始設計之前,都需要對市場需求進行充分的調查分析,從而為設計工作的開展指明方向,如此一來,才能確保所生產的產品能夠得到市場的真正認可。因此,在進行設計工作時,必須充分結合當下的市場需求,并考慮到未來一段時間的發展。計算機輔助技術的應用,可以對市場情況進行深入的分析,確保設計工作的順利進行,并對設計階段的不足予以補充。比如,在進行汽車車門的設計時,先要進行車門零部件的設計,考慮到其組成比較復雜,在建模過程中就需要用到計算機技術,通過模型的構建,來直觀的予以呈現。
4結語
總的來說,隨著國民經濟的發展,我國在生產中用到了各種先進的的機械設備,大大提高了生產效率,創造了可觀的經濟效益,這當然離不開計算機技術與機械設計制造的結合,兩者的結合為我國機械產業的發展創造了新的機會,對于我國經濟的整體發展也有著重要的推動作用??梢哉f,計算機輔助技術與機械設計制造的結合,提高了機械設計制造的效率與質量,實現了機械設計制造過程的優化,對其自動化水平的提升更是有著明顯的推動作用。而且,通過利用計算機技術,可以大大提高設計的精度,有效地避免了設計過程中的誤差問題。當前來說,在機械設計制造中,計算機技術的應用已得到了人們的普遍認可,但在實際應用中還存在很多的問題和不足,還需不斷對其進行技術上的優化與完善。對于我們的設計人員來說,一定要深刻總結過往的經驗教訓,并努力學習借鑒國外先進技術,實現與計算機輔助技術更加深入的結合,進而有效推動機械設計制造的現代化發展。
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作者:羅皎 單位:咸陽職業技術學院
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