计算机辅助设计技术在机械设计中的应用论文_张哲

计算机辅助设计技术在机械设计中的应用论文_张哲

沈阳维特自动化设备有限公司 辽宁沈阳 110168

摘要:社会为科技提供助力,计算机辅助设计技术采用智能化手段,能够有效减少人工失误率,计算机辅助设计能够具体分析产品实际情况。现代社会不断发展,传统机械设计模式过于落后,计算机辅助设计技术能够避免机械设计与现代社会脱节,计算机辅助设计技术还能够优化设计流程,减少设计成本,优化设计环节。

关键词:计算机辅助设计;机械产品设计;应用

一、计算机辅助设计概述

所谓计算机辅助设计,就是在机械设计过程中,将一些复杂性的人工难以完成的设计工作,转化成数字、图像等格式,利用计算机的软件,辅助相关设计人员完成设计工作。常见的计算机辅助设计技术包括图形变化技术、实体造型技术、交互技术等,并在图形输入板、扫描仪等硬件设备的支持下,完成各类机械产品的设计模型制作。该技术的应用,不仅缩短了机械设计的时间,而且对机械设置的质量和效率都有促进作用。在机械工程当中,机械设计是实现产品生产的基础。而相关设计人员在进行机械设计过程中,需要根据产品本身的实际要求,来对整个产品的机械制造完成图像化的描述。因此,机械设计对相关工作者的理论知识能力、实践经验以及创造性都有着较高的要求。传统的机械设计过程中,均依靠人工来完成所有的模型设计,需要消耗大量的人力和时间,而计算机辅助设计技术的应用,可以利用计算机强大的处理能力,建立机械产品相关的模型,并完成对产品性能和参数等方面的分析和研究,有助于帮助相关设计人员不断的优化设计方案,节省机械设计的时间。

二、计算机辅助设计技术在机械设计中应用的优势

计算机辅助设计技术简化了机械设计繁琐的步骤,提高了机械设计的质量,从而使得机械设计人员因为计算机的辅助应用使机械设计的理论与实践得到了更好的结合,继而生产出优质的机械产品。虽然它在机械设计应用中的优势有很多,但同样的也存在的一些劣势,所以,需要我们趋利避害的利用计算机辅助设计的优势来促进机械设计的发展。

1、计算机辅助的应用使得设计的周期缩短。传统机械设计的完成,不但需要长时间进行设计和修改,还需要耗费大量人力物力。如机械中装配一些几何结构的零件不但复杂,而且设计难度大。但自从计算机辅助设计技术应用到了机械设计领域,设计具有几何结构零件的机械设计已经不再是难度很大的问题,三维技术及其他计算机辅助技术使得几何结构的零件与其他零件一起被虚拟重组,在机械设计难度得到有效降低的基础上还可以使机械设计的时间大大缩短。

2、计算机辅助的应用使得零件的设计和修改更加方便。机械设计在实际的推演过程中,难免会出现一些设计不合理的地方,有的甚至会影响机械整体的功能效果。所以就需要机械设计人员对机械设计图进行相应的调整,但是用传统手绘方式修改起来有些困难,有的甚至要重新绘制设计图,而计算机辅助使得这一弊端得到有效的解决,通过模拟装配环境对更换的零件在整体设计上是否合理进行推演,使得机械设计的修改更加的简单方便,机械设计的整体效果达到最佳,还可以使得机械设计的成本得到有效的降低。

三、计算机辅助设计技术在机械设计中的实际应用现状

人工力量有限,计算机辅助设计能够完成机械设计过程中人工难以操作的工作,计算机辅助设计技术渗透机械设计的各个环节,我国机械设计领域迎来了春天,机械设计呈现自动化、智能化发展趋势。计算机辅助技术包含内容较多,其集交互技术、图像变化技术、实体造型技术等为一体,以专业的手法打造最成功的机械产品。计算机辅助设计技术能够在较短时间内实现图文转换,通过强有力手段进入数据终端,在三维工作空间中展示机械设计模型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计算机辅助设计技术在原有基础上改进,其并不是完全脱离传统机械设计,而是在原有基础上进行科技优化,采用最高端的技术为现代机械设计服务。有了计算机辅助设计技术,我国机械设计领域产品设计期望与现实的差距不断缩小,现有情况下应当不断努力,投入时间和精力提高机械设计水平,达到机械自动化控制目标。

四、计算机辅助设计技术在机械设计过程中的实际应用

1、二维绘图。传统的机械设计过程中,基础的工作时就是进行产品的二维绘图,而这一过程大多依靠相关设计人员手工绘制完成,一方面消耗大量的时间和人力,另外一方面如果在绘制过程中,出现差错,整张图纸的绘制将前功尽弃,需要重新绘制。计算机辅助设计软件(例如CAD软件、PROE软件等)为机械设计提供了二维绘图的功能,可以利用计算机软件,帮助设计人员完成大多数的设计操作,同时还可以提供一些建议,极大的降低了绘图的时间和工作量,提高了设计人员的工作效率,保障了机械设计的质量。

2、三维造型。在实际利用计算机辅助设计技术去进行三维造型设计时,机械产品的三维信息能够通过计算机辅助程序更加直接立体的展现出来,这能够给设计人员的设计过程带来很大帮助,在这项技术的辅助之下,设计人员能更加迅速且高质量的进行设计修改。除此之外,借助计算机辅助设计软件还能够把原有的产品版本进行分析整合,作为对后续的产品进行设计时的设计优化意见。可见辅助设计技术的应用,对于三维造型效果的优化,以及效率的提升都有重要的意义。借助这样的方式能够确保三维造型设计过程更快完成,同时符合设计质量要求。除此之外,借助计算机辅助设计技术进行设计,能够让三维造型具备动态性,即是说可以从不同的角度去观察其结构与透视状态等。

3、工程分析与结构优化调试。为了满足现实需要机械设计应当加大加工活动的关注与重视程度。首先要利用计算机辅助设计技术进行结构勘测,从而找寻机械产品的设计不足,经过结构优化调试后确保机械产品力学性能的稳定性。为了确保机械产品设计达到最佳状态应当设置有限元和动力学建模分析,从而进行细节调整。机械设计中软件的匹配度会影响产品使用感,因此应当采用强有力的手段进行接口配置,确保有限元分析软件的针对性和目的性。结构优化调试过程中应当制定优化方案,具体分析机械设计的动态特征,做好运动情况记录,在目标导向作用下做好工程分析认证工作。

4、逆向工程。逆向工程的主要建设目标,是确保对先进技术的吸收与在实际操作过程中的应用。但是鉴于相关研究人员的综合素质并不能保证,加之国家的资金投入不足,这会导致研究所的研究条件整体呈现出无法满足需求的趋势。使得我国逆向工程技术的发展进程被拖慢。一般来说,逆向工程普遍是在产品与模型设计与制造过程中采取的主要模式。一般来说是将原有产品进行整合,而后创造出新的产品类别。在实际进行设计转化的过程中,应当综合利用计算机辅助技术以及计算机的集成制造技术等,将实际样本进行科学化的设计以后,最终借助相应的计软件,将实物转化成为三维模型。比如SCANTOOLS软件,便是专门设计逆向模型,通过数据构建模型网格,而后借助延伸与切割等方式得出符合规格的网格曲线,最终完成修改过程,并且使用算机辅助设计软件原有的参数化功能去设计出与实物接近的三维模型。

结束语

综上所述,机械设计制造领域借助计算机辅助设计技术提高了其自动化、智能化水平,其通过全新的作业形式能够有效优化设计环节,能够减少人工失误率,提高设计效率。

参考文献:

[1]钱景卫.现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J].山东工业技术,2018(13):51+5.

[2]姜彦泊.计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].中国新技术新产品,2018(08):76-77.

论文作者:张哲

论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/9/12

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