探析新形勢下計算機輔助設(shè)計在機械設(shè)計中的應(yīng)用獲獎科研報告

探析新形勢下計算機輔助設(shè)計在機械設(shè)計中的應(yīng)用獲獎科研報告【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計;計算機輔助設(shè)計技術(shù);逆向工程;應(yīng)用

隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展進程的不斷加快，機械設(shè)計已經(jīng)成為各行各業(yè)進行長遠發(fā)展的關(guān)鍵。然而，在實際設(shè)計過程中，由于機械設(shè)計具有復(fù)雜性以及設(shè)計零部件加工環(huán)節(jié)的特點，存在設(shè)計與實物不符的問題?；诖讼嚓P(guān)建設(shè)人員，應(yīng)將計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于其中，從而通過建立仿真虛擬模型來提高機械設(shè)計的準確性。本文針對當前機械設(shè)計過程中存在的問題，對在機械設(shè)計中采用的計算機輔助設(shè)計技術(shù)進行了研究，提出了CAD軟件等計算機輔助設(shè)計技術(shù)在各類機械中的設(shè)計方法以及該技術(shù)在未來的創(chuàng)新發(fā)展方向。

1機械設(shè)計應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)的重要性

機械設(shè)計是工業(yè)建設(shè)中重要的組成部分，它是機械生產(chǎn)建設(shè)發(fā)展的前提。具體來說，機械設(shè)計就是對應(yīng)用技術(shù)的設(shè)計過程。而從宏觀的角度講，機械設(shè)計人員要根據(jù)機械設(shè)備應(yīng)用的具體情況以及現(xiàn)有條件來進行設(shè)計。這就需要機械設(shè)計工作人員，要對機械設(shè)備的工作原理以及結(jié)構(gòu)材料強度進行充分認識。此外，還要對機械零件的形狀、大小、功能以及能量傳遞方式進行實用性分析。這樣一來，機械設(shè)備就可以按照使用者要求的設(shè)計內(nèi)容進行實際作用。在具體實際的過程中，設(shè)計人員需要借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的幫助，來進行圖形編輯以及圖形數(shù)據(jù)方面的計算。除了這些具體的工作，機械設(shè)計人員還可以在利用基本的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后，建立其機械設(shè)備實際使用的模型。

2計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

將計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到機械設(shè)計中能夠取得如下明顯的應(yīng)用優(yōu)勢：

2.1符合設(shè)計師的設(shè)計思維

對于機械設(shè)計師來說，其在對機械設(shè)計時，往往都是通過先構(gòu)思后表達的方式，正是由于在大腦中所構(gòu)造的產(chǎn)品形狀是立體的，因此，通過三維實體模型反映產(chǎn)品的真實幾何形狀，更加有利于對機械設(shè)計的思維表達。在這種情況下，對于機械設(shè)計師來說就能夠有更多的時間和經(jīng)歷投入到機械產(chǎn)品的設(shè)計之中，而不必將更多的時間浪費在了產(chǎn)品的圖形表達上，這更加符合了設(shè)計師的設(shè)計思維，實現(xiàn)設(shè)計的連續(xù)性。

2.2有效提升了產(chǎn)品的設(shè)計效率

通過將計算機輔助設(shè)計技術(shù)之中的三維機械設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到機械設(shè)計之中，能夠有效實現(xiàn)對復(fù)雜幾何模型的構(gòu)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(fù)雜的幾何實體，自動形成截交線與相貫線，減少工作設(shè)計工作強度，縮短設(shè)計周期，提高設(shè)計效率。在使用計算機輔助設(shè)計的三維CAD系統(tǒng)時，開發(fā)全新機械設(shè)計，只需要對其中的部分零件重新設(shè)計與制造即可，而更多的零部件設(shè)計可以應(yīng)用以往信息，這樣極大提高機械設(shè)計的效率，降低設(shè)計難度。

2.3提高了機械產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量

伴隨著機械技術(shù)的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品逐漸與信息技術(shù)進行了有效的結(jié)合，再加上通過對計算機輔助設(shè)計技術(shù)以及CIMS技術(shù)等，有效提高了機械產(chǎn)品的設(shè)計水平，還可以對計算機輔助設(shè)計技術(shù)中的優(yōu)化設(shè)計、有限元受力情況等進行分析，能夠有效提升產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。除此之外，隨著一些機械企業(yè)的數(shù)控加工的日益完善，和該項技術(shù)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(chǎn)品的質(zhì)量。

2.4更方便了零件的設(shè)計與修改

通過計算機輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過其中的計算機輔助設(shè)計軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)在裝配環(huán)境下的新零件設(shè)計，同時還可以基于其相鄰零件的形狀、位置等設(shè)計新零件，能夠大大提升了設(shè)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(shè)計而產(chǎn)生的錯誤或者不兼容。比如，我們可以采用這種技術(shù)，在裝配的環(huán)境之下，基于箱體的形狀以及具體要求，準確而快速地設(shè)計出符合要求的箱蓋。

3計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1在三維造型、工程分析和報表中的應(yīng)用

在機械設(shè)計過程中，還需要進行實體造型設(shè)計，而在這一環(huán)節(jié)，我們就可以應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)對實體造型進行適當?shù)奶幚?。在?yīng)用過程中，我們可以通過計算機軟件處理的相關(guān)技術(shù)將具體的實物造型展示在眼前，這樣就能直觀地對其進行分析和處理。在進行造型分析之后，我們還可以將所獲得的數(shù)據(jù)利用計算機輔助設(shè)計技術(shù)對其進行分析，這樣就能保障數(shù)據(jù)分析的準確性。除此之外，在機械設(shè)計過程中應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)，我們還能直觀地對零件裝配情況進行觀察。在機械零件裝配過程中，如果其裝配方式不同，效果也不同，而我們要想確保裝配效果達到最佳，就需要應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)對零件的不同裝配關(guān)系進行演示，這樣就能找出最為有效的裝配方式。

3.2CAD技術(shù)在汽車覆蓋件模具設(shè)計中的應(yīng)用

在對汽車模具進行設(shè)計的過程中，汽車覆蓋件模具設(shè)計會直接影響到其車型以及個性化設(shè)置等。在對汽車模具進行設(shè)計的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種問題，而針對此情況，設(shè)計人員如果不能及時對其進行改進和完善，就會出現(xiàn)返工的現(xiàn)象，從而就會增加額外的設(shè)計成本，并且還會延誤生產(chǎn)進度，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)力降低。所以說，在對汽車覆蓋模具進行設(shè)計的過程中，要盡量避免上述現(xiàn)象的出現(xiàn)。汽車模具的設(shè)計具體包括以下2個環(huán)節(jié)：①按照市場需求對模具進行適當?shù)脑O(shè)計，設(shè)計內(nèi)容主要包括模具的結(jié)構(gòu)、熱度等方面。在對這些進行分析之后，就可以將其制成圖紙。②按照設(shè)計圖紙對模具進行設(shè)計，以此來對實物進行改造，并且及時修改設(shè)計過程中所出現(xiàn)的問題。而在設(shè)計過程中，模具造型設(shè)計經(jīng)常會應(yīng)用到CAD技術(shù)。

4結(jié)束語

綜上所述，