計算機輔助設計在機械設計的作用

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1計算機輔助設計技術在機械設計中的應用優勢

將計算機輔助設計技術應用到機械設計中能夠取得如下明顯的應用優勢：1.1符合設計師的設計思維。對于機械設計師來說，其在對機械設計時，往往都是通過先構思后表達的方式，正是由于在大腦中所構造的產品形狀是立體的，因此，通過三維實體模型反映產品的真實幾何形狀，更加有利于對機械設計的思維表達。在這種情況下，對于機械設計師來說就能夠有更多的時間和經歷投入到機械產品的設計之中，而不必將更多的時間浪費在了產品的圖形表達上，這更加符合了設計師的設計思維，實現設計的連續性。1.2有效提升了產品的設計效率。通過將計算機輔助設計技術之中的三維機械設計技術應用到機械設計之中，能夠有效實現對復雜幾何模型的構建。比如，通過布爾運算等軟件功能，利用簡單幾何實體計算復雜的幾何實體，自動形成截交線與相貫線，減少工作設計工作強度，縮短設計周期，提高設計效率。在使用計算機輔助設計的三維CAD系統時，開發全新機械設計，只需要對其中的部分零件重新設計與制造即可，而更多的零部件設計可以應用以往信息，這樣極大提高機械設計的效率，降低設計難度。1.3提高了機械產品的設計質量。伴隨著機械技術的不斷發展，機械產品逐漸與信息技術進行了有效的結合，再加上通過對計算機輔助設計技術以及CIMS技術等，有效提高了機械產品的設計水平，還可以對計算機輔助設計技術中的優化設計、有限元受力情況等進行分析，能夠有效提升產品的設計質量。除此之外，隨著一些機械企業的數控加工的日益完善，和該項技術的配合，也能夠在機械另加的加工方面取得更好的效果，從而有效提升了機械產品的質量。1.4更方便了零件的設計與修改。通過計算機輔助設計技術的應用，能夠通過其中的計算機輔助設計軟件，能夠實現在裝配環境下的新零件設計，同時還可以基于其相鄰零件的形狀、位置等設計新零件，能夠大大提升了設計的便利快捷性，這樣還能夠有效確保新的零件與相鄰的零件之間能夠更好地融合，從而有效避免由于單獨設計而產生的錯誤或者不兼容。比如，我們可以采用這種技術，在裝配的環境之下，基于箱體的形狀以及具體要求，準確而快速地設計出符合要求的箱蓋。同時，在對零件的修改過程中，還能夠通過資源查找器中的某一個命令來完成，當然，在裝配的環境下也可以對零件進行修改，只需要在計算機輔助軟件的環境內點擊鼠標便可以完成。

2計算機輔助設計技術在機械設計中的具體應用

2.1圖形以及符號的應用。在計算機輔助設計技術在機械設計中的應用中，圖形符號是經常用到的，如果利用CAD，設計師可以在使用前將所用到的符號和圖像編制在一起，這樣在使用時可以隨用隨調，為設計師的節省了大量的設計時間，為設計提供了方便。當然，在機械設計中，遇到一些標準化和非標準化的零件也是經常遇到的問題，面對著零件不統一的問題，可以考慮在設計的時候將將標準化的零件編入到零件庫中，從而在方便的時候能夠調用，總之，圖形以及符號直接奠定了計算機輔助設計技術在機械設計中的應用基礎。2.2繪圖的應用。對于機械設計來說，繪圖應該是最為關鍵的部分了，在傳統的繪圖工作中，一般都是由設計師手動進行繪制，這樣就浪費了大量的時間，而且工作效率也十分低下。在這種情況下，目前都是采用了計算機輔助完成，利用計算上的繪圖軟件進行操作的，例如PRDE、CAD等，就是通過利用這些繪圖軟件，在降低繪圖時間的同時還提高了工作效率，而且繪圖質量與從前相比也有了明顯的提高。2.3三維造型、工程分析和報表中的應用。在采用實體造型設計時，通過計算機對試題造型進行相關的處理會給設計工作帶來很大的便利，通過軟件處理技術，可以將事物的造型更加合理的展現在我們面前。同時，對于計算機輔助設計技術來說，其主要是通過計算機技術對數據進行分析，能夠極大地降低數據處理的難度，繼而提升工作人員的效率。此外，還可以在機械設計過程中，對一些特殊的數據和報表進行相關的說明，這些工作都能夠通過計算機輔助技術來完成。2.4CAD的實際應用案例。對于汽車車型來說，汽車覆蓋件的模具設計具有很大的影響作用，同時還是汽車個性化與更新換代的重要標志。不過在實際的模具設計過程中，卻經常會發生設計人員的設計與工藝制造人員的工作相沖突的現象，也即是說，設計人員的設計理念并不能很好地融入到生產與制造環節，這樣就有可能會造成返工的出現，從而增加了設計的成本。而基于CAD技術的汽車覆蓋件模具設計能夠很好地解決這個問題。汽車覆蓋件模具的設計過程一般包括：根據市場需求進行模具概念設計；對模具的結構、熱度、工藝問題等進行分析并畫出圖紙；根據圖紙進行CAD模具結構造型設計；將CAD造型鑄造為實物，如有矛盾或不當之處，再返回CAD設計。其中尤其應該引起注意的便是CAD的造型設計，這是非常關鍵的環節的所在，如果此處出現問題，將很有可能會對后來的汽車生產產生較大的影響。

3結束語

總之，隨著計算機輔助設計技術在機械設計中的不斷深入應用，必定能夠為現代機械設計注入新的活力，而實踐也能夠證明，其不僅有效提升了機械設計的效率和產品質量，而且還更符合設計師的思維，值得在實踐中大力發展和應用。

參考文獻：

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作者:吳鑫強 單位:浙江警察學院