计算机辅助设计与机械设计制造的结合分析

李任哲

摘要：在信息时代下，计算机已经成为推动社会发展的核心技术，尤其在“互联网+”战略下，各个行业都在积极探索计算机技术的应用新模式，机械设计制造作为传统工业的代表，计算机技术也已经大量用于生产实践中，并且取得显著的效果，是实现行业信息化发展的关键驱动力。

关键词：计算机;辅助设计;机械设计制造;结合

机械制造作为传统工业，其在近些年获得快速发展，以计算机为支撑的各种辅助设计技术，不断在应用中成熟和发展，其可以完善产品的结构、色彩以及外形，尤其在航天、船舶以及汽车制造等领域，得到了大范围的推广。以计算机为支撑的辅助设计，具有较强的图像分析、图形处理以及数据计算能力，可以协助设计人员对产品进行全面而细致的设计，满足使用者的设计需求，保证设计精度和质量，缩短机械制造时间，具有较强的应用价值。

一、计算机辅助技术概述

其主要是指人工难以完成或者不易操作的工作，以计算机为辅助方式完成，其涉及实体造型、人机交互、图形变换等多种技术，需要图形输入板、扫描仪以及计算机等硬件作为支撑，可以显著提升工作效率和质量，避免由于人工失误而出现产品质量问题。

二、在机械设计制造中应用计算机辅助设计的优势

（一）保证产品质量

在以往的机械设计中，设计人员主要通过人工绘图的方式开展产品设计，但是这种方式对设计人员的综合素质要求较高，如果设计图纸存在不清晰、不全面以及不细致等问题，会对产品质量带来巨大影响。在引入辅助设计技术后，其通过计算机对各项数据进行计算分析，然后自动生成相关图纸，可以为机械制造提供精确的数据保障，确保产品质量符合使用者的要求。

（二）分析装配零件

在机械制造设计中，装配零件属于核心环节，如果装配零件加工存在误差，会影响机械的正常使用，以辅助设计技术为支撑，在完成装配零件设计后，可以通过虚拟实验的方式，观察以及分析装配零件，针对存在的不合理、不符合要求的细节进行改进和优化，可以节约企业试验成本。

（三）节约设计时间

当前机械制造行业的竞争更加激烈，企业想要实现自身的稳定发展，需要提升在社会中的知名度和行业中的美誉度，在最短的时间内完成机械制造，能够赢得客户口碑。在以往的机械设计中，主要采用人工绘图的方式，需要耗费大量设计时间，对于几何结构复杂的装配零件，更是在反复修改中消耗设计人员的精力和时间。在引入计算机技术后，各种辅助软件可以快速完成三维绘图，在最短的时间内完成产品设计。

（四）便于及时修改

当前用户对机械产品的要求更加复杂，而为了满足用户时间需求，在机械设计中需要对设计图纸进行反复修改和验证，如果设计人员存在计算失误或者绘图误差，会对机械质量带来影响。引入辅助设计技术能够协助设计人员快速找到设计中存在的问题，有针对性的进行图纸修改，节约设计修改中消耗的时间。

三、计算机辅助设计应用于机械设计制造中的策略

（一）应用于符号图形中

通常情况下，在设计机械设备中，设计人员需要使用不同的符号以及图形，进而保证设计图纸清晰明确，可以给制造生产提供指导。在辅助技术的支撑下，设计人员在开展设计活动之前，可以根据机械类型以及装配零件特点，提前编制整合可能使用到的符号和图形，在设计中便于及时调用，进而起到提升工作效率的作用。同时，随着行业逐渐趋于特种加工方向发展，对于一些非标准的装配零件，不能采用统一的设计方式，设计人员可将各种设计标准加入到数据库中，在设计中灵活调取使用，起到节约设计时间的作用。

（二）应用于二维绘图中

二维绘图是机械设计的最主要方式，设计人员通过二维绘图完成设计工作，在生产加工中，二维绘图具有指导生产的作用。引入各种辅助技术，包括PROE、SOLIDWORKS、CAD等信息化软件，能够为设计人员成图提供帮助，同时，上述软件还具有数据分析整理的作用，能够为设计绘图提供便捷，节约设计时间、优化产品质量。

（三）应用于三维绘图中

通过三维绘图可以将机械以及装配零件立体的展示出来，便于产品信息的直观呈现，设计人员根据三维立体图进行产品结构分析，为设计和修改提供便捷。辅助技术应用于三维绘图中，能够显著提升设计效率和设计质量，确保产品立体造型更加完善，并且在各种先进辅助技术的协助下，设计人员能够快速完成装配零件重组，发现设计中存在的缺陷和不足，激发其设计灵感，保证产品的实用性及创新性。

（四）应用于逆向工程

在机械制造设计中，逆向工程是应用最为广泛的技术，其可以提升产品设计的效率和质量，但是受到诸多客观因素的影响，逆向工程在应用中依然存在一定的问题，在逆向工程中应用辅助技术，可以协助设计人员转变设计思路，完成对产品的重新整合与加工。同时，应用坐标测量仪器，还能够将设计图纸转变为立体模型，利用集成技术和辅助软件，对产品进行优化设计。基于辅助设计下的逆向工程，可以完成对实物的有效分析，促使设计人员更好的了解机械装配零件的结构、尺寸与功能。

（五）应用于二次开发

现代社会生产对机械产品的功能性和实用性提出更为严格的要求，以往的制造设计模式已经无法满足使用者的需求，为了发挥机械设备的作用和价值，设计人员需要对产品进行二次开发，促使其具备多项功能。在机械二次开发中引入辅助技术，例如V B A技术，其具有较强的兼容性和实用性，设计人员可根据用户需求自由进行产品功能完善，进而满足当代客户的特殊需求，对促进行业的可持续发展具有积极意义。

（六）应用于参数设计

参数设计是机械设计的关键环节和基础内容，如果设计参数存在问题，会影响机械的正常使用。在参数设计中引入辅助技术，能够对各项数据进行综合分析，然后确定产品参数，例如在汽车制造中，车身参数属于核心内容，通过三维坐标定位技术，能够获取车身各项合理参数，并且通过计算机分析相关数据，进而快速完成车身设计工作。

四、结束语：

总而言之，随着社会的快速发展，居民生活和社会生产对机械以及相关配件的需求量持续增加，在机械制造中，设计属于关键环节，通过合理而准确的设计，能够保证产品质量符合使用要求。引入计算机辅助技术能够显著提升产品制造性能和效率，为设计人员提供更多的创新思路，因此，相关企业要加大研发力度，根据设计需求合理应用相关辅助技术以及软件，发挥其生产优势，实现行业的稳定以及可持续发展。

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作者单位：襄阳国铁机电股份有限公司