導(dǎo)語(yǔ)：計(jì)算Web 的機(jī)械設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀(guān)點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)思維模式影響

在設(shè)計(jì)者進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)用到最優(yōu)路徑原則和相似聯(lián)想原則。所謂最優(yōu)路徑原則，就是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)選擇與預(yù)想方案最為相似的設(shè)計(jì)實(shí)例來(lái)進(jìn)行參照，這樣不僅可以大大縮短設(shè)計(jì)的時(shí)間，而且通過(guò)對(duì)比研究，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)價(jià)值的最大化。所謂相似聯(lián)想原則，就是指在設(shè)計(jì)時(shí)能夠因?yàn)橐环N概念或一種模式聯(lián)想到所要進(jìn)行的設(shè)計(jì)預(yù)想，通過(guò)尋找這其中的相似性來(lái)達(dá)到啟迪設(shè)計(jì)者思維的方法。而運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)機(jī)械功能、原理和結(jié)構(gòu)的不同，進(jìn)行橫向和縱向的聯(lián)想。聯(lián)想的合理性是相似性的前提，一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)械產(chǎn)品往往可以舉一反三，設(shè)計(jì)者利用機(jī)械產(chǎn)品的相似作用原理和結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行重新優(yōu)化組合，從而得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化所謂計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，以計(jì)算機(jī)作為設(shè)計(jì)的基本工具，通過(guò)進(jìn)行多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的綜合利用，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析及優(yōu)化等問(wèn)題進(jìn)行數(shù)字處理和創(chuàng)新處理的方法。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，結(jié)合軟硬件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)字編程等技術(shù)聯(lián)合以來(lái)，成為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的主力軍，其在機(jī)械設(shè)計(jì)中主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)二維繪畫(huà)。通過(guò)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，繪畫(huà)技術(shù)已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工繪畫(huà)轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)二維繪畫(huà)。(2)圖形和符號(hào)庫(kù)。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，將復(fù)雜的圖形分解成簡(jiǎn)單的圖形和符號(hào)，將這些圖形和符號(hào)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)需要使用時(shí)，再?gòu)臄?shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行調(diào)出，將調(diào)出的圖像進(jìn)行編輯后進(jìn)行應(yīng)用。(3)參數(shù)化設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)中經(jīng)常性地對(duì)部件的結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行調(diào)整，而采用計(jì)算機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)因?yàn)榻⒘藞D形數(shù)據(jù)庫(kù)，將圖形調(diào)出后，可以賦予其新的尺寸，從而形成新的圖形［3］。(4)三維造型。通過(guò)三維造型的設(shè)計(jì)，在對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)體設(shè)計(jì)后，對(duì)其進(jìn)行著色和消隱，從而將零件的真實(shí)形狀體現(xiàn)出來(lái)。在測(cè)試方面，可以對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真測(cè)試，檢測(cè)部件之間在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下有無(wú)干涉情況發(fā)生。(5)工程分析。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，將可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)中的有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。(6)設(shè)計(jì)文檔、生成報(bào)表。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)將設(shè)備的屬性設(shè)計(jì)成文檔，生成報(bào)表，也可以根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)備的圖像設(shè)計(jì)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用，集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)。目前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)正朝著網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化的方向發(fā)展，將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的公用信息、圖形等信息貯存在公共數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享。信息化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械制造業(yè)的信息快速交互成為可能，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合在一起，對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)中具有很強(qiáng)活力的技術(shù)手段，在設(shè)計(jì)中，隨著市場(chǎng)需求的擴(kuò)大和要求的提高，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)越來(lái)越需要?jiǎng)?chuàng)造性支持。而且，不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上出現(xiàn)不同的結(jié)果，針對(duì)這樣的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)必須朝著智能化、信息集成化和信息交換借口標(biāo)準(zhǔn)化的方向繼續(xù)大踏步發(fā)展。目前，我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)上的研究和國(guó)外相比，還存在著比較大的差距。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用復(fù)雜多變，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)其進(jìn)行很好的掌控是一件不容易的事情，而且在當(dāng)前的企業(yè)中能夠真正精通計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)人員并不多，因此，我國(guó)還需要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)人員的培訓(xùn)，而計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展也要朝著更為人性化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的交互式應(yīng)用，從而為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供有效的技術(shù)保障。遠(yuǎn)程協(xié)同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在復(fù)雜形狀的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的最終完成都是由不同領(lǐng)域和部門(mén)的專(zhuān)家共同來(lái)協(xié)作完成的。傳統(tǒng)的制造模式正受到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速改造，而遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)就是這種改造中的突出例子。不同的制造企業(yè)根據(jù)自己的需求來(lái)配置了不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，因此研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下協(xié)同作業(yè)的原理和實(shí)現(xiàn)方法，達(dá)成異地信息共享是一項(xiàng)具有重要意義的課題［4］。由于機(jī)械產(chǎn)品種類(lèi)繁多、使用環(huán)境復(fù)雜，對(duì)知識(shí)性的依賴(lài)極強(qiáng)，如果只是針對(duì)各自的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，重建知識(shí)框架體系，將會(huì)對(duì)人力和物力造成巨大的耗費(fèi)。而基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計(jì)可以使這個(gè)問(wèn)題得到解決。工作人員可以使用網(wǎng)絡(luò)工具和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的共同特征來(lái)進(jìn)行總結(jié)，設(shè)計(jì)出通用的設(shè)計(jì)構(gòu)件，生成自己的應(yīng)用系統(tǒng)，最終構(gòu)建出自己的遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)體系。處于同一協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)成員都可以在第一時(shí)間內(nèi)獲取他們所需要的數(shù)據(jù)。只要接入?yún)f(xié)同設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，工程人員就可以非常容易地獲得已經(jīng)完成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，這為不同企業(yè)和部門(mén)之間的合作提供了快速交流的平臺(tái)。機(jī)械協(xié)同設(shè)計(jì)的方法具有群體性、動(dòng)態(tài)性和協(xié)同性等特點(diǎn)，解決了設(shè)計(jì)中異地之間和不同時(shí)間的數(shù)據(jù)傳遞問(wèn)題，其以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、CAE等技術(shù)為手段，以數(shù)字化和可視化的特點(diǎn)，提供了一種全新的數(shù)據(jù)交流和共享的平臺(tái)，由單個(gè)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)共享發(fā)展成為多個(gè)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)共享，其開(kāi)放性的設(shè)計(jì)為工程人員參加設(shè)計(jì)制作提供了良好的環(huán)境支持。協(xié)同設(shè)計(jì)是在并行框架的基礎(chǔ)上，建立協(xié)同設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)分階段產(chǎn)品模塊實(shí)行共享，對(duì)模塊進(jìn)行定義、進(jìn)行過(guò)程管理和協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案。協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)包括環(huán)境支持技術(shù)、統(tǒng)一的產(chǎn)品信息建模技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和CAPP等集成環(huán)境技術(shù)、決策評(píng)價(jià)和沖突管理技術(shù)、信息安全技術(shù)。在當(dāng)今制造業(yè)和機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化背景下，通過(guò)遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)中大量基礎(chǔ)信息和共性信息的異地共享，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)效率。

在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，工程人員通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性地運(yùn)用，并結(jié)合遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)輔助工具，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在不同空間和不同平臺(tái)的協(xié)同性設(shè)計(jì)，并完成對(duì)信息數(shù)據(jù)的共享，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量，縮短其設(shè)計(jì)研發(fā)的周期，增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)的信息化水平。遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)作為制造業(yè)基礎(chǔ)信息平臺(tái)的組成部分，是順應(yīng)機(jī)械制造設(shè)計(jì)的全局性和市場(chǎng)性要求的必然選擇。

本文作者：王寶香工作單位：唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院