基于计算机技术的机械设计方法研究

王安寅

摘 要：计算机技术的不断发展使得机械制造业得到了很大的发展，尤其是在现代机械设计方面，机械制造业在发展过程中要不断提高市场竞争能力，因此，在机械设计方面进行提高是非常必要的。现代机械设计的核心就是要依赖计算机技术的发展，同时现代机械的发展在设计方法方面也是有一定的要求，因此，对计算机技术进行必要的分析能够更好的促进机械技术水平得到提高。

关键词：机械设计；计算机技术；应用研究

1 现代机械发展对设计方法的要求

在进行传统的机械设计时是会受到很多因素的限制，其中，设备条件和技术水平是非常重要的影响因素，在进行设计时只是进行简单的计算，同时在设计时通常是在各种影响因素都是静止化的假设条件下来进行机械设计，在这种情况下进行机械设计通常会受到个人经验的影响，同时在设计时也会出现很大的随意性，这样设计出来的机械设备会存在着很多不合理的情况，设备在高效性和准确性方面也是会存在着一定的缺陷。现代设计是对传统设计的一种深化，同时在一定程度上也是一种丰富，现代设计的主要工具就是要利用计算机技术，因此，计算机技术的发展对机械设计带来了很大的影响。

现代机械设计在设计方面具备其独有的特点，在大型机械的制造过程中，通常要求设计能够进行更好的分析，同时也能更好的进行分解和综合，在这个过程中包含着创造性的智能活动，因此，现代机械设计具有智能化的特点。在进行现代机械设计时能够更好的体现经济性，这也是市场竞争和用户需求的必然要求。在现代机械设计中，应用了很多的高端技术，这样就形成了人机一体化发展的情况，在进行设计时形成了集成化发展。现代机械设计通常都是非常复杂的，同时在综合性要求方面也是非常多，因此，在设计时对设计的精确性有很高的要求，这也是现代计算机技术和分析技术相结合的成果。在进行机械产品设计时要从动态的角度来进行设计，这样才能更好的保证设计的成果，同时也能更好的保证机械设备在以后中的使用效果。

2 计算机技术在机械设计中的地位

在对机械进行设计时，计算机技术的发展对其产生了很大的影响，这样就使得传统的设计方式逐渐在向CAD技术方向发展，同时在发展过程中逐渐形成了自动化设计的情况，這样在设计效率方面得到了很大的提高。计算机技术的发展使得产品结构设计从二维模式向三维模式在不断进行转变，同时也能更好的对产品的形状以及尺寸进行表示，同时利用计算机技术能够更好对设计数据进行分析。在进行设计时设计的方法是非常的多，这样就使得在设计过程中更加无法离开计算机技术。

3 机械设计中的CAD技术

在计算机软件和硬件技术以及相关的技术都得到发展的情况下，CAD技术慢慢成为了综合性的应用技术，这种技术的运用，能够更好的将计算机辅助工艺设计和数控自动编程技术进行连接，这样在机械设计中有了更好的应用。在传统机械设计中，通常是要进行手工绘图的，但是在应用CAD技术以后逐渐形成了二维绘画，这样能够更加直观地对设计进行了解。CAD技术能够对复杂的图形进行分解，形成更加简单的图形和符号，同时在需要使用的时候能够从数据库中进行查找，对调出的图形在另外一张图形中也是能够更好的使用的。在传统的标准化设计中，机械零件的结构都是存在着一定的相似性的，这样就需要在设计过程中对尺寸要进行必要的调整，在应用计算机技术以后，在对尺寸进行调整的时候是非常的方便和快捷的。在对零件结构进行设计的时候在整体造型设计方面可以利用三维图像来进行呈现，这样能够使设计人员更好的对设计情况进行掌握。在机械设计过程中是可以进行运动仿真测试，这样能够更加的对存在的干涉情况进行掌握。

4 机械设计中CAD技术优点

在机械设计中运用CAD技术能够更好的使设计师对产品进行设计和表现，利用CAD技术的能够得到更加生动的三维立体图形，这样能够将设计人员的注意力更好的集中在产品设计方面，同时也能更好的在设计过程中进行深入，这样能够更好对外进行展示和交流。在对机械进行设计时利用CAD技术能够更好的节省工作量，同时也能更好的缩短设计时间。CAD技术在进行新机械设计的时候，已经对一些零件的设计信息进行了继承，因此，在设计中工作人员只要将一些个别零件的数据进行补充即可，这样系统就会自动得到设计的方案，因此，在时间方面是非常节省的，同时在工作效率方面也得到了提高。

装配环境中实现对零件的设计和修改。在装配环境中，可以运用CAD技术进行新零件的设计，而且可以参照相邻零件进行新零件的设计，这样可以保证新零件和相邻零件在配合上的精确性，避免因为在设计新零件时由于误差而导致与相邻零件的无法匹配，比如可以在装配环境中，根据箱体的形状等相关数据设计出与之相配的箱盖。同时，在零件环境中还可以运用资源查找器，当零件设计完成时，在资源查找器里，会列出零件在设计时的每一个步骤，还可以通过进行零件回访，观看整个制造过程。修改零件时，可以在资源查找器中找到零件步骤，直接修改，而且在装配环境下，要进行对零件的修改，只需要点击零件就能进入零件环境来对其进行修改。

实现在装配环境中对装配零件的查看和修改。在资源查找器的装配路径查找器里记录了各个零件之间的装配关系，在将各个零件进行装配时，如果发生装配不正确，装配路径查找器即可对其错误进行显示。同时，可以将零件进行隐藏，查看内部结构。在部件装配完成后，可以对其进行动画演示，查看装配过程，对于有运动行程要求的，可检查其行程要求是否达到。对于在静态先不发生干涉的部件如果在运动中发生了碰撞，则可以及时进行更正，避免在设备设计出来后才发现问题，导致设备的报废。此外，还可以对产品零件进行虚拟加工和装配试验，以查看零件和装配工艺是否存在问题，从而避免了昂贵的机械模具试验费用。提高了产品质量和性能。CAD技术可以通过使用有限元受力分析和优化等方式，保证了机械设计的质量，而且增强了产品的信息化性能，可以对产品的形状、位置等几何特征进行描述，还可以对设计对象赋予更多的信息。

5 机械设计中CAD技术发展走向

集成化，人们将CAD和CAM两个规程相互结合实现一体化，在数控仿真和生成数控加工程序中运用CAD结果，这就是集成化的一个进步，能更好地提高工作效率。而在未来的发展中，将CAD、CAE、CAPP、CAM进行集成是未来产品设计开发的主要模式。而与快速原型制造的集成，能够在并行工程环境下，迅速对产品的设计进行评价和修改，提高市场竞争力，这也是未来发展的重要方向。智能化。CAD系统属于人机一体化，在将来的发展中，随着人工智能和专家系统等的发展和完善，未来的智能CAD系统将可以采用人工智能技术，通过运用知识库里的设计知识，进行推理和决断，使CAD技术达到更高的水平。

6 结束语

在进行机械设计的时候利用计算机技术，不但能够提高设计的精度，同时也能更好的节省设计的时间，提高设计的效率，因此，在进行机械产品设计的时候要对传统的设计方面进行摒弃，这样才能更好的保证设计的质量。

参考文献

[1]李秋娟，张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备，2003.