论设计辅助软件对产品结构优化的帮助

吕钊 常鹏

摘 要 在当下市场经济的作用下，加之经济全球化的影响，市场竞争激烈，需求日新月异，要想实现企业高效的发展和快速的适应能力，就必须进行产品的的结构优化，那么在机械设计行业，设计辅助软件的作用显得尤为重要。本文将对设计辅助软件对产品结构优化的帮助展开阐述。

关键词 设计辅助软件;机械零件设计;效率

1设计辅助软件的概念

设计辅助软件，是用于辅助设计的软件，又称做计算机辅助设计（Computer Aided  Design，CAD），大多数人可能对其认知停留在狭义的CAD软件上，例如AutoCAD，CAD看图软件等。但是广义上说，CAD是指利用计算机及其图形设备辅助设计人员进行设计工作。在我们日常的机械工程师的设计工作中，通常都有大量的计算，分析和比较，而计算机的各类软件可以帮助设计人员储存所需的图文，选择最优的设计方案，以及快速的检索，精确的图距比例。现下的设计辅助软件已经功能非常丰富，能够在机械生产多流程中提高效率[1]。

2设计辅助软件的作用

2.1 减少设计时间

当下的CAD技术主要是依赖于软件来完成设计和加工，现在有机械版CAD还有零件库和定制版图框，能从最大程度上使得机械设计与加工的功能得到保障，使得机械设计人员最快速度的完成设计稿。从前，我们做一个机械零件的配件设计，需要从一张白纸开始操作，这不但消耗了大量的人力物力，还拖延了设计进度，而现在使用CAD，只需要将零件库里的模型调出来放置在图纸需要装配的位置上，不仅能保证配件的精度，还能够加快设计速度。计算机辅助软件的应用，全过程把控设计质量，给予了高质量的设计模块，使得全过程生产效率大大提高。

2.2 确保设计资料安全

众所周知，在机械设计和生产加工的时候必然需要用到大量的企业内部的数据，这个时候，我们如果用纸质手稿，容易丢失损毁，而利用计算机辅助软件来操作，能够将所有的资料存在硬盘里，直接将数据资料储存进系统当中去，无论是图片还是文字，都将以简单有效的方式被保管。甚至借助一些其他数字仪器，可以将所有的内容都保存进数据库，避免了虫害受潮，火灾等人祸造成的经济损失。

2.3 数控集成技术的交融

设计辅助软件的应用，直接推动了机械生产效率的提高，完成数控机床的快速转变，推动了机械零件设计和加工一体化，集中化。现在，已经实现了，CAD与CAM的集成，极大提高了产业化发展，使得机械的零件设计和加工无缝对接。

2.4 提升设计开发进展

在应用中，凭借三维模型中的渲染和着色等功能，可以快速获得3D效果图，这方便设计人员最快最明了的得到产品的外观图。在综合的运用计算的过程中，设计人员能够极大的扩展自己的设计想象力，提高设计水平，激发设计灵感。计算机辅助软件应用的过程，更是一个模拟设计人员思维方式的过程[2]。

3计算机设计辅助软件的具体应用

3.1 参数设计

如果要对一个机械设计方案进行建模，在应用CAD技术，采用框架，立体的方法，采用简单的图案，而相较于比较复杂的设计，运用运算的方式，进行图形的排列，根据设计的要求，完成系统的汇算，从而得到想要的图案。通过参数设计法，进行结构优化，该方法就想是机械零件结构的设计。设计后若是出现数据的差异，可以进行设计参数修改，建立图形库，生成极限零件的图像。

3.2 三维建模

三维CAD系统的核心就是三维建模，用户在使用该工具进行产品结构设计时，更能直观地反映产品的构造和制造过程。设计决定了产品后续的功能和外形，更决定了产品的质量，有相当一部分走在前沿的企业，已经完成了二维技术向三维技术的转换，并且取得的巨大的经济和社会效益，这意味着设计辅助软件对于产品成本起着至关重要的作用。

3.3 绘图功能

计算机二维绘图功能，使得设计人员从繁重的手工绘图中解放，甩掉图板，依靠简单的电子产品，它的易用性和通用性甚至让绘画功底不好的工程人员都能很好绘制出精良的设计稿，无须懂得变成，可以自动制图，进行多种图形格式的转换。方便使用者便利的绘制直线曲线，不需要在借助其他的作图工具，省下大笔的工具费用，并且还比手工制图更加精确。

3.4 工程环境分析

CAD技术在工程设计中，能够进行溯流分析和冷却分析，能够非常大程度的确保设计的合理性和科学性。在设计和加工的过程中，运用力学和运动学的方式，进行工程环境设计，例如在模具设计下，进行交叉处理，在曲面分割和最大轮廓线的分割，只需要进行命令，就可以简单的操作，不会对磨具产生不利的影响。

3.5 机械加工

最核心的应用放在企业中，必然是提高生产力，考虑到数控系统的具体应用，从而达到数控的数据和程序有效的结合，实现这些目的需要运用一些同根的文件。要想实现零件的设计程序，必须要采用CNC程序。我们通过CAD，对所需要加工的机械零件加工，并进行编程，运用数控实现自动化。

3.6 协同技术

在协同技术下和网络技术下，为公司组织打造了一个统一的线上工作平台，组织内部人员信息，业务的交汇。在当下，企业越来越多的项目需要分布在不同的地理位置但却需要一个团队来完成，大多设计流程都是一步接一步的，不能同時在一个设计稿上设计，而协同技术，满足了同步和异步，既可以统一设计稿设计交汇，也可以分步骤设计[3]。

4结束语

设计辅助软件的发展和应用在机械行业不断深入和扩大，早已是密不可分的关键部分，不仅可以大幅度的促使机械的制造效率提高，还减少了生产过程中人为导致的误差，从源头上提高了机器制造的效率，从而促使了产品结构的优化。在提高机械质量的同时，提高的企业在行业间的核心竞争力，设计辅助软件技术的发展必将在机械行业中更加的深入，技术更加的成熟，也将对该行业有更大的贡献。总而言之，计算机作为辅助软件，无论从生产还是设计都将于机械行业精密关联，只有辅助工具得到长足的发展，在实际的生产和设计过中才能够更高效，促进整个工作流程的水平提高。

参考文献

[1] 高雄.CAD技术在机械设计中的应用[J].机电信息，2019（9）： 16，120.

[2] 冯辛安.CAD/CAM技术概论[M].北京：机械工业出版社，1999：73.

[3] 郑关胜.AutoCAD在制造业中的应用与开发[D]南京：气象学院，2003.