時間：2023-09-14 17:43:22
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機輔助設計及制造技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
隨著計算機輔助設計技術日益成熟和發展，計算機輔助設計技術開始廣泛應用于各行各業當中。特別是機械設計制造業，由于計算機輔助設計技術的應用而發生了翻天覆地的改變。不僅大大提升了工作效率，同時保障了機械設計的精準度。到了今天，計算機輔助設計技術已在機械設計領域當中有了廣泛的應用，已成為了趨勢，對機械制造業的發展有著無可替代的重要作用。筆者就通過論述機械設計中計算機輔助設計技術的應用，提出幾點建議，希望可以為我國的機械制造業的進步提供幫助。
關鍵詞：
計算機輔助設計技術；機械設計；信息技術；計算機；CAD
隨著科技不斷發展，人們的生活方方面面都發生了改變。計算機信息技術對人類的生產、生活都有著至關重要的影響。目前，隨著各種計算機輔助技術的成熟，在各行各業當中都發揮了極高的應用價值。其中計算機輔助設計技術主要的工作原理是通過計算機技術的強大運算能力和圖形生成能力輔助技術人員開展工作，最終達到提高工作效率和工作質量的目的。如今，在機械設計、航天航空、建筑與化工機械方面都有了廣泛應用。計算機輔助技術的普及，不僅使工作機械的效率大大提升，同時也使工作質量有了明顯的提高。本文通過對機械設計當中計算機輔助技術的應用進行討論，希望可以為相關從業者提供幫助和參考。
1計算機輔助技術在機械設計當中的應用
計算機輔助設計技術一般被稱作CAD，是用來輔助設計人員完成工作的計算機技術以及設備，其中包括了五個方面，即設計、建模、方針、協作、集成五部分。在這里面還包括了一些細化的內容，例如優化設計、概念設計、計算機輔助圖畫、計算機方針技術管理等。其中計算機輔助繪圖技術是CAD中應用最為成熟、廣泛的領域。最初計算機輔助設計技術僅僅局限在計算機輔助圖形繪畫領域，后來隨著計算機技術的發展，逐漸得到了廣泛應用。特別是近幾年，計算機輔助技術已是機械工程當中的重中之重，是開展機械工程工作的基礎和前提。不管是圖形優化、編輯設計還是數據的存儲分析，如今都離不開計算機輔助設計技術，下面就計算機輔助設計技術在機械設計當中的實際應用進行分析探討。
1.1計算機輔助設計技術在機械系統參數分析中的應用
在機械設計當中，機械系統毫無疑問是十分重要的一環。一般情況下，可以采用VB6.0平臺應用計算機輔助設計技術。例如，一般在分析全液壓推土機的各種系統參數時，往往采用的方法是用系統計算牽引性能、液壓系統速度、校正和效能等數據。
1.2計算機輔助設計技術在機械零件的制造過程中的應用
機械工程當中，零件，毋庸置疑是一切的基礎、基石、根基。因此，在機械工程當中，往往需要設計大量繁雜和不同的零件。而這些零件則需要非常龐大的計算量，需要十分長的工時才能完成。而應用計算機輔助技術，只需要采用autoCAD、VisualBasic等平臺來開發作圖繪畫，利用計算機強大的運算功能直接優化和修改零件。可以大大提升工作效率和零件的精準度，一般性的機械零件往往都是采用這種方法。
1.3計算機輔助設計技術在機械設備中的應用
在機械設計當中，需要大量計算量的還有機械模具的設計，應用計算機輔助設計技術可以完美解決。首先了解注塑模具的設計特點，通過計算機輔助設計技術了解注塑模具性質、功能和各項指標。通過計算機技術來解決設計模具當中的問題，讓機械設備的模具設計變得便捷、準確。
1.4計算機輔助設計技術在機械制造中的應用
計算機輔助設計技術在機械制造當中的應用，還包括了三維模型的構建、圖形符號和繪圖。由于大部分機械設計過程往往比較復雜，需要應用很多符號和圖形，這就必須依靠計算機輔助設計技術來完成，除了可以讓設計人員的工作變得簡單快捷之外，還可以消除設計當中的一些錯誤和問題，從而讓機械設計的設計結果精確度大大提升。而計算機輔助設計技術應用于繪圖工作當中，為機械設計提供了極大的幫助，縮短了繪圖時間，提高了工作效率，也提高了工作質量。計算機輔助設計技術還可以應用于機械設計當中的三維立體模型構建。應用計算機輔助設計技術將設計產品立體地展示在人們面前，有利于進行更準確的信息分析。將設計結果形象、直觀地呈現出來，一方面提高了現代機械設計的精確度，另外一方面可以解決在機械設計過程當中產生的各種其他問題。
2計算機輔助設計技術在實際的機械設計中的實踐應用
在汽車的制造過程當中，汽車覆蓋模具是影響整輛車質量的一個重要因素，在工藝上對于汽車覆蓋模具的要求十分嚴格，特別是對于汽車覆蓋模具的設計圖紙與實體模型的一致性要求較高。如果說實際的模具和設計圖紙存在一定差距，就屬于不合格的汽車覆蓋模具，需要不斷返工，這樣就會降低工作效率、增加工作成本，甚至對于產品在市場當中的反饋和影響也不好。但應用計算機輔助設計技術，就可以根據具體的情況修正和改進圖紙的相關參數，可以及時完善實體模具的結構，極大保證了設計圖紙與實體模型之間的高度一致性，避開了返工之類的現象，節省了資源，提高了工作質量與工作效率。
3計算機輔助技術在機械設計當中的優勢
隨著計算機輔助設計技術的廣泛應用，各行各業都因為計算機輔助設計技術的應用而得到了飛速前進。如今，計算機輔助設計技術已成為了人們日常生活中、生產當中必不可少的工具。而在機械設計當中，計算機輔助設計技術的優勢充分展現出來。
3.1計算機輔助設計技術與人腦思維相互適應
在設計過程中，一般都是先進行大腦的構思，在腦中產生一個立體的想法，然后再表達出來。而計算機輔助設計技術所使用的三維實體技術，可以真實、直觀地將產品呈現出來。利用設計人員的思維表達，讓設計人員有更多的時間去致力于產品研發和設計，而不是費力去思考、構建一個產品的形象表達，實現了產品設計的連續性，更提高了設計師的創新思維能力和想象力。計算機輔助設計技術所構架的三維立體圖讓設計變得更深入、思維更廣泛、交流更簡單。
3.2計算機輔助設計技術便于提升機械設計中整體質量
隨著機械技術的不斷發展，計算機輔助設計技術已逐漸與機械產品產生有機結合。首先，計算機輔助設計技術實現了裝配環境下的零件設計，確保了相鄰零件之間的完美結合，減少不匹配和單獨設計的情況發生，讓整個過程變得方便、快捷。同時在需要修改零件時，可通過計算機輔助設計技術將零件修正的全過程用動畫或者平面的方式呈現出來，提高了過程的透明度，讓整個修改過程十分方便。新技術的應用不僅大大提高產品的設計水平，還可以通過對機械設計中對象的形狀描述、大小和位置信息的確定，將設計對象的幾何形狀和工作環境表達出來，能夠大大提高產品質量。
3.3計算機輔助設計技術便于提高機械設計的效率
通過計算機輔助設計技術中三維機械設計技術的應用，可以更直觀和迅捷地解決復雜的幾何造型問題。通過計算機輔助設計技術利用簡單的幾何體就能計算出復雜的幾何體，降低了工作強度，縮短了整個設計周期。而在進行全新的機械設計時，只需要重新設計和制造其中的部分零件就能夠完成任務，大部分的零件依舊按照以往的情況使用，極高提升了設計工作效率，降低了設計工作的難度。
4結語
科技日新月異，各行各業都發生了巨大的變化。對于機械領域來說也一樣，計算機輔助設計技術在機械設計中的應用為機械行業帶來了巨大的變革，在未來已成為一種趨勢。本文通過各個方面描述了機械設計當中計算機輔助技術的應用，希望可以通過這篇文章，為我國的機械行業發展帶來幫助。
參考文獻
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關鍵詞：計算機輔助設計；軟件；建設
中圖分類號：G633文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2007)06-11736-03
1 引言
所謂的計算機的計算機輔助設計，就是計算機輔助設計人員進行產品或者工程的設計。在設計過程中，設計人員處于主導地位，而計算機處于輔助地位。在生活和生產中的諸多領域，計算機輔助設計已經得到廣泛的應用。隨之出現了很多設計軟件和設計方法技術，只有不斷的學習，才能更好的掌握進而為工作提供便利。
2 CAD定義
計算機輔助設計(CAD)――是在計算機硬件與軟件的支撐下，通過對產品的描述、造型、系統分析、優化、仿真和圖形處理的研究，使計算機輔助技術師完成產品的全部設計過程，最后輸出滿意的設計結果和產品圖形。
3 CAD技術在產品開發設計中的應用
隨著人們物質生活和文化藝術水平的提高，對工業產品要求也越來越高，從家庭日用品、家用電器、家具等，到各類生產設備、儀器儀表、辦公用品及各類交通工具、公共設施等，要擁有良好的外觀形態、宜人的色彩、舒適的表面質感，可以美化人們的生活和生產環境，豐富人們的精神要求。因此，作為工程技術與美學藝術相結合的一門新科學――CAD產品造型設計，是現代工業產品設計中的一種現代設計方法。合理美觀的造型設計可以在市場競爭中吸引更多的用戶，爭取市場的占有率，創造更多的經濟價值。
計算機輔助技術和手段用于產品設計，具體體現在以下幾個方面：
(1)設計表現展示向“無紙筆化”轉變
計算機輔助產品設計，不需要各種各樣的尺、規、筆、紙等傳統工具，電腦的操作平臺提供了用之不盡的空間，表現的實施過程就是鼠標的點擊與鍵盤的操作，復制、修改等從前繁雜的工作瞬間即可完成，而且干凈、簡單、高效。
(2)設計程序靈活高效，產品開發周期縮短。
產品的創意可以通過三維建模、渲染等功能隨時調整形體、形態、色彩、肌理等方面變化；工作效率的提高使產品開發周期明顯縮短，計算機輔助制造使樣機的制作周期也大大縮短。
(3)設計成果仿真，設計檢驗可靠
利用CAD系統的三維圖形功能，設計師可在計算機屏幕上快速地模擬出所設計產品的外形狀態；而且在新產品試投產前，就可以對其制造過程中的結構、加工、裝配、裝飾和動態特征做到恰如其分的分析和檢驗，從而提高了產品設計的一次成性。
(4)設計與制造的緊密結合
CAD的設計數據直接用于產品零配件的加工，即計算機輔助制造(CAM)，從而可以完成從設計到加工程序的轉換。
4 兩類CAD設計師
產品的造型設計是一種與藝術、人文、歷史、及自然等相結合的設計，這種設計宜用專門的圖像設計類的軟件，如CorelDRAW，PhotoShop，Painter，3DSMAX，ALIAS等。這類軟件通常是無太多的數據限制，比較自由、隨意。產品造型設計一般由藝術類的造型設計師來承擔。
產品的結構設計是一種嚴謹的設計。它要求數據準確，符合國家或國際標準，產品的每個尺寸及公差都是以數據為基礎，不可差之毫厘。這種設計是采用專門用于產品結構設計類的軟件，如：AutoCAD，UG，Solidedge，Pro/ENGINEER，SolidWork等來完成。盡管目前一些高端的設計軟件，已經具備了產品復雜造型的設計與渲染功能，但要藝術類的設計師掌握并運用這類軟件，至今還不是一件容易的事。所以從事結構設計的設計師們大都是機械工程師出身，設計的思維與方式完全不同于造型設計師，他們思維是一種完全符合機械設計標準的設計思維方式。
5 CAD設計流程
(1)方案設計：由造型設計師進行概念草繪，可用二維平面軟件進行方案效果圖繪制。
(2)三維造型設計：方案確定后，由設計師利用CAD進行立體造型設計。
(3)三維造型設計確認：將CAD里面的模型直接轉入CNC(數控加工)，或RP做出實物模型進行造型檢驗。
(4)結構設計：在CAD中進行細節結構設計。
(5)結構設計確認：進行裝配和結構模擬分析，確認結構。
(6)模具設計：將CAD里的產品傳遞給模具廠進行數控編程。
(7)生產：將三維圖轉化為二維工程圖，進行工藝設計，進行生產。
6 中等職業學校CAD專業定位
現在許多大專院校開設CAD專業，都以造就產品造型設計師、產品結構設計師作為培養目標；而我們職技校，學生文化水平和學習能力相對較低，學習藝術設計或深奧的機械設計有困難，那么如果開設CAD專業，培養目標該如何確定?
我覺得必須做到以下幾個方面：
(1)能協助產品造型設計師將設計創意轉化為CAD效果圖或數學模型。
(2)能協助產品結構設計師將設計方案轉化為CAD零件裝配模型。
(3)能將CAD三維圖形轉化為二維圖形，進行工藝設計和生產。
(4)懂得CAD模型轉化到CAM中進行數控加工。
因此，本專業在培養要求上，要以各類產品為主要研究對象，以計算機為主要設計輔助工具，注重美學品質的工業化手段。要求學生樹立“以人為本”的設計思想，能處理在特定條件下工業產品的結構與功能、結構與外形、結構與材料等的關系，并能創造性地將這些關系協調地表現在產品的結構造型上，協助設計師開發出具有時代特征的現代工業產品。
7 中等職業學校CAD專業課程設置
按中職計算機輔助專業培養目標要求，充分考慮目前市場需求，將其學習內容分為四個層次：
(1)計算機應用能力――計算機硬件結構、WINDOWS操作系統、常用工具軟件及病毒知識、文字處理WORD和電子表格EXCEL、INTERNET，互聯網應用、PHOTOSHOP圖像處理、網頁制作等。
(2)計算機輔助工程制圖――機械制圖、公差配合與技術測量、機械基礎、AUTOCAD、零件測繪和金工實習等。
(3)CAD三維造型設計――CAD三維軟件、3DMAX、造型材料與工藝、人機工程學、CAD/CAM技術等。
(4)產品設計美學――色彩構成、產品表現技法、工業攝影等。
8 CAD軟件的選擇
目前流行的CAD軟件包有：
(1)Unigraphics(UG)
UG是UnigraphicsSolutions公司的拳頭產品。它集成了美國航空航天、汽車工業的經驗，成為機械集成化CAD/CAE/CAM主流軟件之一。主要應用在航空航天、汽車、通用機械、模具、家電等領域。采用基于約束的特征建模和傳統的幾何建模為一體的復合建模技術，在曲面造型、數控加工方面是強項。Unigraphics提供給公司一個從設計、分析到制造的完全的數字的產品模型。
(2)Pro/Engineer
Pro/Engineer系統是美國參數技術公司(ParametricTechnology
Corporation，簡稱PTC)的產品。PTC公司提出的單一數據庫、參數化、基于特征、全相關的概念改變了機械CAD/CAE/CAM的傳統觀念，這種全新的概念已成為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準。利用該概念開發出來的第三代機械CAD/CAE/CAM產品Pro/Engineer軟件，采用全參數化造型技術，能將設計至生產全過程集成到一起，比較適于零件相對簡單，部件結構比較復雜的產品設計。
(3)SOLIDEDGE
來自EDS公司的Solid Edge是一個功能強大的三維計算機輔助設計(CAD)軟件，是真正Windows軟件。它不是將工作站軟件生硬地搬到Windows平臺上，而是充分利用windows基于組件對象模型(COM)的先進技術重寫代碼。SOLIDEDGE與Microsoft 0ffice兼容，與windows的0LE技術兼容，這使得設計師們在使用CAD系統時，能夠進行windows下字處理、電子報表、數據庫操作等。SOLIDEDGE是基于參數和特征實體造型的新一代機械設計CAD系統，它是為設計人員專門開發的，易于理解和操作的實體造型系統。目前應用最多的領域是鈑金設計，雖然它只是EDS公司中低端產品，但它強大和專業的鈑金設計功能也是相當有特色。現在中國圖學會正在推廣Solidedge軟件。
(4)SolidWorks
SolidWorks軟件是世界上第一個基于windows開發的三維CAD系統，是生信國際有限公司推出的機械設計軟件。其是以windows為平臺，以SolidWorks為核心的各種應用的集成，包括結構分析、運動分析、工程數據管理和數控加工等，為中國企業提供了夢寐以求的解決方案。功能強大、易學易用和技術創新是SolidWorks的三大特點。現在中國機械工業學會正在推廣Solidworks軟件。
(5)Cimatron
Cimatron公司的Cimatron是基于CAD/CAM/PDM的產品，這套軟件的針對性較強，被更多的應用到模具開發設計中，該軟件能夠給應用者提供一套全面的標準模架庫，方便于使用者進行模具設計中的分型面、抽芯等工作，而且在操作過程中都能進行動態的檢查，可以說該軟件在模具設計領域是非常出色的，國內南方的一些模具企業都在使用這套軟件。
(6)AutoCAD和MDT
AutoCAD是Autodesk公司的主導產品，是當今最流行的二維繪圖軟件，擁有全球最多的用戶群，也是全球規模最大的基于PC平臺的CAD和動畫及可視化軟件企業。MDT是Autodesk公司在PC平臺上開發的三維機械CAD系統。它以三維設計為基礎，集設計、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體；為用戶提供了從設計到制造一體化的解決方案。
(7)CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師
CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師軟件的開發與銷售單位是北京北航海爾軟件有限公司。CAXA電子圖板是一套高效、方便、智能化的通用中文設計繪圖軟件，可幫助設計人員進行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設計，適合所有需要二維繪圖的場合，CAXA-ME是面向機械制造業的自主開發的、中文界面、三維復雜形面CAD/CAM軟件。
以上介紹的種種軟件都是筆者個人認為比較成熟的、比較可靠的軟件，當然由于篇幅限制，很多的軟件不能一一詳細的介紹到。選擇CAD軟件教學，要跟實際情況結合起來。我個人比較偏好UG或Solidworks軟件。
9 CAD專業的軟硬件建設
(1)軟件建設：由于技術的更新，知識結構發生了變化，專業教師原來的知識水平顯得落后，而且目前職業學校的專業教師大都缺乏企業實踐，因此，我們要有計劃地安排教師參加技能培訓，并定期下企業實習；要鼓勵教師開展科技制作和技術革新，在實踐中學習運用先進實用技術；要引導教師走理論實踐一體化的道路，爭取成為本專業的教學專家和技術專家。
(2)硬件建設：建立計算機輔助設計實驗室，購買一批高配置的計算機，安裝相應的CAD軟件，同時還要購買投影儀和擴音系統，實現了現代化多媒體交互式教學，提高了教學的科學性和先進性，使學生在掌握理論知識的同時，提高了實際操作能力。
10 結束語
CAD技術的飛速發展是制造業一場技術革命，需要大量的設計專業人才。工欲善其事，先必利其器。讓我們為培養未來CAD復合型人才一起努力吧!
參考文獻：
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關鍵詞：計算機輔助技術；機械制造業；應用
中圖分類號：G623.58 文獻標識碼：A 文章編號：
1電子計算機輔助技術對機械制造業的影響
1.1計算機輔助技術是機械制造業設計制造技術革命的重要標志。隨著計算機輔助設計、輔助制造以及輔助工程等相關技術應用范圍的不斷擴大，為自動化流水線的實際運用創造了有利的技術條件，這也在一定意義上預示著機械制造業在產品研發、生產技術、生產能力等方面發生巨大變革。自動化流水線適宜信息作為導向，以現代化信息技術為動力，同時依托于計算機輔助技術，影響范圍廣泛涉及到機械制造企業生產過程的各個環節；
1.2計算機輔助技術推動了機械領域的交流互動。當前很多機械制造企業已經對交互式多媒體網絡的重要性有了充分認識，借助連接技術，進一步強化了與供應商以及承包商之間的交流和溝通；不少制造企業依托于互聯網平臺，使產品研發制造周期大大縮短，諸如新產品研發、生產安排及控制、人力資源配置等均離不開信息交換，而借助計算機輔助技術可以在很大程度上減輕工作負擔及壓力。隨著世界經濟一體化趨勢的不斷強化，借助計算機多媒體會議系統這一現代化“以太”會場，全球各地的機械制造廠家進行交流變得更加密切。多媒體會議作為網絡系統，可以實現對聲音、數據以及視頻等的實時準確描述，在工業領域的影響越來越大。世界一體化交互以及網絡會議系統實施的重要基礎就是計算機多媒體傳輸及處理技術占據主流地位。
2機械制造業中電子計算機輔助技術的應用
2.1產品研發
利用性能優異的計算機，可以促進研發設計過程中的繁重工作量的大大降低。在計算機輔助設計中利用多媒體技術，圖像圖形處理將會變得十分輕松，新產品的研發設計效率也會得到很大程度的提升。在計算機輔助設計方面，比較具有代表性的一個軟件就是AUTOCAD，此軟件不論是在之前的DOS版本上還是目前的32位平臺中，一致都是計算機輔助設計的領軍者。
首先，運用CAD進行設計計算，確定主要幾何參數，受力分析、強度和壽命計算、剛度計算，然后根據給定的設計條件和功能要求對機械部件的許多主要參數進行數值選擇。最后，合理布置各部件的相對位置，繪制二維或三維圖形。
包含產品生命周期理念在內的計算機輔助工程實現了產品單一研發向系統工程管理的過渡，立足于產品生命周期對諸如成本、利潤以及價值等技術經濟因素相互間的關系進行深入研究，在此基礎上分析預測產品的市場競爭力，確保在當前條件下，通過全面評估，獲取最大效益。在此背景下，計算機輔助技術勢必充當新產品研發利器。從一定意義上講，計算機輔助技術為計算機輔助設計及計算機輔助工程的發展奠定了堅實的技術基礎，并為二者占據計算機輔助設計軟件的基礎性地位提供有力保障。
在機械制造業的新產品研發過程中，對應于虛擬設計技術的虛擬現實技術通過與計算機輔助技術的有效結合，對虛擬產品設計帶來了極為深遠的影響，使該過程中人與計算機的交互方式得到一定程度的改善。舉例來說，在計算機輔助設計中引入虛擬現實技術，一方面，可以在進行模擬開發時對新產品的部分性能加以模擬提供便利，另一方面，設計人員修改產品設計方案的難度也會有很大程度的降低。對于具備技術條件的企業而言，在設計虛擬產品的過程中，設計人員可以以當前的計算機輔助設計系統構建起相應的模型，之后再向虛擬環境轉移，并為設計人員及準客戶提供體驗機會；除此之外，設計人員還可以在虛擬現實系統基礎之上對新產品的設計方案進行相應的調整和完善。比如，在設計汽車時，設計人員所處的就屬于交互式環境，借助頭盔顯示器、專業數據手套以及位置追蹤儀等專業化設備，可以將視覺、聽覺以及觸覺等連接到虛擬概念產品上，不但能夠有身臨其境的感受，而且可以十分便捷的檢查并評估虛擬產品設計方案，對于發現的不足之處及時加以調整和完善。
2.2生產控制
在機械制造領域，比較具有代表性的生產控制就是圍繞產品質量控制這一中心內容的有限次PDCA循環，對生產過程的能力、質量以及產品質量實施有效控制是其主要目的。簡單而言，借助計算機輔助技術實現的機械制造業新產品生產過程的控制可以歸結為：輸入、轉換、檢查、及時反饋、修正以及輸出等。對于批量生產自動化流水線而言，計算機控制系統實時反饋性能具有重要意義。對信息及數據進行反饋，也就是對數據的自動化處理以及對加工參數的及時修正是計算機控制系統的中心內容。通過向計算機控制系統中引入多媒體及相關技術，將會在很大程度上提升系統描述性能，這樣，之前極為抽象乏味的數字描述形式將會被更加直觀和形象的圖形圖像以及仿語音形式所代替，從而在一定程度上提高生產人員及控制人員對實際生產過程、過程質量以及產品質量的變化掌握能力，一旦發現問題及時采取相應的解決對策，以確保機械制造生產過程狀態的穩定性及最佳性。舉例來說，在計算機輔助技術占據計算機控制系統主流地位的背景之下，模具的加工控制過程的難度將會大大降低。在之前諸如凹面加工等掌握及控制難度相當大的信息及數據，如今可以比較輕松的在控制終端以相應的截面圖形或者是三維影像的形式準確的展示出來，這樣對于生產及控制人員，整個生產工序將會變得更加直觀。
對于機械制造業的生產過程而言，借助計算機多媒體信息系統，即使是非同一領域的工作人員也可以為實現相同工作目標而合作。比較具有代表性的計算機集成制造系統遠程監控主要是借助多媒體技術得以實現的，對于操作人員而言，能夠在同一時間對處于相同制造單元中的幾臺機器進行操控。借助圖形用戶界面以及一套能夠具備互相作用性能的多媒體信息傳輸機制，可以達到對交換結果進行適當強化的效果，除此之外，還可以針對具體產品設計制造過程給出相應的解釋。比如，借助計算機多媒體音像視頻可以較為詳細的進行操作示范；同時，如果在運行過程中發生超差情況，多媒體控制系統還會自動向操作人員發出通知，使其可以及時采取措施，確保設備處于正常狀態。
除此之外，機械制造行業中計算機輔助技術的實際應用還體現在企業員工的培訓方面，利用計算機輔助技術針對企業員工進行技能培訓主要具有以下幾方面的優勢：可以組織大量員工開展專業技能培訓，效果也更加明顯；教學方式及手段有所改進；員工對培訓的興趣得以激發，參與積極性高。
3結束語
綜上所述，隨著現代化計算機輔助技術的飛速發展，其影響范圍日益擴大，對傳統機械制造業的發展產生了極為深遠的影響。機械制造業中計算機輔助技術的實際運用，為制造業實現進一步發展提供了動力；與此同時，機械制造業現代化及自動化程度的不斷提高，對計算機輔助技術的要求也相應提升。當前形勢下，應努力尋求傳統產業與高新技術產業的有效結合點，促進二者實現有機結合，相輔相成，進而實現健康穩步發展，機械制造業的世界一體化趨勢也會逐步加強，在今后發展過程中，占據主流地位的將會是集成化程度以及自動化程度均更高的產品研發、生產以及營銷模式，而計算機輔助技術為這一目標的順利實現奠定了堅實的技術基礎。
參考文獻：
關鍵詞：計算機輔助工業設計；CAID；學習方法
一、引言
計算機輔助工業設計，即在計算機輔助工業設計系統的支持下進行的工業設計領域的各類創造性活動。CAID是以現代信息技術為依托，以數字化、可視化為特征，計算機輔助工業設計的設計方式。其目的是提高效率，增強設計的科學性和可靠性，并適應信息化的生產制造方式。CAID以CAD為依托，隨著CAD的發展而發展，并和數控加工、快速成型、模型制作、模具生產等相聯系。綜合設計已成為當今設計中的流行趨勢，計算機輔助工業設計將向著專業化和綜合化方向發展。從計算機技術的發展歷程中我們可以看到，計算機對工業設計的影響決定于CAD技術的發展程度。可以預見，未來的CAD技術將向著專業化、集成化、智能化、網絡化、可視化、并行化和標準化的方向發展。當代的工業設計學生，更應該站在時代的前沿，努力學習計算機輔助工業設計知識。更重要的是，計算機輔助工業設計能直觀而有效地表達設計，是現代社會必不可少的設計工具之一。熟練地應用計算機輔助工業設計軟件來完成設計效果的展現，已成為工業設計學生必備的一項專業技能。
二、計算機輔助工業設計在工業設計專業學習中的意義
根據調查，九成以上設計工作室或公司設計部招聘時都要求畢業生能熟練使用一款三維設計軟件。在工業設計專業學生未來的工作中，一定離不開各種計算機輔助設計軟件的使用。計算機輔助工業設計對工業設計行業改革能起到推動作用。在現代社會的需求下，工業設計原有的設計工作方式已經很難適應現代經濟社會發展的需求，現代工業設計要求快速、精準地反映出設計師的想法，能進行直觀地展現，同時使設計者在各個方面的修改都能方便地進行，以滿足設計需求。而這些就推動了計算機輔助工業設計的蓬勃發展。計算機輔助工業設計是計算機對工業設計行業交叉融合的產物，它的出現不僅能夠讓設計工作更加輕松，也很大程度上提高了設計工作效率，同時我們能夠直觀地將設計作品的外形、細節等展現出來，使設計者更加方便地查看設計是否符合設計意圖。現代計算機輔助工業設計軟件日新月異，即使是同一計算機輔助工業設計軟件也經常通過更新來達到滿足時代進步所帶來的需求。這就使現代設計者必須時刻關注計算機輔助工業設計軟件的發展，及時學習設計輔助軟件。目前，大部分軟件更新只能通過更新提示與說明進行自主學習，因此設計者要有主動學習的能力。計算機輔助工業設計的應用鍛煉了設計人員的自身主動學習能力，也就促進了設計行業整體綜合素質的提高，對促進設計行業發展也有著積極的意義。
三、當前計算機輔助工業設計學習中存在的問題及改進措施
1.當前計算機輔助工業設計學習中存在的問題
教育應該站在時代前沿。1919年德國“包豪斯”成立，“工業設計”一詞開始出現并形成了工業設計原始的教育模式。隨著科學技術的發展，時代選擇了以計算機信息技術為核心的并行設計模式。學習方法應該更加先進而不是跟隨在后。在中國，計算機輔助工業設計的教育普遍是以單一科目內容整理，以課堂講授為主的教學模式。學生在課下很少有機會應用課上所學到的知識，自然難以學好計算機輔助工業設計軟件，難以適應現代設計模式對設計人才的需求。目前市場競爭的激烈、電腦軟硬件的更新迅速、各種新興手段的產生等造成學生學習的知識很容易與社會的需求脫節，學生在畢業后很難適應崗位的需要。產生這些問題的主要原因是教學與實踐脫節、教學系統不全面、教學手段單一、教師水平不同等。
2.改進措施
（1）認真學習計算機輔助設計相關課程知識，掌握計算機軟件知識。工業設計專業學生在高校中一定會有計算機輔助設計的專業課程，一般是平面和三維軟件先后安排學習。在學校開設Photoshop課程的時候，學生應認真聽課，了解Photoshop各項基本用法，認真完成作業。作為工業設計專業學生，應該在課程中努力夯實基礎，為更好的應用做準備。在課程中系統、詳細地了解軟件的知識，是能熟練應用軟件并將其用于實踐的最關鍵一步。
（2）對課程進行更系統的分析，使學習更加全面。在計算機輔助工業設計專業學習中，我們有時會把計算機輔助工業設計軟件和計算機輔助工業設計畫上等號，這樣的認知是不對的。軟件只是其中很小一部分，我們應該在學習好基礎軟件的同時了解其他方面內容，即數控加工、快速成型、模型制作、模具生產等。在當前的工業設計教學中，我們習慣性地把計算機輔助工業設計軟件分為計算機輔助平面設計和計算機輔助三維設計兩大類，而不再進行深入、細致的劃分，所學習的軟件也是兩種各選其一。但其實這并不全面，計算機輔助平面設計軟件分為矢量繪圖軟件（如Coreldraw）、圖像處理軟件（如Photoshop）、工程制圖軟件（如Autocad）及用于網頁設計、平面動畫和插畫設計的軟件等。計算機輔助三維設計分為建模渲染軟件（如犀牛、3d max），工程制作軟甲（如Proe、Solidwords），動畫視頻合成展示軟件（Premiere）等。計算機輔助平面設計和三維設計的基礎課程應在大二前就完成學習，在大一完成計算機輔助平面的工程制圖軟件和圖形圖像處理軟件的學習。在大二完成建模渲染軟件和工程制作軟件的學習，以使得專業學生在校時有充分的應用機會。在大三再進行更加深入的學習，有計劃地參加設計項目和設計比賽，以提高學生軟件應用的寬度和深度，也可以為學生即將面臨的就業增加籌碼。
（3）將計算機輔助工業設計滲透到其他課程當中，在學習中加強軟件的應用。在工業設計專業課程的學習中，應將CAID課程學習成果與工業設計專業的專業課的學習緊密聯系在一起，強化設計軟件和設計學習的關系，用軟件來提高設計類學習的效率。目前，大部分學生的計算機應用能力很難得到提高的根本原因在于學而不用。實際上，工業設計專業的許多課程作業都是可以直接用軟件來完成的，例如《設計基礎》《產品語意學》《產品設計》《人機工程學》等。教師也可以要求學生使用軟件來完成作業，這樣不僅增加了學生應用軟件的機會，在鍛煉和提高計算機輔助設計技能的同時也節省了完成作業的時間，節約了成本，減輕了學生的負擔。
圖1 （空間構成作業手繪）是“設計基礎”平面構成課程中用傳統手繪方式完成的作業，圖2 （空間構成作業計算機輔助設計）是用計算機輔助設計軟件完成的作業。我們可以看出，兩張作品都能體現立體和空間感，但用計算機輔助設計軟件來制作使得學生可以更好地發揮自己的想象力，也更容易實現作業內容，減少做作業的時間。
圖3（ 色位置變化作業手繪）是設計基礎色彩構成課程中色位置用傳統手繪方式完成的作業，圖4 （色位置變化作業計算機輔助設計）是用計算機輔助設計軟件完成的作業。我們可以看出，兩張作品都能體現色彩的平面對比，而用手繪方法，一旦確定初稿就不再有機會更改作品，除非全部從頭開始。但用計算機輔助設計軟件來制作使得學生可以更容易實現作業內容，可做很多嘗試和排列組合，不滿意一種表現形式，可以很容易地換到另外的位置，同時還能減少做作業的時間。
圖5 （傳統手繪完成作業場景）是傳統手繪完成作業時教師指導學生手繪技法的圖片，圖6（計算機輔助設計完成作業場景）是學生用計算機輔助工業設計軟件完成作業的圖片。可以看到，這是兩種完全不同的工作環境，手繪可以磨練我們的耐力，但同時容易出錯，導致全盤重來；計算機輔助設計更自由，可以發散想象力，鍛煉計算機輔助設計能力，但容易出現粗制濫造的作品。
（4）豐富學習方法，多方面進行訓練。想要提高自己計算機輔助工業設計的應用水平，首先是要激發出自己對于軟件學習的興趣，讓自己在興趣的指引下有自主意識地學習軟件的功能。學生自己可以找一些真實的案例作為訓練內容。在現代設計教育中，案例教學法是應用學科教學的一個實用方法，充實了課堂教學內容，豐富了教學信息，縮小了社會實踐與課堂學習的距離，并以生動、真實的案例調動了學生的學習積極性與求知欲，使教學達到一個更完善、更合理、更科學的結構與體系，促進設計教學的改革。在教學過程中，教師要不斷豐富和補充新的案例，如近期的參賽作品、設計項目、新的軟件應用技巧等。如，在學習產品造型課程時，可以依托一個比賽來學習，實際完成一整套的設計工作。另外，要制造更多在課下使用軟件的機會，可以請求教師介紹一些真實的項目，由教師帶領，增加實踐的機會，在不斷的實踐中提高設計思維和軟件應用水平。
（5）學生要努力學習計算機輔助設計知識。計算機的軟件和硬件發展非常快，學生不在設計工作第一線，所以很難時刻將知識更新到最新。所以要經常關注工業設計行業的最新動態，計算機輔助工業設計的最新發展等，并認真學習。
四、結論
計算機輔助工業設計對工業設計專業學生有著積極的促進作用，在提高了他們的專業技能和創新能力的同時，也有利于其未來的發展，使其能更好地在工業設計工作中展現自己的才能。工業設計學生應該努力學習計算機輔助工業設計軟件，完成專業學習內容，努力提升自身的能力，更好地為設計事業作出自己的貢獻。
參考文獻：
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作者簡介：王思雨（1995- ），女，江蘇科技大學機械工程學院工業設計系學生。
關鍵詞：計算機輔助設計軟件； 應用；階段
Abstract: In this paper, the computer aided design concept and the development of each of the different design stage, analysis of the correct use of computer aided design software, thus more quickly, present architectural design results more perfect.
Keywords: computer aided design software; application; stage
中圖分類號：G623.58
計算機輔助設計與制圖，九十年代初逐步引入各大建筑設計院，開始作為建筑師施工圖繪制的工具得到廣泛的運用，隨著專業建筑軟件如天正建筑，在工程中的大量應用及其技術的成熟，現在幾乎所有設計院的建筑設計人員都在使用計算機繪圖。從建筑方案到施工圖設計每一步都離不開計算機，這其實是不合理的工作方式，筆者從事建筑設計多年。在對計算機輔助設計分析的基礎上，對設計每一階段如何正確合理的運用計算機輔助設計軟件來談談自己體會。
1計算機輔助設計概念及發展（簡稱CAD）
計算機輔助設計（Computer Aided Design,CAD）即運用計算機軟件制作并模擬實物設計，展現新開發商品的外型，結構，色彩，質感等特色。
CAD最早的應用是在汽車制造、航空航天以及電子工業的大公司中。隨著計算機變得更便宜，應用范圍也逐漸變廣。
CAD的實現技術從那個時候起經過了許多演變。
這個領域剛開始的時候主要被用于產生和手繪的圖紙相仿的圖紙。在建筑設計行業中，計算機輔助設計主要被用來繪制施工圖等圖紙，從技術層面上講，那時的CAD僅僅如針管筆一樣，是繪圖的工具罷了。計算機技術的發展使得計算機在設計活動中有更有技巧的應用。現今，CAD已經不僅僅用于繪圖和顯示，它開始進入設計者的專業知識中更"智能"的部分。如在建筑設計中，我們可以利用計算機輔助設計軟件對建筑設計本身進行各種校驗和分析，比較常用的有日照分析、節能分析、風場及熱輻射模擬等等。CAD從單純的手的輔助工具逐漸成為設計師腦的輔助工具。
CAD從80年代開始在我國少數院所使用，由于當時的硬件性能以及價格的限制，并受制于CAD軟件自身功能的不足與缺陷，人們還無法完全擺脫手繪制圖紙。到90年代末由于軟硬件性能的提高、完善，以及CAD技術的突出優點，使得CAD迅速在全國普及，大大推動了中國建筑設計業的發展。
CAD在建筑設計行業中的應用范圍也不斷擴展，并逐步滲透到建筑設計行業的各個領域和專業。在這樣的發展歷程中，建筑設計工作的效率及精確性得到了劃時代的提高，建筑設計行業的效率也隨之大幅提高，建筑設計行業所創造的價值不斷攀升。
2 每階段如何正確合理的運用計算機輔助設計軟件
2．1方案設計階段
方案設計起始階段，需要建筑師繁復的感性和瞬間的思維，需要方案有多變的形式、需要對方案整體的把握、比例的控制，但由于電腦屏幕尺寸的限制，設計師機繪制時關注到的只能是設計的局部，對全局的把握有一定影響，使得整個建筑物的比例、體量失控，同時CAD的精確性要求其每一筆都要有準確的數據，使得方案設計中需要的模糊性、隨機性被扼殺。建筑師好的靈感、好的創意不能表達出來，此時在計算機操作反而束縛了建筑師的思路。建議在方案構思階段，建筑師們用專業基本功來傳統的手繪草圖。手繪的透視圖、平面圖、立面圖往往更能被設計者迅速的撲捉到創意的閃光點、智慧的火花，從而創作出優秀的作品。
方案設計成熟階段，此時可以運用草圖大師也就是SketchUp輔助設計。SketchUp是為了開發創意以及合成信息所專門設計的一種軟件。不同于 CAD，也不是傳統的三維建模軟件，它相對于 3DMax 和 Photoshop 來說，簡單易學，運行速度快，建筑師很容易掌握軟件的操作。它可以形象的展現方案，如規劃地塊的各單體之間的關系，單體體塊之間的關系，能讓建筑師很好的把控全局，補充思維局限，創作出好的作品。
方案設計展現階段，設計師們的作品最終是需要以圖文的形式表達給廣大建筑的使用者的，而建筑是一門融科技、藝術、文化、哲學于一體的學科，如何能直接的、通俗易懂的把建筑師的抽象的設計理念傳遞給大眾呢？這時就需要專業的三維繪制軟件如3DMax和專業平面設計軟件如Photoshop，繪制平面彩圖、建筑效果圖，三維動畫圖。計算機輔助設計軟件繪制的圖形，其透視關系、光影關系、建筑材料的質感，再加上樹木、人、天空、汽車配景，可以惟妙惟肖的呈現設計的待建建筑在現實環境的場景，包括室外環境和室內空間。最后在方案表達上，通過文本的制作（Photo－shop），幻燈片的制作（PowerPoint），建筑三維動畫的制作等，可以更系統、更全面的完成整個方案。
2．2施工圖設計繪制階段
施工圖繪制階段，現在設計院一般運用AutoCAD輔助設計軟件。是一個功能強大、易學易用的軟件。同時也是最早普及、最廣泛運用的建筑師使用軟件。最能體現計算機輔助設計的優越性，其出現大大降低了建筑師的勞動強度，縮短了設計周期。傳統的用手繪，硫酸紙上畫墨線圖，需要專用的繪圖桌、繪圖板，高腳座凳，工作人員常常手里拿著幾只不同粗細的墨線筆，丁字尺、三角板、曲線板等工具不停的在手里更換，而且一旦畫錯，修改非常費事，甚至從頭來過，圖面修修補補很是臟亂。用計算機輔助設計繪圖則只用一臺電腦，用一只鼠標就可以做想做的任何事情。AutoCAD繪圖軟件，有統一的線型庫、字體庫，配景庫，使繪制出的圖面整潔、規范。軟件所提供的UNDO功能讓不必擔心畫錯，可以返回到畫錯之前的那一步。AutoCAD軟件繪圖真正做到方便、整潔、清潔、輕松。AutoCAD繪圖軟件設計在施工圖繪制中發揮巨大的作用還在于，設計成果的重復利用，因其有強大的復功能。一些相近、相似的工程設計，尤其是詳圖構造部分，只要簡單修改一下就行了，或者直接套用。每個單位可以建立自己統一的樣圖庫，給規范出圖，統一管理，提供了可能。AutoCAD繪圖軟件繪制的建筑設計圖紙的精度真正提高到了毫米，而對于復雜、不規整平面的建筑圖離開了CAD繪制，困難將是成倍增長。運用計算機輔助設計可以快速的將圖形顯示出來，使設計人員及時對設計做出判斷和修改；利用計算機可以進行圖形的尺寸標注、編輯、放大、縮小、平移和旋轉等數據加工工作，大大減輕設計人員的勞動強度。
AutoCAD 繪圖軟件的產生，使得描圖工種消失，CAD 軟件可以將建筑圖直接轉成設備底圖，使水、暖、電氣等工程師們不用再在描繪設備底圖上浪費時間。重復工作越多，這種優勢越明顯。
3．3 資料存檔階段
計算機輔助設計軟件繪制的圖形、圖像文件可以直接存儲在軟盤、硬盤上，資料的保管，調用極為方便。你可以將設計項目刻錄成光盤，數據至少可以保存 50 年。現在還可以將以前的圖紙通過掃描儀，數字化儀輸入電腦，避免資料因受潮、蟲蛀以及破壞性查閱成的不必要損失。電子文件歸檔使得工程設計成本降低15％－30％；產品設計周期縮短30％－50％；設備利用率提高2－3倍；產品質量提高5－15倍；加工過程減少30％－60％。其中人工成本降低 5％－20％，大大提高了工作效率。
4 結束語
綜上所述，計算機輔助設計技術的產生和運用，給建筑設計行業帶來了巨大變化，使建筑設計能很快和國際接軌，為廣大建筑師們開拓了設計視野、提高了繪圖質量，縮短了設計周期。建筑師們在縮短設計周期和提高設計質量同時又需要正視它的局限性，善用其長處。也就是設計者把復制、計算、畫圖、數據存儲和處理等繁重工作交給計算機完成，而把主要精力用于方案的概念性、創造性的構思，施工圖節點構造的設計，在每個不同的設計階段正確使用計算機輔助設計軟件，來更快捷、更完美的呈現建筑設計成果。
參考文獻
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2. 岳德義.計算機輔助設計在建筑設計中的若干技術問題研究[J].哈爾濱工程大學.2007(05)
【關鍵詞】CAPPS技術；高校大學生；普及；大型實驗設備；機械制造與自動化
0 引言
機械自動化主要指在機械制造業中應用自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動生產過程，加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向，機械自動化的技術水準不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響[1]。機械制造及自動化技術是一項應用計算機及其設備協助工程技術人員完成產品設計和制造的新興技術。本專業面向設計院所、機械制造、輕工汽車等行業，培養機械制造與自動化專業高級專門人才。該專業畢業生可從事機械制造技術和計算機應用技術復合的工作，如機械產品的計算機輔助設計與制造、計算機輔助產品造型、計算機輔助工藝過程管理和數控技術等。隨著機械制造計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）的發展，CAPPS技術起到了促成二者的有機結合的橋梁作用。
因此，在機械制造與自動化專業大學生中普及CAPPS技術的應用是一項必要的且刻不容緩的工作。
1 關于CAPPS技術
Capps（Computer Aided Process Planning System.）是指借助于計算機軟硬件技術和支撐環境，利用計算機進行數值計算、邏輯判斷和推理等的功能來制定零件機械加工工藝過程。借助于CAPPS，可以解決手工工藝設計效率低、一致性差、質量不穩定、不易達到優化等問題。
1.1 CAPPS的地位與意義[2]
在機械制造過程中，工藝過程設計是連接產品設計與車間生產制造的中間橋梁，是安排生產計劃和生產管理的重要依據，同時也是企業工藝過程的一個法規。工藝過程設計是經驗性很強且影響因素很多的決策過程。傳統的工藝設計已不能適應目前的機械產品市場以多品種、小批量生產起主導作用的發展和需要。現代制造技術的發展和市場發展的需要，CAD/CAM系統的集成化、智能化方向成為大勢所致，而CAPP在其中起著不可替代的作用。
由于計算機集成制造系統（CIMS-computer integrated manufacturing system）的出現，計算機輔助工藝規劃上與計算機輔助設計（CAD-computer aided design）相接，下與計算機輔助制造（CAM-computer aided manufacturing）相連，是連接設計與制造之間的橋梁，設計信息只能通過工藝設計才能生成制造信息，設計只能通過工藝設計才能與制造實現功能和信息的集成。由此可見CAPPS在實現生產自動化中的重要地位。如下圖1
圖1
CAPPS（Computer Aided Process Planning System ，又稱計算機輔助工藝設計系統）是指借助于計算機軟硬件技術和支撐環境，利用計算機進行數值計算、邏輯判斷和推理等功能來制定零件的機械加工工藝過程。工藝設計是產品開發的重要環節，工藝設計的好壞直接決定零件的生產質量和生產效率以及成本。CAPPS的實施就是為了縮短工藝編制的時間，優化工藝并實現工藝編制的自動化，減輕工藝編制人員的勞動強度；CAPPS的應用還可以使企業的工藝文件實現標準化，實現企業內部數據的高度統一，標準化的工藝文件更加適合企業現代化的生產與管理環境，方便企業應用PDM，ERP等系統。
計算機輔助工藝設計的重要意義在于：可以將工藝設計人員從大量繁重的重復性的手工勞動中解放出來，使他們能將主要精力投入到新產品的開發、工藝裝備的改進及新工藝的研究等具有創造性的工作中；可以大大縮短工藝設計周期，保證工藝設計的質量，提高產品在市場上的競爭能力；可以提高企業工藝設計的標準化，并有利于工藝設計的最優化工作；能夠適應當前日趨自動化現代制造環節的需要，并為實現計算機集成制造系統創造必要的技術基礎
1.2 CAPPS技術的內涵[2-4]
隨著計算機在機械行業中的廣泛應用，將相互獨立的計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）之間進行連接成為發展之必然，而充當CAD與CAM之間紐帶的計算機輔助工藝過程設計（CAPP）便應運而生。CAPPS即計算機輔助工藝過程設計，其應具有的基本功能為：①輸入設計信息；②選擇工藝路線、決定工序內容及所使用的機床、刀具、夾具等；③決定切削用量；④估算工時與成本；⑤輸出工藝文件等。由此可知，其相關知識點應包括金屬切削基本知識與理論、機械加工工藝規程設計、典型零件加工與表面質量、成組技術、金屬切削機床、刀具、夾具、計算機繪圖、計算機數據處理技術、計算機圖形處理技術、工程數據庫、幾何建模與特征建模、CAD、CAM等內容。
1.3 CAPPS技術的外延[2-4]
關鍵詞：計算機輔助設計；日用陶瓷；子型
中圖分類號：J033 文獻標識碼：A 文章編號：2095-4115（2013）10-58-3
“技隨時代”，就陶瓷設計方法而言也是必然，隨著20世紀初計算機的問世，它逐漸成為人們生活、工作中不可缺少的必備工具之一，其后的發展對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響，人們對計算機能力的認識也在不斷深入，在陶瓷設計領域計算機輔助設計技術的運用也呈現出明顯的優越性。作為一項具有悠久歷史的傳統設計門類，日用陶瓷設計逐步開始以計算機為設計工具，結合藝術之美，為該產業帶來巨大的效益，開拓了一片全新的發展空間。計算機的加入，無論是在產品構思、結構分析還是模型制作方面都為現代日用陶瓷設計帶來巨大的便捷與飛躍。隨著這股技術革命浪潮，日用陶瓷設計的方法與工藝日趨現代化，不斷地向著創新、高效和多樣化的特點發展。
一、日用陶瓷造型設計中計算機輔助設計常用軟件
隨著技術的發展，日用陶瓷造型中的計算機輔助設計可以運用的軟件越來越多，每種軟件都有各自不同的特點，在設計時針對不同的設計理念運用軟件可以起到事半功倍的效果。
（一）Rhino
Rhino是美國Robert McNeel & Assoc.開發的PC上強大的專業3D造型軟件，它可以廣泛地應用于三維的動畫制作、工業制造、科學研究以及機械設計等領域。在這些領域必定有一個或多個環節運用計算機進行輔助設計，它能輕易整合3DS MAX與Softimage的模型功能部分。能輸出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并適用于幾乎所有3D軟件，對增加模型生產效率有明顯效果。Rhino可以創建、編輯、分析和轉換NURBS曲線、曲面、和實體，并且在復雜度、角度和尺寸方面沒有任何限制。
Rhino的特點是無量化的概念建模，不需要很精確的數據資料，就可以快速地將平面草圖繪制成立體模型，使設計師在相對短的時間內在三維空間中完善自己的設計方案。在造型方案確定后，通過某一部件的尺寸進行等比例的調整，就能確定整件產品的全部尺寸，方便快捷，大大增加了日用陶瓷設計中造型形態的多樣性和可能性。
Rhino在渲染方面較為薄弱，雖然它帶有一些有用的渲染功能，但不是主要功能，并且利用Rhino不能生成帶有注釋和標識的二維圖形。
（二）3D Studio Max
3D Studio Max，常簡稱為3ds Max或MAX，是目前最被人們熟知的三維建模軟件，它是Discreet公司開發的同樣基于PC系統的三維動畫渲染和制作軟件，由于它強大的渲染功能，現在被廣泛的運用在室內設計行業中，3ds Max 中的iray渲染器能使最終的設計方案有更逼真的呈現。它在曲面的繪制和操作上雖然沒有Rhino快捷高效，但它的優勢在于其擁有眾多的使用者，交流方便，在各種教程和資源的共享下容易上手，便于初學者的學習。
（三）Pro/Engineer
Pro/Engineer操作軟件是美國參數技術公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件，以參數化著稱，是參數化技術的最早應用者，在目前的工業設計行業中有著廣泛的運用，大部分產品設計公司都要求設計師熟練掌握該軟件的運用。
什么是參數化？相對于產品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復雜的幾何模型，都可以分解成有限數量的構成特征，而每一種構成特征，都可以用有限的參數完全約束，這就是參數化的基本概念。Pro/E第一個提出了參數化設計的概念，并且采用了單一數據庫來解決特征的相關性問題。
Pro/Engineer是一個功能定義系統，即造型是通過各種不同的設計專用功能來實現，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽殼（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。Pro/Engineer比較適合成套產品設計，但在曲面設計方面沒有太多優勢。
二、日用陶瓷設計中計算機輔助設計的優勢
在設計中許多變幻豐富的造型難以得到實現，大都僅停留在圖紙上，很大一部分原因是無法準確的制作翻模所需的子型。傳統日用陶瓷的原型全部采用手工制作的方式，在面對一些不規則造型時，只能運用有限的尺規計算和依靠模型師傅對形態的感知能力來進行制作。由于個人感知能力的差異，從圖紙到子型容易出現較大偏差，結果常常差強人意，達不到最初的設計構想，只能通過不斷地修改來進行調整，這無疑將花費大量的重復勞動時間和人力。子型的制作質量直接影響陶瓷成品的優劣，所以子型是否能準確的呈現設計構想對于日用陶瓷的制作十分重要。在傳統的陶瓷設計和制作過程中，往往要等產品出樣后才能一觀全貌，發現缺陷后，必須從子型開始修改，這就導致了設計周期的延長。由此可以看出，傳統的日用陶瓷子型的設計和制作是一項繁重且低效的手工勞動。在當今日益激烈的市場競爭下，這個問題必須得到解決，以便縮短開發周期，提高產品質量，更快更好地推出新產品。
計算機輔助設計可以較好地解決這個問題。設計師在完成草圖階段后運用3D建模軟件繪制立體的三維模型，從平面的點、線、面的編輯到三維空間的立體曲面，最大限度的將設計更逼真更生動的展現出來，產品在從二維向三維的轉換過程中，設計師可以在任何階段和對任何一根造型結構線進行編輯和調整，不斷完善產品形態，直到獲得最優方案。方案確定后，設計師根據產品的最終效果賦予模型不同的肌理，通過設置不同的光源和環境來達到最逼真的效果表現。完成后的計算機模型可以直接通過3D打印機或CNC數控機床制作出產品模具。計算機輔助設計的高效率、低能耗，大大縮短了產品設計周期，促進了日用陶瓷設計在造型上的突破和創新，讓設計師有了更大的發揮空間和將更多的時間和精力投入到產品設計中。
當然，計算機輔助設計的介入對日用陶瓷設計的影響還不止于此，更重要的是它為日用陶瓷設計的創新和發展帶來了更多新的可能和嘗試，許多傳統制作手法無法實現的造型形態，在計算機的強大功能下得以呈現。
三、計算機輔助設計所帶來的日用陶瓷形態上的革命性變革
從下面幾個例子我們可以看到計算機輔助設計為日用陶瓷的產品形態所帶來的各種新的可能。
（一）形的融合
作品《奇觀》（圖1）的設計構思是將兩種不同的瓶型巧妙地融合在一起，生成全新的設計造型。這樣的設計理念所產生的產品形態是無法通過傳統陶瓷制作方式來完成的，因為兩種器型在相交時所產生的結構線必須通過計算機數據精確計算才能呈現出完美的結合形態。作品《奇觀》是通過計算機運用3D建模軟件將設計造型表現出來（圖2），在立體的三維模型中進行修改和調整，而后使用CNC直接制作出生產所需的石膏模具，這樣的話通過模具生產出來的產品百分之百的還原了計算機的三維模型，同時也是設計師設計構思的準確呈現。
（二）形的咬合
作品《我們》（圖3）是通過器型疊加的方式設計出的一款多功能花器，該作品是這樣的容器――沒有所謂的“正”與“反”，也就是沒有所謂的“口”或“底”。你可以將它當做花器，但是倒置過后，它也可以是燭臺或果盤。作品的制作難度在于兩個花器間的契合度的把握（圖4）。由于花器口部、底部與瓶身結構線都不是平面的同心圓，所以如果有偏差就會導致兩個器型無法重疊，并且在燒制過程中也容易變形。傳統陶瓷制作工藝在制作規則的同心圓器型上較為容易和快捷，但在偏心圓造型上則要耗費大量的時間和精力，且最后的模型契合度也無法達到計算機的精確性。
（三）復雜精密形態
藝術家Michael Eden運用計算機輔助設計為我們呈現出一組美輪美奐的數字化陶瓷作品（圖5），這組作品最先帶給我們的是一種視覺上的震撼，這種高密度的精密形態在傳統陶瓷產品設計中從未有過，無論是在設計和制作都是傳統陶瓷制作工藝所很難實 現的。作品設計初期，僅在二維的圖紙上很難呈現出作品的全貌，設計師必須在三維的計算機模型中進行構思、設計、修改和完善，這不僅能更客觀更全面的了解設計進度和設計效果，還能進一步激發設計師的創作思維，不斷深化設計。
最后，作品通過3D打印技術和后期的手工藝相結合，完美的展現在觀眾面前。
（四）參數化
這款動物造型麥片碗（圖6）是由法國Bernardaud公司的女性設計師Geraldine de Beco所設計的，作品乍看之下除了帶有藝術氣息的螺旋內部結構似乎和動物造型扯不上關系（圖7），但將牛奶倒入碗中后，牛奶的形狀就顯現出動物造型，這是一個十分有趣的設計創意。同樣，這個作品離不開計算機的輔助設計，首先，根據最后想要顯現的動物圖案進行參數設制，通過滑動結構控制參數條調節控制點來動態控制圖形界面中的動物輪廓線，然后運用軟件運算建立動物形狀到圓形底部的連接曲面，生成后的曲面可以通過調節曲面結構線來達到理想的藝術形態。如果沒有計算機的輔助，僅憑設計師的抽象思維，很難準確地將設計創意表現出來。
四、結語
計算機輔助設計在日用陶瓷設計中的運用和普及是設計發展的必然趨勢，它在日用陶瓷設計中的不斷探索，促使著陶瓷產品造型的創新與完善。時代的變革賦予了設計師新的使命，他們既要具備較強的造型藝術表現能力和審美能力，又要了解當代計算機科技領域新動向，掌握現代計算機輔助陶瓷產品設計的基礎知識和操作，打破藝術與技術的界限。
計算機輔助設計通過和3D打印技術的有效結合，使日用陶瓷設計展現出更加豐富的表現形式，滿足人們生活中的多元化需求，將設計師從繁復、緩慢和重復性的勞動中解放出來，使他們可以大膽的想象、假設和創作更多豐富而有趣的陶瓷產品。計算機所帶來的新的造型語言，促使人們去不斷的探索和創造更為理想的形式表現，更好的將科學與藝術融為一體，促進日用陶瓷產業發展。
參考文獻：
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1計算機輔助機械設計方法
系統軟件處于整個軟件的核心內層，它的作用是對計算機資源進行自動管理和控制，主要包括操作系統和數據通信系統等。支撐軟件又稱為軟件開發工具，是一種軟件工具系統，它的作用是幫助人們高效率開發應用軟件。應用軟件是用于解決各種實際問題的程序，它是用戶利用計算機以及它所提供的各種系統軟件和支撐軟件自行編制的。計算機輔助機械設計首先要建立數學模型，雖然對于一般的機械零件有現成的數學模型可以使用，但對于沒有數學模型的就需要建立正確的數學模型，這是成功進行設計的第一步；接下來，根據手工計算的步驟設計程序框圖；然后根據程序框圖用高級語言編制程序；最后進入程序調試環節，程序編好后，要對源程序及程序適用范圍的邊界、轉折點進行試算，試算與手算結果要完全吻合。
2系統化機械設計方法
現代化機械設計正在向智能化、柔性化、系統化、信息化發展，而不再是把實現機械某一個單一的功能來作為設計的目標。從系統的角度為著眼點，機械系統設計過程中，為了讓機械產品能夠創造更高的經濟效益和社會效益，必須要在產品制造技術、功能、性能等方面，充分利用先進的技術，讓產品的結構產生質的飛躍。在對傳統機械設備改造的過程中，系統化設計和控制技術的應用成為了不可或缺的重要因素。人們對于機械產品的功能的需求隨著科學技術的飛速發展日益增多，這就導致了機械構造變得越來越復雜，產品壽命期逐漸縮短，機械產品更替的頻率逐漸加快。盡管如此，機械產品實際上所展現出的功能仍然無法滿足現代社會的需要。現在，計算機輔助設計已經廣泛應用于整個產品設計的過程中，從最初的設計計算，到設計繪圖，再到生產規劃和加工制造，計算機輔助設計都充分表現了獨特的優勢并且成果喜人。然而，對于產品開發初期方案的設計，計算機輔助設計還是有著不足，不能完全滿足設計的預期需求。如何讓整個機械設計更加系統化，設計過程更有規律性，從而更好的應用計算機輔助設計，這是必須要考慮的問題。于是，系統化設計法應運而生，采用這種設計方法，可以將設計任務由抽象到具體，由淺入深進行層次的劃分，然后對每一層次的既定目標和所采取的方法進行規劃。系統化設計法的優勢在于，每一個設計都是相對獨立卻又保持著有機的聯系，這些個設計結合在一起，就構成了完整的機械系統設計。為使設計工作科學有效的進行，在機械系統過程中，首先要把一機械系統分解為若干個子系統，各個子系統相對比較簡單，相互之間存在著聯系，各子系統還可再分解為更小的子系統，以此類推，直至可以滿足設計和分析的需要。系統分解時需要注意：首先要把握好分解數和層次。分解數太少和太多都不可以，太少則導致子系統仍很復雜，不利于進行模型化和系統優化，太多又會對總體系統的綜合造成難題。其次，分界面不能過于復雜，可以在要素間結合枝數（聯系數）較少和作用較弱的地方選擇分界面。此外，通常機械系統工作時，能量、物料和信息三者之間存在著轉換關系，從系統輸入到系統輸出的過程中，按一定的方向和途徑流動，不可以中斷或產生紊流，即便分解成各個子系統，它們的流動途徑仍應暢通和明確，在設計過程中，必須保持能量流、物料流和信息流的合理流動途徑。最后，需要了解到，系統分解與功能分解的不同。系統分解時，它把具有比較密切結合關系的要素結合在一起，其結構組成雖稍微簡單，但其功能往往還有多項，每個系統仍是一個系統。而功能分解時，是按功能體系進行逐級分解，直至不能再分解的單元功能。
3結束語
綜上所述，智能化的設計軟件、媒體、超媒體工具、虛擬現實技術已經被廣泛地應用于現代機械設計領域并展現出了優勢。目前，智能化設計、異地協同設計、計算機輔助設計這些技術還處在起步的階段，還需要不斷的深入研究，擴展領域知識，提高技術水平，從而讓機械設計得到更大的提升，以適應快速增長的經濟需求。
作者：張銳單位：哈爾濱重型機器有限責任公司
關鍵詞：數字化設計與制造；壓力容器；發展及應用
引言
近年來，我國科學技術得到了快速的發展，現代化制造技術也在發生重大變革，其中典型的有壓力容器設計、制造與應用。壓力容器的質量影響著使用者的安全，在設計與制造中稍一疏忽將會導致產品不能正常安裝，甚至造成整個設備報廢，嚴重者還將導致安全事故的發生。
1.概論
壓力容器是我國現代化工業的重要組成部分，主要用于高溫、高壓、易燃易爆等物質的盛裝，壓力容器質量的好壞關系著使用單位的安全性，為保證壓力容器的質量，應嚴格控制制造的各個環節。當前我國許多企業依然還在使用傳統的制造工藝，主要以手工機床為主導，數字化技術的應用將現代工業帶入了一個新的局面。其主要技術有計算機輔助設計（CAD/CAM）、計算機輔助工藝設計（CAPP）、計算機輔助工程分析（CAE）以及產品數據管理（PDM）等。在設計環節，包含了產品的規劃、設計、生產準備等。數字化制造主要是實現CAM與CAD等技術的應用，并在制造過程中解決相關性問題。同時將制造過程用數字化反映出來，并對制造質量、定量等信息進行綜合評價。
此外，在數字化設計與制造中，會根據不同需要對其進行調整，例如，在測繪行業中，數字化技術將會以測繪生產的形式存在，通過對數字化生產及技術進行管理，從而使其向信息化轉變。在汽車模具制造行業，數字化將會以模具制造為主導實現汽車模具的設計及制造。
2.壓力容器制造業的現狀及發展
當前，國外的壓力容器主要執行壓力容器國際標準一體化，但隨著全球經濟一體化的快速發展，壓力容器標準國際化將更加明顯。壓力容器在設計及制造中，會受到多重因素的影響，尤其是整個制造系統沒有統一的管理及控制方案，將會直接影響到產品質量。在設計方面，采用AutoCAD、ANSYS、SW6以及PVCAD等設計軟件降低了設計勞動強度，提高了設計效率，同國外數控技術管理部門相比較，我國壓力容器在零部件的制作、焊接等自動化工序上、以及產品的精度和生產質量等方面還有著不小的差距。在設計理論研究方面，專家系統以及CAPP系統均已達到成熟階段，但受到我國當前經濟水平和企業經營規模的限制，對壓力容器的設計和制造有著很大的束縛。
此外，我國壓力容器在制造生產中也存在很多問題，其中主要表現在：①生產工藝的重復性以及多余的工藝，影響了產品生產周期和產品質量。②生產時沒有嚴格按照國家規范及標準進行，導致產品存在嚴重的質量隱患等；③不同工藝在生產中脫節，導致產品生產周期過長，嚴重者將直接影響產品質量的優劣。
3.數字化在壓力容器設計中的具體實施
壓力容器在設計中，受到的影響因素有很多，例如，受到壓力容器的強度，荷載的測試水平、幾何尺寸等，其隨機變量比較多，在設計時，引進先進的設計方法進行設計可以有效地提高相關變量的準確數據，使其結構更加接近實際情況。
壓力容器在近年來的發展中，向著精密化、智能化、柔軟化、網絡化、集成化等方向發展。在設計發展中，壓力容器設計實現了從手工繪圖到計算機輔助設計與建模的過渡，當前常用AutoCAD、Pro/E、Solidworks等繪圖軟件進行圖形繪制及建模，在保證圖形質量的同時，大大提高了生產效率。
數字化在壓力容器的應用中需要解決以下幾個方面的內容：①建立統一的產品模型，向標準化方向實施，保證產品在維修階段的有效性和統一性。②建立數據交換標準。使其達到有效的信息交換，保證各個階段的動態聯盟。③數據集成。使其完成管理系統、組織系統之間的數據管理和共享。④過程集成。完成現代化工藝流程化，使其整個生產過程統一化和簡單化，在生產的過程中完成自動化管理和生產。
4.數字化在壓力容器制造中的具體措施
數字化制造在壓力容器中的應用，①從壓力容器產品設計研發角度應用，則利用計算技術輔助設計CAD/CAM等軟件平臺，如配套應用建模分析方法有AutoCAD、Solidworks、Pro/E等制圖軟件平臺，能夠有效保障設計效率提升，使之與生產加工達到緊密銜接。②從產品加工工藝應用，CAPP是實現計算機輔助設計CAD/CAM到產品制造系統的橋梁，通過計算機技術，以系統化、標準化方法，確定零件或產品從毛坯到成品的制造工藝流程方法與技術，與傳統工藝相比，CAPP能夠提高工藝文件質量與工作效率，減少工藝編制工作對工藝人員技術的依賴，縮短工藝準備工作，建立工藝知識庫。③從壓力容器生產制造過程中應用數字化技術，首先建立可靠的PDM平臺，然后配套應用計算機輔助設計手段、數控加工設備、焊接機器人等先進的生產裝備流水線作業。我國當前的機器人技術已經較為成熟，可以根據對生產設備和管理技術的控制，實現工業機器人的自動化生產。
此外，在壓力容器產品設計建模階段，也應當建立一種可以展現產品全壽命周期數據的產品模型。此時，則需要考慮產品數據交換、數據集成、功能集成等，以做好軟件平臺應用的接口自動化，強化客戶端與服務器間的信息資源控制等，從而才能搭建有力的網絡輔助設計平臺，指導于壓力容器產品的實踐加工。
5.結語
隨著科學技術的不斷發展，我國數字化技術在壓力容器設計與制造中的應用將更加成熟，并逐漸向著網絡化、智能化、一體化等標準發展。同時，隨著國外標準一體化的相關規范標準的建立，壓力容器中相關技術的應用將會更加全面，更加快捷。本文對數字化在壓力容器的設計與制造中存在的問題討論的不夠具體，以及相關技術的應用討論的不夠全面，此點將是筆者今后的重點研究方向。
參考文獻：
[1]劉檢華，孫連勝，張旭，等.三維數字化設計制造技術內涵及關鍵問題[J].計算機集成制造系統，2014，03：494-504.
關鍵詞 機械制造；自動化技術；信息；機械自動化
中圖分類號TH16 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）58-0143-02
0 引言
將自動化技術應用在機械生產制造中，可有效提高機械制造業的生產力及產品質量，大幅縮短產品生產周期，還能減輕人工勞動強度，節約生產成本，顯著提升機械制造企業的經濟效益。同事機械自動化在帶動相關技術的發展、促進產品更新速度、改善工人勞動環境等方面也具有深遠的影響[1]。
1 機械自動化技術應用現狀
實現機械自動化的理論基礎是控制理論[2]。根據被控對象的特性與其所處環境的變化，能動地通過信息反饋作用施加控制作用給被控對象，從而使系統按預設功能運行。控制理論為解決當今許多具有挑戰性的社會生產與科技研究問題發揮了重要作用，是實現自動化控制的理論基礎，其發展及應用將徹底改變人類傳統的生產、生存、生活和管理模式。機械自動化技術的應用主要體現在以下方面。
1.1 信息自動化
包括計算機輔助設計、工藝輔助設計、輔助制造以及產品數據庫系統管理等。計算機輔助設計是指通過計算機的圖形設計軟件及設備，輔助工程師進行機械部件及構造的設計工作；工藝輔助設計是建立計算機輔助設計和輔助制造兩者之間的連接，對生產工藝效率進行提高和優化，使其標準化程度不斷增加；輔助制造是在產品生產過程或工藝系統中通過采用計算機的數值控制技術（通常稱數控技術）達到控制生產的目的；產品數據庫系統管理是對計算機設計、生產制造過程中出現的數據信息進行系統化管理。
1.2 物資供輸自動化
物資供輸自動化管理可將機械制造系統中所需的各種原材料或成品輸送到預定的相應位置，是自動化機械制造過程中不可缺少的細分系統。通常情況下，自動化物資供輸管理系統主要包括單機自動裝置、自動輸送設備、自動化軟件系統組件等。
1.3 生產自動化
自動化的機械制造加工系統，可以自動持續進行重復工序的循環，同時還可以自動裝卸機械組件。在機械制造中采用自動化生產加工系統，可以全面代替人員體力勞動，減少機械生產加工過程中由于人為操作失誤等因素而存在的幾率，大幅提升產品的質量和品質。
1.4 設備裝配自動化
設備裝配自動化是將特定規格、形狀的機械零配件按照設計預定的技術要求，通過搬運、組裝、調試、試驗、驗收等步驟，自動組裝為一套能夠進行生產制造的工藝流水線。設備裝配是機械制造生產過程中的重要環節，自動化設備裝配系統取代了以往依靠人工循環復雜操作進行的裝配工作，能夠有效提高機械生產的效率和產品質量，是現代化機械制造中的一項重要技術應用。
1.5 檢測自動化
隨著現代科學技術水平的不斷發展和提高，各種新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型復雜加工設備不斷被應用到機械制造業中，使產品的檢測技術和工作難度也不斷增大，傳統依靠人工直接檢測的方法已經不能滿足現代化高精度工藝水平的產品檢測要求，所以，自動化檢測技術必然被引入到機械制造中，現在應用相對較多的技術主要包括基于時序、電流信號、人工神經網絡對刀具、組件磨損狀態的識別檢測，以及多判斷系統的智能設備診斷技術等。
2 機械自動化技術應用前景
當前，我國機械制造自動化技術正不斷向著高度集成化、智能化，以及虛擬化[3]方向發展，且自動化技術的應用與計算機輔助設計、集成制造、輔助管理等理念緊密聯系，為機械制造業將來的發展提供了完備的技術支持和保障。
2.1 集成化
在機械制造中采用計算機集成技術，是21世紀機械制造企業的主要生產方式。信息自動化集成系統作為一個由若干個相互關聯的細分系統組成的整體，通常情況下可將其劃分為工程設計信息分系統、自動化制造分系統，自動化管理信息分系統，以及質量信息分系統組成。
2.2 智能化
智能化機械制造系統可以理解為由智能化機械和機械工程專家共同組成的人機一體化機械制造智能系統，該智能系統在機械生產制造過程中能進行相應的智能化人機交互活動，如邏輯分析推理、命題判斷、工藝構思等。在智能化系統中“機械智能”主要體現在該系統具有良好的工作界面，在生產制造過程中能夠進行充分的人機交流互動。在機械設計和生產過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的可協調性和適應性能；對于生產人員，智能化制造強調安全和高效；對于企業或社會，提倡充分協作與合理競爭；對于環境，要求作到無污染，節約能源和資源，以及對廢品的充分回收利用。
2.3 虛擬化
虛擬化制造技術主要包含控制理論、計算機技術、多媒體技術、信息管理、人工智能、以及現代制造工藝等新技術，并以計算機仿真模擬分析技術為基礎，形成的一項由多學科綜合化的系統技術。機械制造中應用的虛擬制造技術，其利用計算機仿真技術和信息技術對現實中的機械制造活動的全過程狀態進行全面的仿真模擬分析，以提前獲知實際制造過程中可能出現的問題，在實際生產前以采取相應的技術預防措施，從而達到新產品的生產制造一次性成功。虛擬化制造的應用，可有效降低生產成本、縮短產品開發周期，大幅增強了企業在行業領域中的競爭力。
3 結論
總體來說，只有將自動化技術、現代信息技術、系統工程技術、數據庫管理技術和傳統的制造技術進行有機融合，才是機械制造業在今后的發展方向，即在機械制造中實現全面的自動化；另一方面，機械制造中應用的自動化技術，其系統必須是充分開放和可控的[4]，應能夠隨時根據生產狀況的變化實時獲取信息并進行必要的分析處理以及調整控制，確保機械生產的整條流水線持續正常運轉。
參考文獻
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[2]楊建平，劉艷玲.自動化技術在機械應用中的發展研究[J].中小企業管理與科技，2008(1).
關鍵詞：計算機輔助設計；AutoCAD；教學方法
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）05-0997-02
美國公司Autodesk開發的計算機輔助設計軟件AutoCAD，其通用性非常強，現在已經成為設計類專業所必須精通的一門課程。如今廣泛應用于多個行業，這些行業有航空航天、機械物理、建筑設計、化工化學、服裝設計等等。
AutoCAD課程是設計類專業的專業基礎課，對于我校的《裝潢設計》專業和計算機相關專業均以必修課和選修課的形式開設；為了滿足廣大學生學習興趣的需要，這本課程已經開設為全校性公共選修課程。通過計算機輔助設計課程的學習不少學生反映強烈，其一對計算機熟悉程度不同導致學生接收知識點相差大，其二學生在學習一段時間以后反而沒有了自信。這是為什么呢？
1 傳統的CAD教學模式
要知道首先AutoCAD具有很強的應用性、實踐性，一般專科層次的學生缺乏自我認同感；對自己的見解、想法一般不與其他人分享，不會提出自己的主張；這樣的話，學生之間幾乎沒有什么交流，學習起來事半功倍。除此之外，學生學習的主動性差、基礎薄弱、自制能力不強等客觀因素的影響也影響了CAD的學習效果。
在研究本門課程的教學方法之前筆者查閱了許多的資料；發現有趣的現象，很多學者對于設計技術、設計的理論、設計的方法交叉學習上面很有研究，他們取得了很多的豐碩成果。這些學者在CAD與CAM方面結合較為緊密，大多學者的研究結果都是針對本科教學，理論性較強。而專科學校的學生除上述因素之外，本身學習理論性東西，以及邏輯思維方面較欠缺；這種大而全，輻射面太廣的教學方式反而不利于他們的學習。
2 專科學生教學模式
2.1教學方法
作為一門動手動力要求較強的課程，選擇什么樣的教學方法由為重要。首先是制訂教學計劃，計算機輔助設計它作為很多專業都要求掌握的技能，其具有普式教育的含意，培養學生基本的繪圖及讀圖的能力。另一方面它又可以是針對性極強的，比如機械制造方面對精度要求非常嚴格，學生必須掌握全面的知識點才能得心應手；但是像裝璜設計這些專業對精度要求又不高，反而是追求一定的美觀效果。所以，我們在選擇實例圖的時候必須循序漸進。
2.2階段教學
2.2.1第一階段 二維基礎階段
在這個階段是所有不同專業學生所必須掌握的階段；主要使用發散教學方式，在此過程中老師講授的大而全面，也非常的精細，學生要逐步適應教師的節奏；課堂外必須把沒有掌握的東西消化吸收。
例如：筆者計算機輔助設計第一課講解實例如下：請使用5種以上的方式繪制下圖！
圖1
1）“極軸”法。默認情況下此命已經打開，選擇“直線”命令——選擇直線的任意左端點——水平輕移鼠標（顯示出極軸即虛線）——鍵入50回車確定。這是最基本最直觀的方法，是所有學生都要掌握的。
2）“正交”法。按下“F8”，此時只能在水平或垂直方向作圖。
3）“柵格”法。按下“捕捉”和“柵格”兩個按鈕。
4）“直角坐標” 法。輸入“Line”命令以后，第一個坐標點輸入“0，0” ，第二個坐標點輸入“80，0”。
5）“極坐標” 法。輸入“Line”命令以后，第一個坐標點輸入“0，0” ，第二個坐標點輸入“80
在上述五種方法的后面兩種中，可以演變另外兩種方法即：相對直角坐標法、相對極坐標法；在課堂中，先提出來下次課講解。大家可以看出雖然繪制直線非常簡單，但其輻射面很廣；涉及的知識占很多，通過這樣全面的講解使學生不但掌握了知識點，而且學會了應用，但距離靈活使用還需要大量的練習。
2.2.2第二階段：二維高級階段
在這個階段是提高學生設計實戰的階段；主要使用實例教學方式。在此過程中老師講授的小而精，通過這樣的練習學生具有初步的設計技能。
例如：繪制下圖！
圖2
在此階段，通過各種實例的講解除了讓同學們掌握制圖的方法外，還讓同學掌握在機械制造方面的精度要求、裝璜設計方面的美觀要求、園林設計方面的局部縮放、相關的ISO標準等。
2.2.3第三階段：二維設計階段
在這一階段，學生已經對CAD二維制圖命令的使用完全掌握的情況下，主要體現的是設計的思想、設計的具體經過、圖層和圖塊的使用、CAD出圖。一般而言，類型于“小區平面圖”、“小區樓層平面圖”這些工程量適中的實例適合在這一過程中使用。
2.2.4第三階段：3D階段
三維階段為機械制造等專業學生所必須掌握的內容，其他諸如“服裝設計”、“裝璜設計”等是選學內容；但是作為設計師或者設計工作人員，如果讀不懂3D圖，那也是萬萬不行的。所以本課程主要就是要求大家會使用基本的三維命令來建模，能夠讀懂“三視圖”；例如下圖就是給出工程方面的“立面圖”、“左視圖”、“平面圖”，要求完成右下角如圖的建模。
圖3
通過這樣的練習，學生對“三視圖”有所了解，形成一定的空間想像能力。對于以后給出的圖形能夠大致想像出它的效果。最后通過其他實例來練習“剖切”、“放樣”等命令，使學生對AutoCAD三維建模有一個全面的了解。
3 結束語
計算機輔助設計是一門新興的課程，不但具有很強的生命力，而且有眾多的用戶群；其發展潛力巨大。教師在授課時不能只是簡單的講解命令的用法，完成一些簡單的例子，而要使學生能將知識點爛熟；在使用時才能靈活運用。更重要的是不能讓學生死記我們的步驟，要學會方法，達到觸類旁通的效果。
參考文獻：
關鍵詞:現代模具;設計;制造;信息化
現代模具產品制造是典型的單件小批量、離散型生產。傳統模具產品開發從設計、試制到產品上市周期太長,設計過程中難以與用戶進行交流,難以及時聽取用戶的意見,難以考慮可制造性和可裝配性,很難全面考慮安全、維護等方面的要求,不能綜合考慮生產、時間以及費用等相互制約條件的限制,更談不上考慮整個模具產品壽命周期的諸多問題。筆者就現代模具產品設計與制造的高科技信息化及其應用談點淺見。
1現代模具設計與制造已步入信息化時代
改革開放30多年來,中國模具生產作為一個產業有了翻天覆地的變化。這種變化主要體現在三個方面:產能變化、生產方式變化、技術革命。大多數人看到的是中國模具產業作為一個行業的從無到有、從小到大、從拾漏補缺到成為主力,以及模具需求和產量的快速增長變化。但更重要的是生產方式轉變和技術革命。后兩種變化是一種更加深刻、更加根本性的變化。生產方式的轉變主要體現在,從過去傳統的小而全的后方車間、作坊式的生產,轉變為高度市場專業協作的大規模生產方式;從完全非標生產到相對標準化和準標準化生產。模具生產技術革命,濃縮到一點就是企業信息化也就是數字化制造和信息化管理。
20世紀80年代前,很多模具是靠鉗工用手打磨出來的;90年代,由于引入了數控加工機床、edm等較先進的設備,大大地提高了模具的生產工藝水平,生產周期及模具的品質也有了很大的縮短和改進。高精度加工己經把工人從繁重的體力勞動中解放出來。另一方面,cad/cam/cae等計算機輔助技術在模具行業也得到了廣泛的應用,模具的設計及數控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae軟件對于模具技術人員的工作效率和設計的可靠性已經有了很大的提高。目前各模具企業又面臨著一個新的課題,如何把企業管理也同樣從煩瑣的事務中解放出來,讓信息化管理為企業的生產效率提升作出貢獻。所以模具企業管理的信息化己經成為模具行業發展和進步的必然趨勢。
模具生產是單件訂單式生產,在管理信息化中有其強烈的特殊性。設計是制造的一部分,工藝設計不充分,設計與工藝信息可直接重復利用價值不大。因此,根據企業生產特點把握全面信息化管理與實用、簡化管理的平衡點,是信息化的關鍵。這就造成很難照搬成熟的管理軟件。例如汽車模具企業沒有傳統意義上的原材料,倉庫管理等等。購置的都是部件與部件的半成品,不存在入庫出庫過程,制造費用的攤銷每個企業也是都不一樣。又比如成本核算更應該采用項目管理的辦法,而不是采用一般加工制造業的辦法,什么pdm、erp等軟件不經過徹底的改造是完全不適應的。
2現代模具設計的CAD/CAE技術的應用
模具設計是隨工業產品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、表面質量要求以及其成型工藝條件的變化而變化的,所以每副模具都必須進行創造性的設計。模具設計的內容包括產品零件(常稱為制件)成型工藝優化設計與力學計算和尺寸與尺寸精度確定與設計等,因此模具設計常分為制件工藝分析與設計、模具總體方案設計、總體結構設計、施工圖設計四個階段。CAD/CAE,計算機輔助設計和輔助工程,它包括概念設計、優化設計、有限元分析、計算機仿真、計算機輔助繪圖和計算機輔助設計過程管理等。應用CAD技術可以設計出產品的大體結構,再通過CAE技術進行結構分析、可行性評估和優化設計。采用模具CAD/CAE集成技術后,制件一般不需要再進行原型試驗,采用幾何造型技術,制件的形狀能精確、逼真地顯示在計算機屏幕上,有限元分析程序可以對其力學性能進行檢測。借助于計算機,自動繪圖代替了人工繪圖,自動檢索代替了手冊查閱,快速分析代替了手工計算,使模具設計師能從繁瑣的繪圖和計算中解放出來,集中精力從事諸如方案構思和結構優化等創造性的工作。在模具投產之前,CAE軟件可以預測模具結構有關參數的正確性。
當今的概念設計已不僅僅是停留在對外觀和結構的設計上,它已經擴展到對模具結構分析的領域。對于運用CAD技術設計出的模具,可運用先進的CAE軟件(尤其是有限元軟件)對其進行強度、剛度、抗沖擊實驗模擬、跌落實驗模擬、散熱能力、疲勞和蠕變等分析。通過這些分析,可以檢驗前面的概念性結構設計是否合理,分析出結構不合理的原因和部位,然后再在CAD軟件中進行相應的修改。修改后再在CAE中進行各種性能的檢測,最終確定滿足要求的模具結構。
當今CAD技術的發展使得概念設計思想體現在相應的模塊中。概念設計不再只是設計師的思維,系統模塊也融合了一般的概念設計理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE軟件系統,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有關產品早期設計的系統模塊,我們稱之為工業設計模塊或概念設計模塊。例如,Pro/ENGINEER就包含一個工業設計模塊——ProDesign,用于支持自上而下的投影設計,以及在復雜產品設計中所包含的許多復雜任務的自動設計。此模塊工具包括概念設計的二維非參數化的裝配布局編輯器。這些系統模塊的應用大大減少了設計師的工作量,節約了工作時間,提高了工作效率,使設計師把更多的精力用在新產品的開發及創新上。
3現代模具制造的CAD/CAE/CAM技術應用
現代經濟的飛速發展,推動了我國模具工業的前進。CAD/CAE/CAM技術的日臻完善和在模具制造上的應用,使其在現代模具的制造中發揮越來越重要的作用,CAD/CAE/CAM技術已成為現代模具的制造的必然趨勢。
