计算机辅助设计与制造技术
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计算机辅助设计与制造技术范文第1篇
关键词：计算机辅助技术 机械设计制造 结合
引言
基于新时代背景下，计算机信息技术得到较大发展，在各个领域均得到广泛应用。目前，计算机辅助设计技术日趋成熟，逐渐得到机械设计制造行业的关注与重视。在机械设计制造过程中应用计算机辅助设计技术，有助于提升机械设计制造的工作效率，保证机械设计制造的设计质量，推动机械设计制造行业向前发展。
1 机械设计制造
（1）概念。机械设计制造由两部分的内涵构成，即机械制造与机械设计。机械制造，指机械设备生产制造过程的总称，包括机床、仪器、仪表等机械设备。机械设计，即以机械设备使用要求为依据，合理构思、分析并优化机械工作原理、运动传递方式以及构建材料和尺寸等，以各种技术文件描述视为机械制造的依据。
（2）特点。目前，随着我国机械设计制造业的发展，科学技术的进步，自动化成为机械设计制造的发展方向。在此背景下，虚拟化、数字化、智能化以及绿色化成为机械设计制造的基本特点。其中，虚拟化，即以计算机系统中的先进技术为指导，模拟操作工作内容，其是现代机械设计制造发展的重要方向。然而，虚拟化以计算机辅助设计为发展方向，在此基础上，高效结合计算机辅助设计与机械设计制造势在必行。
2 计算机辅助设计在机械设计制造中的优势
“CAD”是计算机辅助设计的简称，指利用计算机和相对应的图形设备，辅助设计人员开展设计工作的技术。在不断发展与实践基础上，计算机辅助设计得到广泛应用。针对机械设计制造行业而言，其具有以下几方面的优势：
首先，计算机辅助设计是机械设计制造工作效率的保障。在机械设计制造过程中，科学应用计算机辅助设计技术，迫使复杂的几何图形简单化，并达到简化运算的目的，缓解设计师工作压力，提高机械设计制造工作效率。与此同时，基于计算机辅助设计技术作用下，实现机械重组，促使新零件得到研发。
其次，便于修改机械设计。在机械设计制造基础上，利用计算机辅助设计技术，致使新设计在旧环境下得以实现，以已有零件位置为依据，进行新零件的设计与研发，提高机械设计质量，为修改机械设计提供便利。
最后，是提高机械制造产品质量的有效措施。在科学技术发展的前提下，机械设计制造技术有所进步。基于计算机辅助设计技术的应用，达到提升机械设计制造整体水平的目的。然而，机械设计制造水平与机械制造产品质量存在密切联系。由此可见，将计算机辅助设计技术应用至机械设计制造中，有助于提高机械制造产品的质量。
3 计算机辅助技术与机械设计制造的应用结合
（1）合理使用图形与符合。机械设计过程中，导致机械设计复杂的关键原因在于机械设计存在大量的图形与符号。因此，为提高机械设计效率，机械设计师应用计算机辅助设计技术，合理编排所用图形与符号，在此基础上，进行机械设计。鉴于此，设计师能在最短的时间完成机械设计，大大缩减设计周期。与此同时，利用计算机辅助设计技术，开展机械设计制造工作，避免出现设计零件出现不统一等问题，提高机械设计效率。
（2）绘图。绘图是机械设计制造的关键与核心，直接关系着机械设计制造的效率与设计质量。因此，机械设计师十分重视该环节的设计。利用计算机辅助设计技术，辅助机械设计制造，采用计算机辅助设计中与绘图相关的功能，不但有助于缩减绘图时间，而且能提高工作效率，保障绘图质量，为制造机械提供科学依据。
（3）科学构建三维造型。基于实体造型方式设计时，机械设计师应用计算机辅助设计技术，科学构建三维造型，为设计提供便利，准确展示三维造型分析结果，为机械设计师工作效率提供保障。与此同时，在设计过程中，机械设计师若遇到相对应的问题，可借助计算机辅助设计技术对其进行分析，为有效解决问题提供依据。
除图形与符号、绘图以及三位造型外，电力开关控制柜、工程分析与报表等方面均可利用计算机辅助设计技术，以保证机械设计制造的科学性、合理性与全面性。
4 讨论与建议
总而言之，在机械设计制造过程中，应用计算机辅助设计技术，有助于提高机械设计工作效率，保证机械设计质量。因此，机械设计制造相关企业应借鉴、吸收国内外先进技术与经验的基础上，以具体机械设计制造特点为依据，科学采用计算机辅助设计技术，提高机械设计制造工作效率，为研发新型机械创造条件，推动机械设计制造行业发展。
参考文献
[1]王佳佳.浅谈计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].湖北农机化，2015，06：62.
[2]莫乾坤.计算机辅助技术与机械设计制造的结合探讨[J].现代经济信息，2015，12：361.
计算机辅助设计与制造技术范文第2篇
我国虽然是农业大国，但是工业在近些年获得很大的发展，工业设计的发展为人们的生活带来了极大的便利，我国的工业产品由最初的进口逐渐转向出口，工业设计产品为我们的生产和生活带来了更多的好处。计算机辅助设计在工业设计中的应用对提高工业产品设计效率和进行创新设计具有重要的影响，在我国工业生产中工业设计具有重要的地位，计算机辅助设计的应用对工业产品设计和生产具有重要促进的作用，有利于形成具有中国特色的工业产品的设计与生产体系，计算机辅助设计的应用可以很好的提高工业设计的水平和效率。
1 工业设计与计算辅助设计的发展
随着计算机信息技术的发展和信息时代的到来，工业设计中对计算机辅助设计的应用和计算机与工业设计的融合之处越来越多，对工业生产和人们的生活具有重要的影响。下面将对工业设计与计算机辅助设计的发展和意义进行论述。
1.1 工业设计的发展
工业设计是一门综合性较强的学科，涵盖了人机工程学和设计美学以及产品设计等多方面的学科，工业生产过程中工业设计对工业产品的设计和制造以及产品与消费者之间的关系的处理具有重要的意义。工业设计的主要内容是对工业产品的设计，工业产品的种类繁多，工业设计发展的好坏将直接影响人们的生活质量，工业产品设计与社会和经济的发展密切相关，工业设计已成为当今推动社会发展的重要因素。现阶段我国的工业设计水平远远低于西方欧美国家，技术与设计体制还不健全，有待于在实际的设计和生产过程中逐渐完善，工业设计对于促进我国工业化水平的发展具有重要的影响，因此近年来我国大力发展工业设计，以推动社会主义政治经济的发展。
1.2 计算机辅助设计的发展
计算机辅助设计在工业设计中的应用是现阶段工业发展的需要和社会主义市场经济发展的必然，采用先进技术和工艺发展工业是科技进步的体现，是振兴民族工业的必然要求，将计算机辅助设计技术融入到工业生产与工业设计之中，是新时期技术与工业的有机融合，并将计算机辅助设计中优秀的思想和理念与工业设计进行完美的结合将有利于经济的快速发展，从而促进地区经济的腾飞，但计算机辅助设计只是属于技术层面的，要想设计和制作出符合人们要求的工业设计产品还需要结合可持续设计和人性化设计等先进的设计理念。
2 计算机辅助设计在工业设计中的应用
信息化时代下计算机技术无处不在，计算机技术与工业设计的融合极大促进了工业产品设计行业的发展，以人性化和可持续设计理念为指导的工业设计正在蓬勃发展。
2.1 计算机辅助设计在工业设计中应用的意义
随着人们物质生活的不断得到满足，人们对工业产品的要求越来越高，不再满足于实用和产品本身的功能，对工业产品之外的人性化和情感化的设计要求提升，因此计算机辅助设计软件的应用在工业设计过程具有重要的意义。计算机辅助设计的应用将工业产品模型的形式进行设计，通过计算机将产品的形态和尺寸以及色彩和结构进行设计和呈现，工业产品设计师通过观察电脑设计的效果图，进行提前的预设计，让工业产品设计看起来更加直观和自然，避免出现先生产后设计的老路，计算机辅助设计可以很好的降低工业生产和制造的成本，通过计算机辅助设计效果图的形式了解产品设计更加直观和便捷，同时可以评估出工业产品设计中可能出现的问题以及产品的一些缺陷，从而进行改进以达到一个良好的设计过程。
2.2 计算机辅助设计在工业设计中应用形式
计算机辅助设计在工业产品设计中的应用形式主要是工业产品图纸的绘制、产品模型的制作和产品应具有设计美学形式进行设计，在计算机辅助设计中工业产品的造型和色彩对工业产品的形式美具有重要的影响，造型和色彩是消费者和购买者在选择工业产品首要通过视觉、听觉和触觉所感知的，工业产品的造型色彩将影响产品的市场竞争和产品的形式美设计，色彩造型是消费者观察工业产品设计的重要因素，计算机辅助设计在工业产品设计中应用很好的解决了产品色彩和造型设计的问题，有利于设计师通过计算机辅助软件对将来的工业产品有一个更加直观的了解，同时也有利于设计师对工业产品进行评估和修改，计算机辅助设计给工业产品设计与生产带来极大的便利，并在实际的设计和生产中不断的促进工业产品设计的发展。
2.3 计算机辅助设计在工业设计中应用原则
正所谓“无规矩不成方圆”，运用计算机辅助设计进行工业产品设计时候应遵循相应的人机工程学、可持续设计和人性化设计原则，现阶段人们对工业产品的要求逐渐提高，单纯美观实用已经不能满足消费者的需求，一些仅仅是造型和色彩的美观的工业产品再销售过程中的销售量并不好，由于消费者对工业产品的审美疲劳，人们将重心转向工业产品的人机互动也即是交互式设计，工业产品与消费者情感的共鸣也成为消费者选择工业产品的重要因素之一，单纯注重工业产品本身的审美已经不适于计算机辅助设计的发展，产品设计中计算机辅助设计应用要多与人机工程学和人性化设计以及可持续设计为基本原则，在计算机辅助设计过程中加入更多的人性化设计元素，将产品与人的交互设计和情感设计作为主要的因素，同时在工业产品设计过程中要合理应用新技术与新材料，材料的选择上需要倾向于环保健康的材料，将提高人们生活质量作为设计的出发点和落脚点。
计算机辅助设计与制造技术范文第3篇
机械设计课程，是一门专业技术非常强的课程，在实际教学中，需要计算机辅助教学。本文从机械设计教学现状出发，分析与探讨了计算机辅助设计在机械设计教学中应用意义，并为提升机械设计教学提出科学的解决措施。
关键词：
计算机；辅助设计；机械设计
一、引言
目前我国的经济发展速度位于世界前茅，国家的强势与社会的进一步发展需要更多技能型的人才。过去几十年，国家加强对高等教育的普及，如今每年上千万的大学生毕业，就业形势变得异常严峻，可是企业与社会依然难以招聘到合适的人才，尤其是技术技能型人才。中国制造业的复兴与发展，需要技术技能型人才。机械设计，是现代工业中必不可少的环节，许多制造业需要机械设计人才，目前的教育依然无法实现企业与社会的用人要求。很多学校的机械设计教学，依然采用传统的教学方式，无法激发学生对此课程的兴趣。在信息技术高速发达的年代，计算机在教学的应用也是开始普及，但是很多学校教师依然没有发挥计算机辅助设计在机械设计教学中应用，因此直接影响教学的质量与人才的培养工作。本课题，重点探讨了计算机辅助设计在机械设计教学中的应用意义，并为提升机械设计教学提出科学的建议与对策。
二、浅谈计算机辅助设计在机械设计教学中应用意义
（一）有助于激发学生对机械设计课程的兴趣
技术型专业的学习，需要不停提升自身的动手能力与实操技能，就必须激发学生对机械设计课程的兴趣。爱因斯坦说过，兴趣是最好的教师。在机械设计教学中，采用计算机辅助设计，借助PROE、CAD等软件绘制二维图，能够给学生展示更加清晰美观的图形，进一步激发学生的学习欲望。随着现代学校信息技术的普及，数字化校园建设工作也得到了推进，部分学校的机械设计课程，直接安排在计算机房，通过计算机去学习机械设计，对于学生来说是非常有意义的事情。
（二）计算机辅助设计有助于减轻机械设计教师的教学压力
经济的发展，社会的竞争非常激烈，如今房价、物价的上涨，给现代教师带来了巨大的压力。很多学校的机械设计教师十分紧缺，通常一个人带十几个班的机械设计课程，教学任务非常沉重。要消化这些教学任务，教师如果采用过去的教学方法，是非常疲惫的。例如机械设计课程，要进行二维绘图、三维设计等，通过人工的手段绘图会消耗教师太多的精力。另外，在机械设计教学中，要对图形进行编辑调整，对各种数据进行计算，通过计算机辅助设计，能够很方便地处理这些步骤，非常快速教会学生机械设计。采用计算机辅助设计教学，教师可以采用驱动任务教学方法，将学生进行分组并布置设计任务，让学生以小组方式在规定的时间完成设计任务，整个过程教师不需要直接干预，减少讲授的课程的时间。
（三）计算机辅助设计有助于组织各种机械设计大赛
人才的培养，不仅仅需要做好日常教学工作，同时要组织各种技能竞赛。例如广东某高校，每年都会举办“机械设计大赛”，吸引了许多大学生的参与，通过竞赛能够锻炼学生的胆量，加强学生的实操能力。在进行机械设计大赛，计算机辅助设计是非常必要的，参赛者通过计算机辅助设计出精美的参赛产品，在模拟重装组配零件的时候能够激发参赛者的灵感，通过计算机辅助设计，学生能够快速将理论知识与实践进行融合，有效地设计出高质量的参赛作品。
三、提升计算机辅助设计在机械设计教学应用水平的措施
（一）改善机械设计教学硬件条件
国内很多学校的教学硬件条件比较落后，特别是一些职业学校，机械设计等课程经常要到别的高校借用实训场地教学，严重影响机械设计的教学质量。因此，改善机械设计教学硬件条件，尤其是学校计算机房的硬件与软件，教师使用的教学电脑都要比较先进。例如某理工大学，为了提升机械设计教学质量，引进了先进的机械设备，采用最新版的计算机辅助设计软件，大大满足了机械教学的需求。其次，计算机设备一般的学校，可以在暑假或者寒假组织学生到工厂学习一线机械设计，参观各种大型机械设备，了解最前沿的机械设计技术。
（二）加强机械设计师资队伍建设，提升教师计算机应用能力
师资队伍建设是现代教学发展的重点工作，计算机辅助设计在机械设计教学，需要有一批优秀的教师。一方面，要引进优秀的机械设计课程教师，尤其是具有丰富教学经验以及机械企业工作经验的教师，保证在实际机械教学中，不仅能够给学生传授扎实的机械设计技能，同时能够培养学生的企业素养，为提升将来职场竞争力打下基础。另外一方面，要加强现有教师的培训，尤其是提升机械设计教师的计算机应用能力，争取让每位机械设计教师都能使用计算机辅助设计进行教学。同时，要加强教师对外交流，组织教师到一些名校理工大学，例如清华大学、上海交通大学学习，吸取名师的教学经验，有条件可以输送部分机械教师到国外学习，例如可以到德国参观当地工业化建设，了解德国的机械化水平等，开阔教师的视野。
四、总结
总的来说，在信息技术高速发展的今天，计算机辅助设计在机械设计教学中发挥着非常巨大的作用。计算机辅助设计，不仅有助于激发学生学习机械设计的兴趣，同时可以减轻机械教师的教学压力，同时有助于开展机械设计大赛。要进一步提升计算机辅助设计在机械设计教学中的应用水平，就要改善机械设计教学硬件条件，进一步加强机械设计师资队伍建设，提升教师计算机应用能力。
作者：梁冬冬 单位：白城师范学院
参考文献:
[1]张超.计算机辅助设计在机械设计教学中应用的探究[J].课程教育研究,2013,14:250.
计算机辅助设计与制造技术范文第4篇
关键词：就业岗位；“模具计算机辅助设计”课程；能力目标
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1674-120X（2016）17-0035-02收稿日期：2016-04-22
作者简介：张小聪（1983―），男，湖南长沙人，湖南机电职业技术学院讲师，本科，研究方向：职业技术教育。
一、引言
学生能力的培养是高职教育的重中之重，而能力目标的设计直接影响人才培养的质量。“模具计算机辅助设计”课程作为高职模具设计与制造专业的专业核心课程，其能力目标的设计关乎专业人才的培养质量和发展前景。
二、课程定位
1模具设计与制造专业岗位（群）分析（见图1）
模具设计与制造专业面向岗位的实际工作内容各不相同，所要求的专业能力、方法能力和社会能力也有所区别。“模具计算机辅助设计”课程主要面向的岗位是模具设计师。下表所示为模具设计师岗位对应的实际工作任务与需要具备的能力。
2模具设计师典型工作流程
“模具计算机辅助设计”课程主要培养模具设计师岗位所需的模具设计能力。通过对相关企业和往届毕业生的调查，该岗位的典型工作流程如图2。
根据对模具设计师工作流程的分析得知，“模具计算机辅助设计”课程主要是针对岗位所需的“使用软件完成模具3D结构设计”的工作任务，使学生学会相关软件的操作。
三、能力目标设计
1总体目标
根据课程定位，制订本课程的总体目标如下：通过对“模具计算机辅助设计”课程的教学，使学生的专业基础知识和技能得到进一步的深化，使学生能灵活运用软件，解决模具设计中的具体问题，并能将其应用于企业生产实际，满足企业对职业能力的要求。
2专业能力目标
（1）能使用模具计算机辅助设计软件进行产品的三维造型。
企业实际生产中的一般流程是客户提品的二维图纸，模具设计师根据二维图纸利用软件进行产品的三维造型。这就要求模具设计师能熟练运用软件，并掌握一定的产品工艺知识，为后续的模具设计做好准备。
（2）能使用模具计算机辅助设计软件对产品进行模具设计。
产品进行三维造型后，模具设计师与客户确定最终的产品信息，然后就需要利用软件进行模具设计。包括型腔布局、分型面设计、模架的选择、流道和水道的设计、其他标准件的加载等内容，最后制作出装配图、物料清单、非标件的零件图。
3方法能力目标
（1）培养学生敢啃硬骨头的精神。
模具设计师在工作过程中可能会遇到一些复杂产品的模具设计，这就需要设计者专心钻研，迎难而上，直至将问题解决。高职学生往往缺乏这种敢啃硬骨头的精神，因此在教学过程中要设计一些让学生通过努力才能解决的难点问题，并配合考核办法要求学生一定要解决这些问题。
（2）培养学生的创新意识。
模具设计师在对产品进行模具设计时，往往有多种方法可以达到产品的要求，而选择最佳方案会简化模具结构，提高生产效率，节约制造成本，保证产品质量。但大多数设计师都习惯按照经验来进行设计，缺乏创新意识。因此，在教学过程中要鼓励学生进行创新，每次课可以安排适当的时间对本次课的产品进行设计更改，或者由学生自由设计任何创意产品。
4社会能力目标
（1）培养学生的团队协作能力。
模具设计师设计模具的内容很多，包括产品的工艺性分析、成形方法的确定、设备的选择、产品3D造型、模具结构设计、装配图和零件图的生成等，很多时候在工期定好的情况下一个人是很难按时完成任务的，这就需要与别人分工协作。在教学过程中，可以模拟实际工作岗位来将学生分组，学生自行分配任务，培养学生的团队协作能力。
（2）培养学生的沟通能力。
模具设计师所负责的模具设计是模具生产的中间环节，因此模具设计师需要和多个部门进行协调，保证任务按时顺利完成，这就需要模具设计师具备一定的沟通能力。在教学过程中，可以采用课堂分组汇报的形式来培养学生的沟通表达能力。
通过对模具设计与制造专业学生就业岗位的分析，找出“模具计算机辅助设计”课程所对接的模具设计师岗位，通过分析该岗位所需的能力，设计出该课程的能力目标，主要包括用软件进行三维造型的能力、用软件进行模具设计的能力、敢啃硬骨头的精神、创新意识、团队协作能力以及沟通能力。
参考文献：
计算机辅助设计与制造技术范文第5篇
关键词：计算机辅助设计；机械设计；发展趋势
Abstract: with the rapid development of industrialization, however the mechanical design of calculation and aided design technology already widely used, used in the computer aided design technology in mechanical design of mechanical enterprises can be solved in the design information resource utilization of repetitive low problem, shorten the development cycle, with huge economic benefits and application prospect. For the problem of this article the author of computer aided design process and in the mechanical design of the simple application exploration, and expounds that computer aided design technology in mechanical design, the related measures analysis.
Key words: computer aided design; Mechanical design; Development trend
中图分类号：TS941.26文献标识码： A 文章编号：
0 概括
计算机辅助设计指引用计算机及其图形设备帮助设计师的工作人员进行设计工作，在机械设计中，传统的方法是工作人员要用草图设计，将草图变为工作图。而由计算机辅助设计技术来实现，可以让计算机自动产生设计结果，方便图形快速显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改，并可以利用计算机进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
1 计算机辅助设计技术在机械设计中主要应用
随着计算机硬、软件技术及其它相关技术的发展，现在的计算机辅助设计已成为一门综合性应用新技术。现在的计算机辅助设计过程往往与计算机辅助工艺规程设计(CAPP：Computer Aided Process planning)及数控自动编程连在一起，形成集成的计算机辅助设计系统工作流程图，详细见图1。
计算机辅助设计技术在机械设计中主要应用有以下几方面：
1)二维绘图。这是最普遍最广泛的一种应用，用来代替传统的手工绘图。
2)图形及符号库。将复杂图形分解成许多简单图形及符号，先存入库中，需要时调出，-经编辑修改后插入到另一图形中去，从而使图形设计工作更加方便。
图1 计算机辅助设计工作流程
3)参数化设计。标准化或系列化的零部件具有相似结构，但尺寸需经常改变，采用参数化设计的方法建立图形程序库，调出后赋以一组新的尺寸参数就能生成一个新的图形。
4)三维造型。采用实体造型设计零部件结构，经消隐及着色等处理后显示物体的真实形状，还可作装配及运动仿真．以便观察有无干涉等。
5)工程分析。常见的有有限元分析、优化设计、运动学及动力学分析等。此外针对某个具体设计对象还有它们自己的工程分所问题:如注塑模设计中要进行塑流分析、冷却分忻、变形分析等。
6)设计文档或生成报表。许多设计属性需要制成文档说明或输出报表，有些设计参数需要用直方图、饼图、或曲线图等来表达。上述这些工作常由一些专门的软件来完成，如文档制作软件及数据库软件等。
2计算机辅助设计在机械设计中的优缺点
2．1计算机辅助设计技术在机械设计中的优点
1)符合人的思维过程；机械设计师在设计时总是先构思后表达，由于脑海中构思出的产品形状是三维的，因而直接建立反映产品真实几何形状的三维实体模型自然是理想的表达方式。这可使机械设计师更加专注于产品设计本身，而不是产品的图形表示，符合机械设计师的创新意识，有利于设计的连续进行。
由于计算机辅助设计三维设计得到的三维立体图具有直观、易于理解等特点，不仅能促进机械设计师的思维深入，有利于设计的扩展，而且也便于与他人进行交流。
2)缩短了机械设计周期；计算机辅助设计三维机械设计有利于解决复杂的几何造型问题。它可以由简单几何实体通过布尔运算等功能组合出各种复杂的几何实体，并能自动生成相贯线和截交线，大大减轻了设计工作量，缩短机械设计周期近1／3，大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维计算机辅助设计系统进行新机械的开发设计时，只需对其中部分零部件进行重新设计和制造，而大部分零部件的设计都将继承以往的信息，使机械设计的效率提高了3—5倍。同时，三维计算机辅助设计系统具有高度变型设计能力，能够通过快速重构，得到一种全新的机械产品。
3)零件设计和修改非常方便；使用三维计算机辅助设计系统软件，可以在装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷，还可保证新零件与相邻零件的精确配合，避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。比如可以在装配环境中根据箱体的形状及其他的配合要求快速准确地设计出所需要的箱盖来。
零件环境中有查找器，在完成机械零件造型时，资源查找器同时列出了完成该零件的所有命令，点击这些命令就可以很清楚地了解完成该零件的每个步骤，并利用资源查找器中的零件回放把零件造型的全过程通过动画连续地演示出来，使人一目了然。修改零件时，也可以点击资源查找器中相对应的命令来完成，更方便地是在装配环境中也可以进行零件的修改，即点击要修改的零件就可以进入零件环境来完成零件的修改。
