卜 羽

(南京理工大學(xué)紫金學(xué)院，江蘇 南京 210023)

1 機(jī)械設(shè)計制造與計算機(jī)輔助技術(shù)結(jié)合的重要意義

傳統(tǒng)的產(chǎn)品制造過程中，產(chǎn)品的質(zhì)量取決于制造設(shè)備的性能參數(shù)、誤差控制以及產(chǎn)品實際生產(chǎn)效果。而計算機(jī)輔助技術(shù)可以使機(jī)械設(shè)計制造設(shè)備與計算機(jī)設(shè)備進(jìn)行連接，對產(chǎn)品的規(guī)格參數(shù)，如長、寬、高以及測量誤差等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確合理的設(shè)定，同時計算機(jī)設(shè)備可以操縱機(jī)械設(shè)備進(jìn)行銑削或者鉆孔等操作，并控制銑削或者鉆孔的位置與深度，使機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計與制造更加明確。

2 如何將機(jī)械設(shè)計制造與計算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用

2.1 利用計算機(jī)輔助技術(shù)提高機(jī)械設(shè)計繪圖的準(zhǔn)確性

繪圖是機(jī)械設(shè)計制造過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，技術(shù)人員需要根據(jù)產(chǎn)品的概念描述以及設(shè)計繪制整體器件構(gòu)圖，同時需要注意圖紙的尺寸以及零件的連接與位置，提高繪圖的精確度與可靠性。特別是基于計算機(jī)輔助技術(shù)下的繪圖編輯軟件，可以為技術(shù)人員提供必要的畫圖工具以及軟件，以便技術(shù)人員對圖紙進(jìn)行尺寸修剪與編輯，從而使產(chǎn)品構(gòu)圖更加詳細(xì)精準(zhǔn)。

例如，計算機(jī)輔助技術(shù)可以提供Photoshop、Adobe CS5以及graph等繪圖軟件，利用此類繪圖軟件可以為機(jī)械設(shè)計制造提供精確的坐標(biāo)信息，技術(shù)人員可以按照產(chǎn)品概念設(shè)計的要求，對產(chǎn)品或加工零件的長、寬、高等規(guī)格參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)定，同時利用計算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的公式運算，保證整體構(gòu)圖的尺寸及標(biāo)注，并由工程師進(jìn)行自由的編輯，為企業(yè)設(shè)計合格有效的產(chǎn)品，這樣一來，既發(fā)揮了計算機(jī)輔助技術(shù)的優(yōu)勢，降低了工程師的工作強(qiáng)度[2]。

2.2 采用計算機(jī)輔助技術(shù)為機(jī)械設(shè)計建模提供數(shù)據(jù)支持

另一個需要采取的措施是利用計算機(jī)輔助技術(shù)為機(jī)械設(shè)計建模提供數(shù)據(jù)支持。在產(chǎn)品的設(shè)計階段，建立相應(yīng)的模型是必不可少的。一般來說，產(chǎn)品設(shè)計制作的過程主要包括了解用戶需求、產(chǎn)品概念設(shè)計、細(xì)化產(chǎn)品功能、制作產(chǎn)品原型、程序設(shè)計、程序?qū)崿F(xiàn)以及測試發(fā)布等環(huán)節(jié)，首先，企業(yè)應(yīng)當(dāng)了解客戶對于產(chǎn)品的需求情況，并根據(jù)需求對產(chǎn)品進(jìn)行概念設(shè)計，包括產(chǎn)品的零件構(gòu)造以及設(shè)計理念，同時對產(chǎn)品將要實現(xiàn)的功能進(jìn)行細(xì)化，盡量滿足客戶的需求。而后由設(shè)計人員根據(jù)理念制作產(chǎn)品原型，在原型經(jīng)過檢驗之后，工作人員根據(jù)原型尺寸以及各項參數(shù)進(jìn)行程序設(shè)計，利用計算機(jī)編程軟件進(jìn)行編程，并交與工程師進(jìn)行驗證與調(diào)整，在經(jīng)過多次修改調(diào)整之后進(jìn)行程序?qū)嶒?，最終進(jìn)行測試發(fā)布。而計算機(jī)輔助技術(shù)可以在建模時提供編程以及數(shù)據(jù)參照，以便于提高產(chǎn)品設(shè)計的水平。

例如，在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計制造過程中，技術(shù)人員在進(jìn)行產(chǎn)品概念設(shè)計以及建模時，可以采用計算機(jī)編程軟件對產(chǎn)品原型的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，既包括模型的長、寬、高等規(guī)格參數(shù)，也可以對模型的部件連接等環(huán)節(jié)進(jìn)行編程，可以更加生動形象地體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的理念及各項參數(shù)。

2.3 在機(jī)械設(shè)計制造中增加仿真技術(shù)的應(yīng)用

除了加強(qiáng)計算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計繪圖以及建模過程中的應(yīng)用之外，加強(qiáng)對仿真技術(shù)的應(yīng)用也是促進(jìn)二者結(jié)合應(yīng)用的重要措施。尤其是在產(chǎn)品概念設(shè)計等階段，計算機(jī)輔助技術(shù)可以將研究人員的想法轉(zhuǎn)換為實際的數(shù)學(xué)模型，這就是仿真技術(shù)。而仿真技術(shù)可以為機(jī)械設(shè)計制造提供精確的模型參照以及仿真，縮短產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的周期，降低研究人員的工作強(qiáng)度。另外，由于機(jī)械設(shè)計制造過程中需要較高的美觀性，因此需要采用幾何圖形，而多種幾何圖形的采用使產(chǎn)品制造變得復(fù)雜，計算機(jī)輔助技術(shù)可以將復(fù)雜的幾何圖形簡化，并進(jìn)行合理的處理與應(yīng)用，降低產(chǎn)品制造的復(fù)雜程度。通過對研究對象進(jìn)行仿真，可以在短時間內(nèi)獲得該產(chǎn)品的仿真模型，研究人員可以利用此模型進(jìn)行尺寸的修改與驗證，使產(chǎn)品設(shè)計制造更加直觀有效，從而為二者的結(jié)合應(yīng)用提供了更加廣闊的空間[3]。

3 總結(jié)

在機(jī)械設(shè)計制造過程中，計算機(jī)輔助技術(shù)可以顯著提高產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量與工作效率，同時也可以幫助機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)計算機(jī)輔助技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計繪圖、建模以及仿真等方面的應(yīng)用，使計算機(jī)技術(shù)發(fā)揮交互性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高以及兼容性高等優(yōu)勢，為機(jī)械設(shè)計制造提供數(shù)據(jù)支持、模型仿真等信息，為二者的結(jié)合與應(yīng)用貢獻(xiàn)更大的力量。