淺析計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用研究

1、 淺析計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用研究 計算機(jī)幫助設(shè)計為整個機(jī)械制造事業(yè)進(jìn)展帶來了新的方向，計算機(jī)幫助設(shè)計可以加強(qiáng)一般產(chǎn)品的設(shè)計精度，能夠在整個設(shè)計周期上節(jié)省成本和時間，在機(jī)械制造中設(shè)計出來有用和平安的產(chǎn)品。本文通過對現(xiàn)階段計算機(jī)幫助設(shè)計的進(jìn)展的現(xiàn)狀進(jìn)行討論，仔細(xì)討論計算機(jī)幫助設(shè)計對機(jī)械設(shè)計的重要性，并通過逆向工程技術(shù)中CAD的應(yīng)用、汽車掩蓋件模具的設(shè)計為討論重點，總結(jié)計算機(jī)幫助設(shè)計在機(jī)械設(shè)計中運用的程度，并提出相關(guān)建設(shè)性看法。 計算機(jī)幫助設(shè)計技術(shù)在我國主要是引用了計算機(jī)的計算精準(zhǔn)與圖形良好的處理力量，對工作人員的工作起到幫助和關(guān)心的作用，技術(shù)人員應(yīng)用計算機(jī)幫助來進(jìn)行機(jī)械設(shè)計，幫助工程

2、技術(shù)人員，對產(chǎn)品或者工程進(jìn)行設(shè)計、分析，達(dá)到預(yù)期的效果。我國機(jī)械制造引用了計算機(jī)幫助設(shè)計技術(shù)（CAD），計算機(jī)和通訊業(yè)務(wù)飛速進(jìn)展，CAD 技術(shù)也在不斷的完善，譬如上世紀(jì)消失的集成電路和微處理器，CAD技術(shù)應(yīng)用在我國大中小企業(yè)中廣泛推廣，并相繼應(yīng)用到飛機(jī)、汽車到服裝、建筑、出版等行業(yè)都在不斷的引用CAD 技術(shù)。目前，計算機(jī)幫助設(shè)計技術(shù)已在機(jī)械制造業(yè)得到廣泛應(yīng)用，而且現(xiàn)在的CAD 應(yīng)用系統(tǒng)可以將機(jī)械設(shè)計中的繪圖、分析、數(shù)據(jù)處理、仿真、加工修改等一系列環(huán)節(jié)集于一身，大大縮短了設(shè)計時間，提高了設(shè)計效率和質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本與制造周期。CAD的設(shè)計和幫助軟件許多種類，主要有ParametricTechn

3、ology 公司推出的Pro/Engineer 產(chǎn)品，主要占據(jù)了計算機(jī)三維市場，引領(lǐng)著CAD 技術(shù)的新潮流。并把這一技術(shù)運用到制圖、設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、仿真、加工修改等技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，提高了產(chǎn)品的設(shè)計效率與設(shè)計質(zhì)量。 計算機(jī)幫助設(shè)計應(yīng)用的重要性 機(jī)械設(shè)計是對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、剛度和強(qiáng)度、各個零部件的材料和外形尺寸、以及潤滑方法、力和能量的傳遞方式等進(jìn)行分析、構(gòu)思和計算，并將其形成詳細(xì)的描述以作為機(jī)械制造依據(jù)的工作過程。這是一個應(yīng)用的詳細(xì)過程，這一過程需要我們進(jìn)行全方位的思維操作，能夠很好地將計算機(jī)和機(jī)械設(shè)計相互連接起來，最終能夠設(shè)計出來良好的產(chǎn)品。機(jī)械設(shè)計整過流程都將采納計算機(jī)來幫助設(shè)計。圖

4、形的編輯、修改，大量數(shù)據(jù)的計算和比較，對零部件動力、強(qiáng)度等方面的精確測試，這些技術(shù)環(huán)節(jié)都是需要計算機(jī)來幫助的。傳統(tǒng)的這些工作流程都由計算機(jī)來完成，同時操可以充分利用計算機(jī)的功能，依據(jù)圖紙，在計算機(jī)上制造一個模擬樣機(jī)，對它的工作性能、受力狀況、熱度等各方面進(jìn)行驗證，并依據(jù)實際狀況記性修改，最終達(dá)到產(chǎn)品的要求。計算機(jī)在進(jìn)行大力的推廣，計算機(jī)在機(jī)械設(shè)中的地位越來越重要，各個方面都涉及計算機(jī)學(xué)問，它在提高機(jī)械設(shè)計的質(zhì)量和轉(zhuǎn)化為實際制造的效率方面，起到不行或缺的作用。計算機(jī)幫助設(shè)計機(jī)械設(shè)計的必定進(jìn)展結(jié)果，結(jié)合了多種學(xué)科理論學(xué)問。 逆向工程中CAD的應(yīng)用 逆向工程是一種消化、汲取先進(jìn)設(shè)計的重要手段。技術(shù)的

5、自主研發(fā)當(dāng)然重要，但研發(fā)成本卻是相當(dāng)昂揚(yáng)的，而且研發(fā)過程還受到科技人員的素養(yǎng)、國家財政的投入、現(xiàn)有條件等各方面因素的影響，因而一項新技術(shù)的產(chǎn)生通常需要幾年甚至十幾年的時間，這對于技術(shù)條件及設(shè)備相對落后的進(jìn)展中國家而言是不行想象的。因而，充分利用他國的科技成果，在消化、汲取的基礎(chǔ)上再進(jìn)行創(chuàng)新不失為一種加快科技進(jìn)展的重要手段。逆向工程就是在只有產(chǎn)品或?qū)嵨锬Ｐ偷臈l件下，在了解產(chǎn)品原設(shè)計的基礎(chǔ)上，逆向重構(gòu)產(chǎn)品零部件的CAD 模型，肯定要達(dá)到創(chuàng)新的效果。以前的"逆向工程'技術(shù)的討論和應(yīng)用都集中在實物方面，即在拆解原有產(chǎn)品的過程中，重建產(chǎn)品實物模型，以實現(xiàn)新產(chǎn)品的制造。隨著現(xiàn)在機(jī)械制造技

6、術(shù)的進(jìn)展，可以通過坐標(biāo)測量設(shè)備、通用的CAD軟件等方法，把實物樣件轉(zhuǎn)化為CAD模型，綜合利用CAM（計算機(jī)幫助制造）、CIMS（計算機(jī)集成制造系統(tǒng)） 等技術(shù)對其進(jìn)行處理和再設(shè)計。 汽車掩蓋件模具設(shè)計中的CAD 應(yīng)用 應(yīng)盡量在設(shè)計環(huán)節(jié)排解這些問題。汽車掩蓋件模具的設(shè)計過程一般包括：依據(jù)市場需求進(jìn)行模具概念設(shè)計；對模具的結(jié)構(gòu)、熱度、工藝問題等進(jìn)行分析并畫出圖紙；依據(jù)圖紙進(jìn)行CAD模具結(jié)構(gòu)造型設(shè)計；將CAD 造型鑄造為實物，如有沖突或不當(dāng)之處，再返回CAD 設(shè)計。CAD 造型設(shè)計是整個設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這些問題有可能影響到汽車生產(chǎn)， 所以CAD模型設(shè)計肯定要精確到位。譬如：在汽車車門上做一些最基本的設(shè)計，首先需要獲得車門零件的幾何模型，然后運用三坐標(biāo)測量機(jī)對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，再使用特定的測量方法采集數(shù)據(jù)，運用相關(guān)測量設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終再利用Pro/Engineer 軟件進(jìn)行模型重建，通過Pro/Engineer 的模具設(shè)計及數(shù)控加工功能，快速完成汽車車門的模具設(shè)計及零件的NC加工。 計算機(jī)幫助設(shè)計可以保證機(jī)械制造過程中的精確性、能夠較簡單的處理好機(jī)械設(shè)計中的大數(shù)據(jù)、繪制簡單圖形等等相關(guān)方面發(fā)揮重要的作用，但這些計算機(jī)幫助設(shè)計的技術(shù)大都產(chǎn)自歐美等發(fā)達(dá)國家，我國自主產(chǎn)權(quán)很少，對引起來的先進(jìn)技術(shù)并沒有很好地運用，我國機(jī)械行業(yè)與國外發(fā)達(dá)國家的水平還有肯定差距，例如：在