机械设计中计算机辅助设计技术应用研究

机械设计中计算机辅助设计技术应用研究

王国柱

身份证号码： 1311221979****0816

摘要：当前在机械设计制造中，应当注重将两者结合使用，这样才可以提高机械制造的精准度，从而有效地避免制造误差出现。随着机械制造业的发展，应当加强计算机辅助的应用，不仅可以改善当前的设计质量，也有效地强化了设计效果，从而在根本上促进了机械设计制造的发展。在机械设计中，运用计算机辅助技术，可以实现对传统机械制造创新，并且有效地弥补了传统方式下的缺陷，确保机械设计更加完善，促使机械设计更加的科学合理，提升了机械产品质量，推动了机械制造业的发展，同时为机械制造业的创新，起到了积极的推动作用。

关键词：机械设计；计算机设计；辅助设计技术

引言：

在社会不断发展的情况之下，对于机械设计的要求不断提升，当前计算机辅助设计技术已然成为机械设计当中的重要工具。不同的计算机辅助设计软件有着不同的功能侧重点。由于计算机辅助设计技术有效保障了机械设计的精度、质量以及效率，因此在实际机械设计当中得到了较广泛地应用。目前的计算机辅助技术虽然发展较快，但是将这项技术应用于机械设计领域中，可以使机械设计和制造领域呈现出新的发展面貌，并且帮助机械设计和制造业有新的发展和突破。在机械生产制造企业中，应当注重高素质人才的培养，才能加强计算机辅助技术的应用，提升制造效率，促进机械制造领域高速发展。

1机械设计中应用计算机辅助设计的优势

机械设计作为机械设计制造过程的基础环节，其设计的水平、质量直接影响着相应产品的质量和效果，因此，加强对于机械设计的重视是十分重要的。得益于计算机强大的存储、计算能力，作为机械设计技术与计算机技术的交叉学科的计算机辅助设计技术，近年来取得长足的进展：拷贝设备、存储设备、高清显示器以及扫描系统等多项功能设备能有效支持对机械图形的高清绘制、存取、转换；交互式图形显示软件、应用软件和相应的数据管理软件等的应用，使得计算机辅助设计在绘图、计算、造型以及人机交互方面优势明显，合理有效应用该技术，能够有效提升机械设计效率，为高质量完成机械制造提供支撑^[1]。在机械设计中应用计算及辅助设计技术的优势主要体现在以下几个方面：第一，CAD技术作为一种设计辅助工具，能够有效降低机械设计的难度，简化图纸绘制过程，进而提高设计效率；第二，相较于人工计算而言，CAD技术能够借助布尔运算实现对于产品设计的高效处理，在实际进行机械设计的过程中若发现前期设计中出现计算问题或失误情况，可及时进行修改和变更，并且后续设计也会随之更新，有效提高了机械设计效率；第三，借助CAD技术在保障了设计效率，缩短设计周期的情况下，同时也保障了设计的质量；第四，由于设计周期的缩短，设计质量的提高，也有效降低了设计过程中的资源浪费，降低了机械设计成本。

2机械设计中计算机辅助设计技术的应用

2.1在扩张式排气消声器设计中的应用

目前，噪音已经是重要的环境污染问题了，而噪音的主要来源就是车辆。内燃机是车辆的主要动力来源，也是噪音的主要来源，要想降低汽车噪音，就应当先降低排气噪音，这样才可以在根本上降低汽车噪音污染，所以良好的消声器，可以起到消音作用，并且是不可替代的。运用计算机来进行消声器设计，先要模拟内燃机排气过程，然后计算出相关模型，运用线形声波法分析不同的消声器，并且运用数值计算相关参数，解决复杂的结构参数计算问题。对于不同的消声器，要注重转速负荷情况的设计和计算，这样才可以起到很好的消音效果。消声器主要是阻止声音传播的部件，是一种允许气流通过的器件，可以衰减分贝数，所以运用计算机辅助技术，可以很好地模拟整个设计制造过程，不仅非常实用，而且比较简单方便，可以起到很好的设计效果，在根本上提高消音器的质量。

2.2在汽车发动机设计中的应用

首先要确定结构和参数，然后设置各种参数之间的关系，并设置限制条件，这是因为相关的基本参数，在设计之前是可以确定的。先要对发动机缸径和转速进行计算，然后进行构造设计，并且要注意相关参数的设置^[2]。之后计算发动机的压缩比，通过相关计算确定压缩压缩过程，以及对压缩和膨胀过程进行相关处理。因为现代发动机，不仅要考虑动力问题，还要充分经济实用，在这样的情况下，一般都是采取点火提前和排气提前方法进行计算，这样才可以更好地满足现代发动机的要求。根据内燃机情况得知，点火提前范围的20-30度，通常情况下选取的点火提前是28度。在进行汽车发动机设计过程中，可以对发动机的外观和相关部件进行模拟设计，从而及时地发现设计中的各种问题，并及时的纠正从而使发动机设计更加科学合理。

2.3仿真技术应用

在实际设计过程中，机械模型设计是可以运用一定方法描述的，这样方法不是模拟技术，而是应用物理学和数学以及统计学将机械形态进行体现。但是在进行实际操作的过程中，仿真技术有很高的参考价值，将这项技术应用于机械设计和制造中，对促进自动化技术的发展，可以起到不可替代的作用

^[3]。在具体应用的过程中，这项技术还有一些辅助功能，尤其是在制图方面，因为机械设计中，有许多的复杂的图形，而CAD等制图工具的使用，可以避免误差情况，使制图更加精确、完整、直观地体现机械的内部特征以及外部特征。仿真技术与手工设计相比，可以更加准确地找到设计错误，并且直接进行修改。并且在相关的尺寸和形态设计方面，也更加的直观清楚。

2.4在图形和符号设计中应用

在实际设计过程中，这些符号和图形的设计量较大，所以需要投入大量的人力。运用计算机辅助技术，可以对这些图形和符号进行智能处理。同时，将其进行分类存储，从而很大程度地方便了设计人员使用，促进了设计的顺利进行，有效地解决了这些图形和符号的对设计带来的影响，确保了设计工作的准确，避免出现设计错误情况^[3]。通过对这些图形和符号的编辑，使其科学的排序，很大程度地减少了设计中的困扰，有效地解决符号和图形应用困难问题，为机械制度设计发展，起到了积极的推动作用。

2.5在设计图绘制中应用

在机械设计过程中，设计图绘制是重点内容，这也是检验设计是否科学的基础。进行机械制造，都是在有设计图的情况下才可以制造。传统方式下的机械设计，都是由设计师来独立完成，这样的设计方式不仅时间较长，而且浪费了大量的人力资源。运用计算机辅助红色警戒技术来设计，不仅可以快速地完成设计，而且设计更加精确^[4]。在机械设计过程中，经常会遇到一些比较复杂的设计图，这些设计图如果让设计师依据以往经验设计，很难快速的设计出来，但是运用计算机辅助技术进行设计，这些复杂的图形就变得比较简单了。而且在设计的过程中，一旦出现问题，就可以快速地进行修改，从而可以更加准确地完成这些复杂设计，很大程度地降低了设计成本。

结束语：

总之，计算机技术的应用在现代经济社会中已经非常普遍，在机械设计制造领域广泛的应用计算机技术，能有效提高该行业的技术应用水平，促进产业融合，提升我国机械制造业的核心竞争力，使其向着智能化制造业方向稳步发展。

参考文献：

[1]卜羽.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用研究[J].湖北农机化,2020(02):185.

[2]曹明月.计算机辅助技术与机械设计制造的结合分析[J].内燃机与配件,2020(01):232-233.

[3]杜宛谦.浅谈计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].南方农机,2019,50(21):129.

[4]罗皎.浅谈计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].内燃机与配件,2019(21):246-247.