盧建湘　黃文呈

摘要：計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的觸角已經(jīng)伸到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，極大地促進(jìn)了行業(yè)的進(jìn)步。文章闡述了機(jī)械設(shè)計(jì)制造和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的基本內(nèi)容，分析了二者結(jié)合應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)特征，探討了二者結(jié)合應(yīng)用的具體體現(xiàn)，希望能夠?yàn)榻窈蟮南嚓P(guān)研究提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)；繪圖；建模；產(chǎn)品質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP391 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.042

在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇的背景下，企業(yè)要想立足于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，必須通過(guò)各種合理手段增強(qiáng)自身的綜合實(shí)力，提升企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。尤其是機(jī)械設(shè)計(jì)制造類企業(yè)，要想進(jìn)一步提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，必須充分利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用正好滿足了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的需求，不僅提升了工作效率，還提升了產(chǎn)品質(zhì)量，穩(wěn)定了企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的地位。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造的基本概述

1.1 基本概念

機(jī)械設(shè)計(jì)制造，從名字不難看出，它由兩部分組成，即機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造。機(jī)械設(shè)計(jì)，即以機(jī)械設(shè)備使用要求為依據(jù)，合理構(gòu)思、分析并優(yōu)化機(jī)械工作原理、運(yùn)動(dòng)傳遞方式以及構(gòu)建材料和尺寸等，通過(guò)各種技術(shù)手段的應(yīng)用，為機(jī)械制造提供依據(jù)。機(jī)械制造，顧名思義就是進(jìn)行機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的總稱，涵蓋的內(nèi)容有機(jī)床、儀器、儀表等。

1.2 主要特點(diǎn)

那么機(jī)械設(shè)計(jì)制造有什么特點(diǎn)呢？在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，科學(xué)水平也不斷提升，機(jī)械設(shè)計(jì)制造逐漸朝著虛擬化、數(shù)字化、智能化以及綠色化的方向發(fā)展，具備了上述幾方面的特點(diǎn)。其中的虛擬化依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，模擬操作工作內(nèi)容，是今后行業(yè)發(fā)展的重要方向，虛擬化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用。

2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)基本概述

2.1 基本概念

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造以及計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。輔助強(qiáng)調(diào)的是人的主導(dǎo)，計(jì)算機(jī)和使用者構(gòu)成了一個(gè)密切交互的人機(jī)系統(tǒng)。現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于社會(huì)各領(lǐng)域中，如飛機(jī)制造、汽車制造、船舶制造等，對(duì)這些領(lǐng)域的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。

2.2 發(fā)展歷程

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過(guò)10多年的緩慢發(fā)展后，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在20世紀(jì)70～80年代取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，并逐漸進(jìn)入實(shí)用化階段，逐步被社會(huì)各領(lǐng)域所應(yīng)用。我國(guó)對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用推廣開(kāi)始于20世紀(jì)70年代末期，經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，我國(guó)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了一定的高度。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)

3.1 提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效率

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，除了在圖紙的設(shè)計(jì)和模型的構(gòu)建方面作用明顯之外，在一些復(fù)雜的預(yù)算方面也可以發(fā)揮出很大的作用，另外在機(jī)械重組方面也能夠起到一定的幫助效果，這樣能夠最大限度地減輕工作人員的任務(wù)和壓力，有利于提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效率。

3.2 提高機(jī)械制造產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量

依靠科學(xué)技術(shù)水平的提升，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)也有了很大的進(jìn)步，機(jī)械制造的產(chǎn)品質(zhì)量也有了很高的保障。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用為機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量提供了更加可靠的保證，相當(dāng)于為機(jī)械制造產(chǎn)品加了一層“質(zhì)量保護(hù)碼”，與機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量的提升有著非常緊密的聯(lián)系。

3.3 方便多機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行必要修改

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，過(guò)程比較長(zhǎng)，也比較復(fù)雜，期間出現(xiàn)問(wèn)題的概率還相當(dāng)高，有些問(wèn)題如果嚴(yán)重的話還需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，既費(fèi)時(shí)也費(fèi)力。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合，有效地解決了這些問(wèn)題，減少了設(shè)計(jì)過(guò)程中失誤和錯(cuò)誤的出現(xiàn)，方便及時(shí)更正。圖1是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用

4.1 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造圖形和符號(hào)中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，圖形和符號(hào)十分常見(jiàn)，這些圖形和符號(hào)出現(xiàn)于各個(gè)設(shè)計(jì)制造的環(huán)節(jié)中，需要工作人員進(jìn)行合理的編排，如果合理度不足，之后的一些工序就會(huì)變得更加繁雜，工作的難度隨之增加。由于圖形和符號(hào)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的地位非常重要，是機(jī)械設(shè)計(jì)制造不能脫離的，加上傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)存在嚴(yán)重的不足，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，能夠幫助工作人員對(duì)圖形和符號(hào)進(jìn)行合理編排，既能夠做好分類，又能夠方便儲(chǔ)存，工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以很好地利用這些圖形和符號(hào)。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用可以將各種圖形和符號(hào)單獨(dú)地放置于一個(gè)地方，方便直接使用，簡(jiǎn)化使用程序，有利于設(shè)計(jì)工作更加有序地進(jìn)行，極大地提升了工作人員的效率。

4.2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造繪圖中的應(yīng)用

繪圖工作是機(jī)械設(shè)計(jì)制造中最為關(guān)鍵的一項(xiàng)工作，同時(shí)也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造中技術(shù)含量和技術(shù)難度最好的流程之一，其重要性不言而喻。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造條件下，工作人員通常需要大量的時(shí)間和精力進(jìn)行手工操作，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用則不同，它擁有特定的計(jì)算機(jī)繪圖軟件，機(jī)械設(shè)計(jì)工程師可以對(duì)所要繪制的圖形進(jìn)行自由的編輯和挑戰(zhàn)。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)工程師如果對(duì)設(shè)計(jì)好的圖形的規(guī)格不滿意，還可以借助計(jì)算機(jī)軟件對(duì)尺寸、大小等內(nèi)容進(jìn)行修改。更加重要的是，在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的條件下，機(jī)械設(shè)計(jì)工程師可以對(duì)文字進(jìn)行編輯以及進(jìn)行相關(guān)圖形剖面的工作，不僅提升了設(shè)計(jì)繪圖的準(zhǔn)確性和合理性，還極大地提升了繪圖的效率和準(zhǔn)

確性。

4.3 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造建模中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程匯總時(shí)，工作人員需要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行建模處理，這同樣是機(jī)械設(shè)計(jì)制造整個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。在各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)中，三維建模技術(shù)非常常見(jiàn)，也非常普及。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造建模工作中，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)建模的三維化處理難度可想而知，計(jì)算輔助技術(shù)的應(yīng)用則不一樣。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的支持，使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造的建模工作可以進(jìn)行技術(shù)體系的建設(shè)。結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)體系來(lái)看，里面涉及到多種建模體系，如長(zhǎng)方體、正方體、球體、圓柱體以及其他不規(guī)則體等。機(jī)械設(shè)計(jì)工程師在進(jìn)行建模處理的時(shí)候，可以利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)的需要對(duì)不同的體系進(jìn)行組裝和分解工作。另外，對(duì)于一些復(fù)雜度和難度高的零件，機(jī)械設(shè)計(jì)工程師可以先進(jìn)行二維建模，然后再利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行三維建模，使得各項(xiàng)參數(shù)更加標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，保證設(shè)計(jì)制造出來(lái)的模型更加精確。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的結(jié)合是兩者共同發(fā)展和進(jìn)步的需要，促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平提升的同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)也在實(shí)戰(zhàn)中不斷改進(jìn)和發(fā)展。盡管計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)仍然存在一定的不足之處，但是只要計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，根據(jù)具體需要，以機(jī)械設(shè)計(jì)制造的特點(diǎn)為依據(jù)，就一定能為研發(fā)新型機(jī)械創(chuàng)造條件，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的快速發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：盧建湘（1964-），男，福建龍巖人，龍巖學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院副教授，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及制造工藝；黃文呈（1973-），男，福建龍巖人，龍巖學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，研究方向：機(jī)械制造工藝。

（責(zé)任編輯：蔣建華）