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摘要：現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的創(chuàng)新進(jìn)步提供了有力支持，尤其是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠顯著提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造質(zhì)量及效率，同時(shí)更能提供更加方便的機(jī)械設(shè)計(jì)修改途徑。因此在近年來(lái)，如何有效應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已然成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造相關(guān)人員重點(diǎn)關(guān)注和亟待解決的問(wèn)題。本文簡(jiǎn)單分析計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并就相應(yīng)結(jié)合應(yīng)用策略展開探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；計(jì)算機(jī)輔助；結(jié)合應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)是指基于計(jì)算機(jī)來(lái)輔助人完成特定應(yīng)用領(lǐng)域任務(wù)和目標(biāo)的理論、方法及技術(shù)，主要包括輔助設(shè)計(jì)、制造、教學(xué)、質(zhì)量控制、繪圖等方面。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展及逐漸成熟，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)正是其中的重要領(lǐng)域。通常來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)輔助與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）兩方面。

1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)之所以能夠在各個(gè)領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，最關(guān)鍵的一點(diǎn)就在于其能夠進(jìn)行大量基礎(chǔ)工作，同時(shí)以標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、簡(jiǎn)單化的方式替代人工工作。不管是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)還是對(duì)機(jī)械制造而言，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)所體現(xiàn)出的工作效率提升優(yōu)勢(shì)都是顯而易見。就機(jī)械設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)人員可以借助計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量而快速的計(jì)算、分析與比較，并在此基礎(chǔ)上決定最優(yōu)方案，同時(shí)設(shè)計(jì)人員也可以將各種設(shè)計(jì)信息直接存放在計(jì)算機(jī)中，隨時(shí)進(jìn)行檢索和調(diào)用；另外計(jì)算機(jī)還能對(duì)設(shè)計(jì)人員的草圖進(jìn)行自動(dòng)處理并輸出工作圖。而對(duì)機(jī)械制造來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)輔助能夠大幅減輕人工工作量，自動(dòng)完成標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的機(jī)械制造流程，以人類不可企及的速度完成流水線式的機(jī)械制造任務(wù)。1.2激發(fā)設(shè)計(jì)靈感并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助有助于激發(fā)設(shè)計(jì)人員靈感，通常來(lái)說(shuō)機(jī)械設(shè)計(jì)需要在實(shí)物、目標(biāo)、功用、外形等的共同刺激下逐步完成，如果設(shè)計(jì)人員只是在腦海中進(jìn)行想象，或者依靠紙張繪畫進(jìn)行設(shè)計(jì)，很容易在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到瓶頸。這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員不管是想象還是繪畫，通常都只能得到平面圖形，無(wú)法準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)構(gòu)思全面。而在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)助力下，設(shè)計(jì)人員可以在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，直觀地分析自身設(shè)計(jì)思路，并在三維圖形的刺激下進(jìn)一步改善設(shè)計(jì)。1.3為機(jī)械設(shè)計(jì)修改提供方便途徑。機(jī)械設(shè)計(jì)并非是一蹴而就，往往需要不斷進(jìn)行修改和完善，才能確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，規(guī)避各種可想到的設(shè)計(jì)缺陷。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下，設(shè)計(jì)人員需要在圖紙上對(duì)平面圖形進(jìn)行反復(fù)修改，難度大，工程量巨大，耗時(shí)耗力。而計(jì)算機(jī)則為機(jī)械設(shè)計(jì)修改提供了更為方便的途徑，設(shè)計(jì)人員通過(guò)查找器便能快速找到對(duì)應(yīng)零部件，并能在三維圖形中隨意添加和減少各種零部件，修改設(shè)計(jì)。如果設(shè)計(jì)人員想找回零部件或者找到之前設(shè)計(jì)圖紙，也可以直接在回收程序或者歷史記錄進(jìn)行查找，便能快速完成操作。1.4推動(dòng)機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量提升?，F(xiàn)代機(jī)械制造將不斷向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，不但產(chǎn)品制造效率得到有效提升，制造質(zhì)量也基本上都能達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。而應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，則能進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)械制造流程與方法，同時(shí)對(duì)制造過(guò)程及產(chǎn)品制造質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，成為產(chǎn)品質(zhì)量的重要保障。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助的有效結(jié)合

2.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的圖形與符號(hào)設(shè)計(jì)。圖形與符號(hào)是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所有的機(jī)械設(shè)計(jì)圖都是由大量圖形及符號(hào)組合而來(lái)。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員只需要使用CAD軟件調(diào)用和編排相應(yīng)的圖形和符號(hào)即可進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)需再一筆一劃地畫出所有各種圖形、符號(hào)，大幅提高了設(shè)計(jì)效率，同時(shí)也能保障圖形、符號(hào)足夠規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為高質(zhì)量的設(shè)計(jì)打牢基礎(chǔ)。與此同時(shí)，圖形和符號(hào)在設(shè)計(jì)中的編排十分重要，如果編排不合理，那么設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品難免存在問(wèn)題，CAD軟件將圖形和符號(hào)進(jìn)行了科學(xué)分類，設(shè)計(jì)人員只需要在對(duì)應(yīng)分類中選用需要的圖形和符號(hào)即可，這將有利于保障編排的合理度。另外設(shè)計(jì)人員還可以對(duì)CAD軟件中的各種圖形與符號(hào)進(jìn)行標(biāo)記，或者將圖形和符號(hào)單獨(dú)放置，以便直接使用，這對(duì)提高設(shè)計(jì)效率同樣有著積極作用。例如設(shè)計(jì)人員需要大量使用某一圖形，只需要將該圖形單獨(dú)放置，便能在之后的設(shè)計(jì)過(guò)程中快速選用該圖形。2.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的機(jī)械設(shè)計(jì)繪圖。繪圖是機(jī)械設(shè)計(jì)中最難的部分。在傳統(tǒng)紙面設(shè)計(jì)模式下。設(shè)計(jì)人員既要準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)思路，還要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行手工繪畫，確保每一個(gè)線條、點(diǎn)等都足夠規(guī)范，工程量和難度都極大。而在使用CAD軟件的情況下，設(shè)計(jì)人員只需要使用軟件自帶的工具便能自由編輯，以簡(jiǎn)單的操作繪畫出標(biāo)準(zhǔn)而規(guī)范的設(shè)計(jì)圖。更為重要的是，設(shè)計(jì)人員只需要畫出草圖，便能將剩下的工作交給計(jì)算機(jī)，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理并生成相應(yīng)的工作圖。另外在需要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行修改時(shí)，設(shè)計(jì)人員同樣可以借助CAD軟件的各種功能對(duì)圖形剖面、大小、尺寸、文字等進(jìn)行調(diào)整、編輯、增加和刪除，修改過(guò)程極為簡(jiǎn)單高效，還能存儲(chǔ)修改記錄，以便設(shè)計(jì)人員隨時(shí)回調(diào)設(shè)計(jì)或者借鑒之前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。2.3計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的三維造型設(shè)計(jì)。三維造型設(shè)計(jì)也就是數(shù)字建模，這是機(jī)械設(shè)計(jì)制造中承上啟下的環(huán)節(jié)，是將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)換輸出為三維模型的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式下，三維建模難度極大，需要設(shè)計(jì)人員基于設(shè)計(jì)思路對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行深度研究和分析，并在此基礎(chǔ)上一點(diǎn)點(diǎn)地進(jìn)行建模，不但工程量巨大，工作難度也極大，較易出現(xiàn)各種問(wèn)題。而且由于缺乏科學(xué)有效的檢測(cè)機(jī)制，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造很難對(duì)三維建模的可靠性進(jìn)行有效分析，從而導(dǎo)致制造出的機(jī)械產(chǎn)品存在缺陷和問(wèn)題。而在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的助力下，由于計(jì)算機(jī)軟件中內(nèi)置有大量建模體系，各種三維模型都能被快速建立。設(shè)計(jì)人員只需要將各種建模體系進(jìn)行組裝和分解，或者通過(guò)二維建模轉(zhuǎn)換輸出三維建模的方式，便能快速、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)三維造型，為高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品制造大佬基礎(chǔ)。2.4計(jì)算機(jī)輔助制造在機(jī)械制造中的直接及間接應(yīng)用。計(jì)算機(jī)輔助在機(jī)械制造中的應(yīng)用分為直接應(yīng)用和見解應(yīng)用兩種，前者主要是對(duì)制造過(guò)程及生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與控制，好組合則主要是提供生產(chǎn)計(jì)劃、進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備以及發(fā)出有關(guān)指令和信息，起到優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程及設(shè)備管理的作用。在機(jī)械制造中直接應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助制造時(shí)，需要對(duì)制造過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析處理，并根據(jù)處理結(jié)果采取相應(yīng)措施，如發(fā)出警報(bào)、控制生產(chǎn)設(shè)備等。而間接應(yīng)用通常不會(huì)直接使用計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)制造設(shè)備，而是通過(guò)人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)控制。也就是說(shuō)，用戶向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和程序，計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)輸出結(jié)果指導(dǎo)生產(chǎn)制造過(guò)程，如生成刀具軌跡、生成工時(shí)定額等，均是典型的計(jì)算機(jī)輔助制造間接應(yīng)用形式。

3結(jié)束語(yǔ)

綜合上述分析可知，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助的有效結(jié)合能夠全面提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率，同時(shí)激發(fā)設(shè)計(jì)人員靈感，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，方便設(shè)計(jì)修改，提升機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展有著積極意義。就當(dāng)前來(lái)看，計(jì)算機(jī)輔助能夠在機(jī)械的圖形與符號(hào)設(shè)計(jì)中起到巨大功用，并能幫助設(shè)計(jì)人員快速高質(zhì)地完成繪圖及三維造型設(shè)計(jì)，并能為機(jī)械產(chǎn)品制造提供技術(shù)支持和有效監(jiān)管，全方位促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的高質(zhì)高效完成。

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作者:許麗 單位:淮安市高級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)校