摘要：为提升机械设计和制造水平，本文首先介绍了计算机辅助技术内涵，其次分析技术优势，如高效性、精确性、便捷性等，最后提出此项技术在机械设计与制造领域中的具体应用要点，介绍其未来发展前景，获得比较好的效果，以期为相关人员提供参考。

关键词：计算机辅助技术；机械设计制造

引言：

在以往的机械设计制造环节，因为存在较多的数据与图形分析，通常会消耗大量的人力与物力资源，提升成本支出，影响机械设计制造领域的总体发展水平。将计算机辅助技术运用到机械设计制造当中，不但可以提高数据分析与图形处理效率，而且能够有效降低设计成本，增强企业自身的市场竞争力。为保证此项技术可以更好的运用到机械设计制造行业之中，本文主要分析此项技术的应用策略，内容如下。

1技术概述

计算机辅助技术，重点指的是利用计算机作为重要工具，辅助人员在专业的领域内部完成相关工作是一项技术和方法。所谓辅助，重点强调人员主导作用，在专业人员的主导作用下，计算机能够与使用者之间形成人机密切交互的体系。将此项技术运用到机械设计制造领域中，可提高机械设计质量，强化机械制造水平。

2技术优势

2.1高效性

第一，数据的处理速度非常快。利用计算机设备，能够在较短的时间之内，迅速完成各项计算工作。比如，在机械设计环节，运用计算机，能够快速完成各类参数的准确计算，完成模拟工作，如果单纯采取传统的人为计算模式，则需要花费数月才可以完成此项工作。

第二，数据的复制与传输更为便捷。在计算机设备的辅助下，各类数据和文件，包括图形等，均能够实现快速复制，提升传输速率，由此不但能够节省更多时间，而且可以提高数据传输的精确性与合理性。

第三，自动化执行水平高。利用计算机能够自动化执行相关任务，比如，利用计算机技术，开展一些重复操作，可节省更多时间与精力。

2.2精确性

此项技术具备高精确性的优势，具体表现在以下几个层面：

第一，数据精确。在计算机的辅助下，各类数据计算与逻辑判断更加精确，且能够在短时间内完成复杂计算，提高计算结果的精确性。

第二，规范化。技术人员通过提前设置相应的规则与算法，由计算机负责执行，可提升各项操作的精确性与规范性。与此同时，在计算机的帮助之下，系统可以完美呈现最终的结果，重点以数字和图形方式来呈现，更为直观、具体。

第三，自动化水平高。利用计算机，可自动化处理一些基础任务，常见的如排版和排列，由此可以降低人为失误的出现率。

2.3便捷性

在计算机辅助技术当中，许多软件的操作非常便捷，用户可结合自身实际需求，随意添加插件，进而可以有效满足用户操作需求。同时，用户在操作软件的过程当中，因为界面较为直观，故能够轻松操作[1]。

3具体应用

3.1 CAD

3.1.1尺寸调整和创新

在机械设计与加工制造过程之中，运用此项技术，可完美解决以往设计与加工制造误差过大、效率过低等一系列问题，在提高产品质量的前提下，提升产品生产效率。通过运用CAD技术，工作人员利用其人机交互功能与模拟仿真功能，可提高机械设计数字化水平，对各类机械产品开展数字化设计，能够帮助工作人员全方面检查各类零部件的具体位置和形状，实现不同零部件之间的精准结合，由此能够显著减少设计误差的出现。通过加强建模组合，并实施模拟仿真，还能够帮助工作人员提前检测出零部件装配过程中可能会遇到的问题，并有效解决。在数字化技术的支持下，工作人员可透视各类零部件内部，了解各类零部件之间的装配关系，检查各项零部件是否满足设计要求，并妥善解决装配期间所遇到的难题，显著减少设计报废现象的发生。

根据机械设计工作得知，若需要调整某个部件的尺寸，工作人员要对其他零部件的尺寸进行调整，使得最终整个机械全部改型。为减少此类现象的出现，此时工作人员可运用CAD技术，在专业的设计软件中调整零件尺寸，此时其余零部件可以自动化的调整尺寸，进一步提高了机械设计工作效率，缩短设计周期。

在此项技术的帮助下，工作人员可采取图形优化与有限元受力分析技术，针对机械设计流程进行优化，提升结构设计优化水平，将机械设计制造和信息化技术有效融合，不但可以提升产品设计效率，而且能够更好保证产品的设计质量。在以往的机械设计工作当中，产品修改成本比较高，故常规产品较多，缺乏创新，在一定程度上影响机械产品的创新设计水平，而利用CAD技术，工作人员可以常规设计为基础，积极应用新技术与新理论，加强产品创新。

3.1.2辅助绘图

三维CAD系统的设计功能特别强大，通过利用其重构功能，不但能够帮助工作人员在短时间内快速获得全新设计方案，而且可以在一定的装配环境下设计出新零件，减少装配失败现象的发生。比如，在以往的机械设计领域中，主要采取手工绘图模式，工作量特别大，准确性有待提升。而应用CAD软件，利用其丰富的图形库和绘图命令，能够绘制更为专业、美观的工程图，可明显减轻工作人员的工作强度和压力，提升机械制图效果[2]。例如，鄂州球团厂的智慧皮带项目：三维模拟设计与安装的崭新实践，鄂州球团厂作为国内知名的矿业生产企业，一直以来都致力于技术创新和产业升级。该厂成功实施了智慧皮带项目，通过三维模拟设计、安装和演示等一系列步骤，实现生产流程的智能化和高效化。

3.1.3建模

因为CAD系统具备建模功能，故可将其应用到机械产品零部件与装配图建模工作当中，工作人员通过运用软件当中的布尔运算与基本体系，能够快速完成建模工作。如果机械零件的结构组成比较复杂，此时工作人员可以采取二维几何元素，建立出大致的模型，然后对其实施拉伸或者旋转，完成建模工作，最终运用计算机技术，完成三维建模。比如，30万吨立磨磨辊碾磨曲线的模拟与调整：随着工业技术的不断进步，立磨作为一种重要粉磨设备，在矿业、建材、化工等领域中得到全面应用，立磨的磨辊碾磨曲线直接关系到磨机的磨矿效率和产品质量，取得良好成效。

3.1.4设计检验

CAD软件具备回放功能，可采取播放动画的模式，直观、清晰演示出各项机械零部件的装配状况，若发现某个零部件在结构或者功能层面存在不合理现象，此时可运用资源查找器，针对机械产品内部的某个零部件进行调整，防止出现因为某个零部件错误而引起整个产品装配失败现象。针对新型的机械产品，利用此项技术，可实现自动化检验，不但能够明显提升机械零部件适配精确性，而且可以避免新型产品在后续运行环节发生严重的质量问题，不断提高机械设计方案的可行性，提升设计质量[3]。

3.2 CAM

CAM技术指的是运用计算机软件与硬件辅助开展机械设计制造的一项技术，其可以将计算机计算能力和机械设备物理加工能力有效结合，提高机械制造效率和精度。在数控机床和激光切割等领域中应用较多，可有效提升机械生产质量和效率，不断降低机械制造成本。

在数控机床当中，应用此项技术，工作人员可直接将设计完毕的零件模型，直接导入至CAM软件当中，针对零件的加工路径进行有效优化，不断提高零件自动化加工水平。在三维打印环节，运用CAM技术，能够将已经设计完毕的模型直接转化成打印路径，最后可以在打印机当中完成物理模型的构建，提高机械设计与加工质量。在激光切割和焊接过程当中，因为精度要求比较高，此时运用CAM技术，工作人员可按照设计要求，有效明确激光切割或者焊接的具体路径，提高材料加工质量。

通过应用CAM技术，可明显提升机械制造自动化生产水平，和以往的手工操作相比较来讲，此项技术能够有效缩短产品的生产周期，提升产品加工精度，针对机械产品的生产加工路径进行调整，可进一步减少各类材料的损耗，真正实现降低成本支出的目的[4]。

为保证CAM技术获得更好运用，工作人员还需正确建立CAM数据库，在此数据库内部，可以将全部类型的数据快速存储，并运用计算机技术，实现各类数据的快速化存取，为后续的机械设计和加工制造提供准确数据，对产品的整个生产过程实施严格监控。在机械生产管理阶段，工作人员需要对即将进行加工的零件数控程序进行优化，编制出正确的数控程序之后，将这些数据快速存入到数据库当中，通过加强程序调控，对整个生成过程进行控制。在此软件的辅助下，工作人员能够迅速了解各个零件的生产加工情况，同时可以对比各项零部件的实际加工时间和计划加工时间，并调整生产计划。如果机床或者系统在运行环节发生故障，调度程序可结合故障信息，对每台运行机床的生产负荷进行调整。

大型烧结混合机的传动大齿轮的应力形变的有限元分析：大型烧结混合机的传动大齿轮在承受巨大的力矩和转动时，会产生应力与形变。为确保设备的安全和稳定运行，进行准确的应力形变分析至关重要。在有限元分析时。第一步：需建立大型烧结混合机传动大齿轮的三维模型。模型应该尽可能准确地反映齿轮的实际结构和尺寸，包括齿形、齿距、齿宽、齿轮厚度等参数。第二部，结合齿轮的工作条件、受力情况，选择适宜材料属性与边界条件，如材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等，以及齿轮所受的扭矩、转速等。第三部，将三维模型导入有限元分析软件中，网格划分和求解，通过求解，可得到每个节点位移、应力和应变等参数。

3.3 CAE

CAE技术在现阶段的机械设计制造领域占据关键地位，其主要是运用计算机模拟技术，采取数值分析与仿真技术，帮助工作人员优化产品设计，并做好相应的优化与验证工作。应用此项技术，可对机械设计进行结构分析，主要是利用有限元分析方法，针对机械产品实际制造强度和刚度，包括稳定性等进行科学的评估[5]。通过加强结构分析，可帮助工作人员在机械设计初始时期找到具体问题，并进行有效的改正，由此能够提升机械产品的生产质量。

运用此项技术，也可进行流体仿真，通过对液体或者气体机械产品当中的流动行为进行模拟，比如机械液压系统和空气动力学，开展流体仿真工作，可以帮助工作人员正确评估产品流体力学性能，了解流量和压力的实际分布范围，对既有的设计方案进行改进。同时，设计人员也可运用此项技术进行热仿真，对于各类机械产品使用期间可能会出现的热问题进行详细分析，可以帮助工作人员有效预测出机械产品在不同的工况下，其温度的分布情况，同时采用科学管控方法与措施，提升机械产品热性能，延长运行寿命。

此外，工作人员也可应用此项技术加强运动分析，所谓运动分析，主要指的是利用CAE技术，对机械产品运行期间的动态性能实施模拟，其能够有效预测机械产品实际运动轨迹，包括运动速度和加速度，同时对产品运动稳定性能，包括其动力学行为进行准确评估。在机械设计与制造领域中，开展运动分析特别重要。在CAE技术的帮助下，工作人员也可进行声学仿真，其能够对机械产品运行期间所发出的声音与振动进行模拟，对噪音进行评估，通过开展声学仿真，工作人员可对产品内部结构进行改进，减少噪音的产生，由此能够提升机械产品声学性能[6]。

CAE技术的科学运用，可帮助工作人员对机械产品开展科学分析，通过加强仿真，并全面优化，工作人员能够快速解决设计环节所遇到的难题，提升机械产品设计效果。针对工作人员而言，在产品加工生产前，可开展多次的仿真，并进行全面优化，可进一步降低产品制造风险的发生率，不但能够缩短产品生产周期，降低生产成本，而且可以提升机械产品的总体生产质量。

此项技术在机械设计与制造领域中应用范围逐渐扩大，通过科学应用此项技术，可降低成本支出，减少设计与制造风险的发生，伴随此项技术的不断深入应用，能够为工作人员提供更多先进的设计方法。250大型渣浆泵过流件流体曲线动力学及磨损模拟模型作为研究和优化渣浆泵性能重要工具。通过模拟模型，可深入了解渣浆泵在运行过程中的流体动力学特性，包括过流件在长时间运行中的磨损情况，这对于提高渣浆泵的运行效率、延长使用寿命、降低维护成本具有重要价值。

3.4应用策略

3.4.1加大技术研发力度

作为一个全新领域，为确保计算机辅助技术获得良好运用，有关人员需加大研发工作力度，由此更好满足创新需求[7]。比如，需加大基础性研发力度，为此项技术的运用提供充足的理论性支持。进一步加快各项新型技术的开发力度，加强应用研究，进而更好解决技术在实际应用期间所遇到的各项难题。

3.4.2提高标准化建设水平

运用计算机辅助技术，要具备完善的标准规范，由此提高各项技术运用效果，提升标准化建设水平，对机械领域的全面转型和升级，起到比较好的推动作用。国家相关部门需制定出完善的技术标准和规范，提升各项软件的统一性与兼容性，进一步降低系统的运用与维护成本[8]。

3.5发展前景

因为计算机辅助技术发展速度越来越快，其在机械设计制造领域中已经获得较好的运用效果，未来，此项技术将会朝着智能化方向快速发展，不断提升我国制造业的智能化与数字化水平，对整个行业的不断进步和发展起到促进作用。

4结语：

综上，本文详细分析计算机辅助技术应用要点，可以促进我国机械设计制造行业的可持续、全面发展，且能够节省更多的能源，实现各项新型技术的高效化利用，故可以为相关人员提供良好的借鉴和参考。

参考文献：

[1]管艺博.计算机辅助技术与机械设计制造结合探究[J].内燃机与配件，2021，（14）：228-229.

[2]朱娟芬，谢志勇.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用探析[J].南方农机，2021，52（07）：119-120.

[3]闵友付.浅析计算机辅助技术与机械设计制造的有效融合[J].南方农机，2020，51（23）：112-113.

[4]李欣.基于UG平台下计算机辅助技术在机械设计制造中的应用[J].化工管理，2020，（19）：77-78+90.

[5]黄晓春，文运昌.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用分析[J].湖北农机化，2020，（10）：137-138.

[6]李卓荣.浅析计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].企业科技与发展，2020，（05）：119-120.

[7]武承晨.计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用[J].内燃机与配件，2020，（06）：235-236.

[8]焦健.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用分析[J].科学咨询（科技·管理），2019，（09）：87.