基于计算机技术的机械设计方法研究

张巍

摘要：计算机网络信息技术的发展在很大程度上推动了我国机械制造业的进步，这点在机械设计方面的体现最为明显，现阶段，我国机械制造业的市场竞争演变得越来越激烈，将信息技术引入机械设计中，有利于提高工作效率，便于制造企业在竞争中处于优势地位。计算机技术是目前机械设计的核心，不过机械制造业在设计方面仍然具有较高要求，因此，信息技术应该合理应用。

关键词：计算机技术 机械设计 应用

随着互联网技术的交叉融合，我国机械设计手段已经变得更加先进。在语义网技术环境中，所有的机械制造信息均可利用计算机技术进行操作，并且有利于实现信息资源共享。近几年，计算机技术在机械设计方面取得了十分显著的成绩，它降低了设计者的工作强度，使机械设计精准度大大提高，在很大程度上促进了我国机械制造业的发展，为国民经济总值的提升做出了贡献。

1 机械设计现状

以往的机械设计会受到其他因素的影响，主要影响因素有技术水平、设备条件等，在机械设计过程中，设计者只能够通过自己的能力进行简单计算，机械设计需要靠各种假设来完成，这种情况下，设计人员所依靠的就是自己的设计经验，且在设计过程中，随意性较大，因而导致机械设备产品质量难以控制。

将计算机技术引入机械设计中后，在很大程度上使机械设计手段变得更加丰富，它对机械制造业产生了很大影响。现代化的机械设计具备很多特点，在制造大型机械前，首先需要分析机械设计方法，并对其提出的方法进行综合与分解。在分析过程中，就能体现出智能活动，这表明现阶段的机械设计智能性特征非常明显，从而使市场竞争更为激烈。

目前的机械设计过程非常复杂，其中融入了各种高端技术，有利于人机一体化的形成，集成化发展表现得也更加明显。现代机械设计对综合性要求较高，因此，在设计过程中，设计人员必须提高产品设计的精准度，可从动态角度设计产品结构，有利于确保产品使用效果。

计算机技术的出现改变了以往的机械设计模式，CAD技术被广泛应用于机械设计中，通过先进技术的应用，将数控编程技术与计算机辅助工艺相互连接，有利于提高机械设计的精确度，同时使工作效率大大提升。CAD技术促进了二维绘画的发展，便于设计人员对产品设计有更直观的了解。通过CAD技术，可以分解复杂图形，使其利用简单符号与图形描述，随时可以使用其中所包含的元素，还能够在数据库中查找相应的零件。

在以往的机械结构设计中，机械设计均存在很多相似之处，因此，在设计过程中，必须调整相应的尺寸结构，使结构设计变得更加精准，不过将计算机技术应用于其中后，尺寸调整变得更加方便。在设计零件整体结构时，可以通过三维图像，显示零件造型。机械设计过程中，还能够采取仿真技术，便于设计人员了解机械设计的具体情况，一旦发现设计过程中存在问题，也可以随时做出修正。

2 计算机技术在机械设计中的应用优势

2.1 节约设计时间

将CAD技术应用于机械设计中，设计人员对产品各方面进行表现与设计，CAD技术可建立三维立体图，便于设计人员在产品设计过程中集中注意力，还能使产品设计变得更加精准，增强其实用性，有利于产品的展示与设计人员之间的交流和沟通。CAD技术的使用使工作量大大减少，设计人员在结构设计中节约了很多时间，尤其对新型机械进行设计时，还可以通过模拟仿真技术，了解机械产品是否可行，设计人员只需补充个别零件，系统会自动获取方案。因此，设计时间大大缩短，这表明利用CAD技术，可以设计人员的工作效率。

2.2 及时修改产品结构设计

在计算机技术装配环境下，可利用CAD技术，实现机械设计图形的修改。并且还可以根据相邻零件的具体情况设计新零件，有利于确保零件配合精准度，避免在新零件设计过程中产生误差，导致不能匹配相邻零件。例如在装配环境下，以箱体形状为依据，可直接设计出同箱体形状相符的箱盖。除此之外，在零件环境下，还可合理使用资源查找器，完成零件设计后，零件设计步骤会存在于资源查找器内，便于设计人员回访零件，回顾所有设计过程。若发现零件设计中存在不满意之处，也可及时修改，通过在资源查找器内，寻找零件步骤，然后直接修改即可。装配环境下实现对机械设计的修改非常方便，点击零件后，就可进入至零件环境，修改相应的零件设计步骤。

在装配路径内，所有零件装配关系及零件设计步骤均存储于其中，装配零件时，若发现零件装配错误，装配路径会直接显示错误零件。另外，零件可被隐藏，对其内部结构进行查看。完成部件装配后，实施动画演示操作，明确装配的具体过程，若装配需要有运动行程，可观察行程的达标情况。针对处于静态且尚未产生干涉的零件，若其在运动过程中出现碰撞，也可以及时修正，以免设备制作为成品后，才发现问题所在，造成财力、人力的浪费。产品零件可进行装配试验和虚拟加工，有利于观察机械装配工艺有无异常，这就节约了模具试验费的开支。使用CAD技术，可确保机械产品质量，使产品信息化功能得到增强，并描述产品的位置、形状等特征，同时将更多有用信息赋予设计产品。

2.3 提高机械制造业的竞争力

将CAM与CAD技术结合后，实现了两者一体化，可将CAD结果应用于数控仿真与数控加工程序生成过程中，所体现的就是信息集成化，有利于使工作效率大大提升，企业应用CAM与CAD技术后，有利于在机械制造业市场竞争中处于优势地位，提高自身企业竞争力。

在以后信息技术不断发展的同时，CAM、CAPP、CAE等技术也将会应用于机械产品设计中，并且在其中充分发挥作用，这将是日后机械设计的主要模式。通过快速形成原型制造，设计人员可及时看出产品设计中的缺陷，并做出相应修改，使产品设计得到完善。随着专家系统与人工智能化的不断完善，机械设计手段将会更加丰富。利用知识库完成机械产品设计，对于机械设计行业的长远发展具有很大促进作用，有利于提高机械制造企业的经济效益，使其综合竞争力得到提升。

3 结束语

计算机技术的发展在很大程度上促进了机械制造业的发展，它使机械产品设计手段更加丰富，降低了设计人员的工作强度，有利于提高工作效率。本文首先分析了我国机械设计现状，然后对计算机技术在机械设计中的应用优势进行了详细探讨，有利于为以后的机械产品设计提供依据。

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