计算机在机械设计制造及其自动化的应用Word格式.docx

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这不仅是一个创造性的工作,同时也是建立在丰富的成功经验基础上的工作,只有将两者结合起来,才能设计出高质量的机器。

机械设计的所有步骤几乎都需要计算机的帮助。

图形的编辑、修改,大量数据的计算和比较,对零部件动力、强度等方面的精确测试,都需要相应的计算机软件的支持。

除了这些繁琐的工作可由计算机替代外,设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建,也就是根据图纸,在计算机上制造一个模拟样机,对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证,根据出现的状况修改原设计,从而达到完善的程度。

随着计算机技术的发展,计算机正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面以及各种各样的机械设计中,它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面,发挥着重要作用。

计算机辅助设计便是伴随着计算机技术的发展而出现,并广泛应用于多种学科的一种方法。

计算机辅助设计又被称作“CAD”,是由计算机帮助设计人员完成机械设计中的计算、制图、模拟等工作,并在不断修改和反复验证的基础上,输出满意的设计结果和最后的产品图纸的一门技术。

20世纪60年代初,麻省理工学院的一名研究生发表了题为《人机对话图形通信系统》的论文,首次提出了交互技术及计算机和图形符号的存储采用分层的思想,为CAD技术的确立提供了理论支撑。

随着这一理论的不断完善,众多行业的领军人物开始认识到计算机辅助技术的重大作用,并投入重金研发。

美国的IBM公司开发了以大型机为基础的CAD系统,该系统具有绘图、数控编制等功能,之后有关计算机辅助设计的研制与开发接踵而至,通用汽车公司研制出了用于汽车设计的DAC-1系统,洛克希飞机公司研发

的CAD模型,已达到设计创新的目的。

以前的“逆向工程”技术的研究和应用都集中在实物方面,即在拆解原有产品的过程中,重建产品实物模型,以实现新产品的制造。

随着现在机械制造技术的发展,可以通过坐标测量设备、通用的CAD软件等方法,把实物样件转化为CAD模型,综合利用CAM（计算机辅助制造）、CIMS（计算机集成制造系统）等技术对其进行处理和再设计。

Pro/Engineer软件中SCAN-TOOLS是一个专用的逆向设计模块,可以通过数据点构造网格曲线,并对点云进行拟合,以得到光滑、连续的曲面,再对曲面进行交互修改,从而得到与实物一致的CAD模型。

SCAN-TOOLS与Pro/SURFACE配合使用,可以在曲面生成后,通过切割、裁剪、延伸等工作,将曲面转换为实体,再利用Pro/Engineer软件基于特征的参数化设计功能,完成模型的二次设计,实现CAD模型的重建。

结语

计算机辅助设计技术在确保机械设计的精度、处理机械设计中的大量数据、绘制复杂图形等方面发挥着重要作用,但这些计算机辅助设计的技术大都产自欧美等发达国家,我国自主研发的较少,加之对引进他国的技术没有完全消化,致使我国的机械制造业水平同国外相比,还存在较大差距,仅以目前的矿山机械设备为例,我国的输送机特性研究只有理论,还没有成熟的安全设计方法。

因而,应加强计算机辅助设计的自主研发能力,为我国的机械设计提供必要的技术支撑,从而提高我国的机械装备水平。

汪强2014141411182机制10班