时间：2023-09-14 17:43:22
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机辅助设计及制造技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
随着计算机辅助设计技术日益成熟和发展，计算机辅助设计技术开始广泛应用于各行各业当中。特别是机械设计制造业，由于计算机辅助设计技术的应用而发生了翻天覆地的改变。不仅大大提升了工作效率，同时保障了机械设计的精准度。到了今天，计算机辅助设计技术已在机械设计领域当中有了广泛的应用，已成为了趋势，对机械制造业的发展有着无可替代的重要作用。笔者就通过论述机械设计中计算机辅助设计技术的应用，提出几点建议，希望可以为我国的机械制造业的进步提供帮助。
关键词：
计算机辅助设计技术；机械设计；信息技术；计算机；CAD
随着科技不断发展，人们的生活方方面面都发生了改变。计算机信息技术对人类的生产、生活都有着至关重要的影响。目前，随着各种计算机辅助技术的成熟，在各行各业当中都发挥了极高的应用价值。其中计算机辅助设计技术主要的工作原理是通过计算机技术的强大运算能力和图形生成能力辅助技术人员开展工作，最终达到提高工作效率和工作质量的目的。如今，在机械设计、航天航空、建筑与化工机械方面都有了广泛应用。计算机辅助技术的普及，不仅使工作机械的效率大大提升，同时也使工作质量有了明显的提高。本文通过对机械设计当中计算机辅助技术的应用进行讨论，希望可以为相关从业者提供帮助和参考。
1计算机辅助技术在机械设计当中的应用
计算机辅助设计技术一般被称作CAD，是用来辅助设计人员完成工作的计算机技术以及设备，其中包括了五个方面，即设计、建模、方针、协作、集成五部分。在这里面还包括了一些细化的内容，例如优化设计、概念设计、计算机辅助图画、计算机方针技术管理等。其中计算机辅助绘图技术是CAD中应用最为成熟、广泛的领域。最初计算机辅助设计技术仅仅局限在计算机辅助图形绘画领域，后来随着计算机技术的发展，逐渐得到了广泛应用。特别是近几年，计算机辅助技术已是机械工程当中的重中之重，是开展机械工程工作的基础和前提。不管是图形优化、编辑设计还是数据的存储分析，如今都离不开计算机辅助设计技术，下面就计算机辅助设计技术在机械设计当中的实际应用进行分析探讨。
1.1计算机辅助设计技术在机械系统参数分析中的应用
在机械设计当中，机械系统毫无疑问是十分重要的一环。一般情况下，可以采用VB6.0平台应用计算机辅助设计技术。例如，一般在分析全液压推土机的各种系统参数时，往往采用的方法是用系统计算牵引性能、液压系统速度、校正和效能等数据。
1.2计算机辅助设计技术在机械零件的制造过程中的应用
机械工程当中，零件，毋庸置疑是一切的基础、基石、根基。因此，在机械工程当中，往往需要设计大量繁杂和不同的零件。而这些零件则需要非常庞大的计算量，需要十分长的工时才能完成。而应用计算机辅助技术，只需要采用autoCAD、VisualBasic等平台来开发作图绘画，利用计算机强大的运算功能直接优化和修改零件。可以大大提升工作效率和零件的精准度，一般性的机械零件往往都是采用这种方法。
1.3计算机辅助设计技术在机械设备中的应用
在机械设计当中，需要大量计算量的还有机械模具的设计，应用计算机辅助设计技术可以完美解决。首先了解注塑模具的设计特点，通过计算机辅助设计技术了解注塑模具性质、功能和各项指标。通过计算机技术来解决设计模具当中的问题，让机械设备的模具设计变得便捷、准确。
1.4计算机辅助设计技术在机械制造中的应用
计算机辅助设计技术在机械制造当中的应用，还包括了三维模型的构建、图形符号和绘图。由于大部分机械设计过程往往比较复杂，需要应用很多符号和图形，这就必须依靠计算机辅助设计技术来完成，除了可以让设计人员的工作变得简单快捷之外，还可以消除设计当中的一些错误和问题，从而让机械设计的设计结果精确度大大提升。而计算机辅助设计技术应用于绘图工作当中，为机械设计提供了极大的帮助，缩短了绘图时间，提高了工作效率，也提高了工作质量。计算机辅助设计技术还可以应用于机械设计当中的三维立体模型构建。应用计算机辅助设计技术将设计产品立体地展示在人们面前，有利于进行更准确的信息分析。将设计结果形象、直观地呈现出来，一方面提高了现代机械设计的精确度，另外一方面可以解决在机械设计过程当中产生的各种其他问题。
2计算机辅助设计技术在实际的机械设计中的实践应用
在汽车的制造过程当中，汽车覆盖模具是影响整辆车质量的一个重要因素，在工艺上对于汽车覆盖模具的要求十分严格，特别是对于汽车覆盖模具的设计图纸与实体模型的一致性要求较高。如果说实际的模具和设计图纸存在一定差距，就属于不合格的汽车覆盖模具，需要不断返工，这样就会降低工作效率、增加工作成本，甚至对于产品在市场当中的反馈和影响也不好。但应用计算机辅助设计技术，就可以根据具体的情况修正和改进图纸的相关参数，可以及时完善实体模具的结构，极大保证了设计图纸与实体模型之间的高度一致性，避开了返工之类的现象，节省了资源，提高了工作质量与工作效率。
3计算机辅助技术在机械设计当中的优势
随着计算机辅助设计技术的广泛应用，各行各业都因为计算机辅助设计技术的应用而得到了飞速前进。如今，计算机辅助设计技术已成为了人们日常生活中、生产当中必不可少的工具。而在机械设计当中，计算机辅助设计技术的优势充分展现出来。
3.1计算机辅助设计技术与人脑思维相互适应
在设计过程中，一般都是先进行大脑的构思，在脑中产生一个立体的想法，然后再表达出来。而计算机辅助设计技术所使用的三维实体技术，可以真实、直观地将产品呈现出来。利用设计人员的思维表达，让设计人员有更多的时间去致力于产品研发和设计，而不是费力去思考、构建一个产品的形象表达，实现了产品设计的连续性，更提高了设计师的创新思维能力和想象力。计算机辅助设计技术所构架的三维立体图让设计变得更深入、思维更广泛、交流更简单。
3.2计算机辅助设计技术便于提升机械设计中整体质量
随着机械技术的不断发展，计算机辅助设计技术已逐渐与机械产品产生有机结合。首先，计算机辅助设计技术实现了装配环境下的零件设计，确保了相邻零件之间的完美结合，减少不匹配和单独设计的情况发生，让整个过程变得方便、快捷。同时在需要修改零件时，可通过计算机辅助设计技术将零件修正的全过程用动画或者平面的方式呈现出来，提高了过程的透明度，让整个修改过程十分方便。新技术的应用不仅大大提高产品的设计水平，还可以通过对机械设计中对象的形状描述、大小和位置信息的确定，将设计对象的几何形状和工作环境表达出来，能够大大提高产品质量。
3.3计算机辅助设计技术便于提高机械设计的效率
通过计算机辅助设计技术中三维机械设计技术的应用，可以更直观和迅捷地解决复杂的几何造型问题。通过计算机辅助设计技术利用简单的几何体就能计算出复杂的几何体，降低了工作强度，缩短了整个设计周期。而在进行全新的机械设计时，只需要重新设计和制造其中的部分零件就能够完成任务，大部分的零件依旧按照以往的情况使用，极高提升了设计工作效率，降低了设计工作的难度。
4结语
科技日新月异，各行各业都发生了巨大的变化。对于机械领域来说也一样，计算机辅助设计技术在机械设计中的应用为机械行业带来了巨大的变革，在未来已成为一种趋势。本文通过各个方面描述了机械设计当中计算机辅助技术的应用，希望可以通过这篇文章，为我国的机械行业发展带来帮助。
参考文献
[1]厉勇.浅谈计算机辅助设计软件在机械设计中的应用[J].中国科技纵横,2014(7):64.
[2]张胜文,吴永麟.成组技术在船用柴油机零件工艺设计中的应用研究[J].现代制造工程,1996(1):21-23.
[3]郑长松,谢昱北,郭军.SOLIDWORKS2006中文版机械设计高级应用实例(附光盘)[M].北京:机械工业出版社,2006.
关键词：计算机辅助设计；软件；建设
中图分类号：G633文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)06-11736-03
1 引言
所谓的计算机的计算机辅助设计，就是计算机辅助设计人员进行产品或者工程的设计。在设计过程中，设计人员处于主导地位，而计算机处于辅助地位。在生活和生产中的诸多领域，计算机辅助设计已经得到广泛的应用。随之出现了很多设计软件和设计方法技术，只有不断的学习，才能更好的掌握进而为工作提供便利。
2 CAD定义
计算机辅助设计(CAD)――是在计算机硬件与软件的支撑下，通过对产品的描述、造型、系统分析、优化、仿真和图形处理的研究，使计算机辅助技术师完成产品的全部设计过程，最后输出满意的设计结果和产品图形。
3 CAD技术在产品开发设计中的应用
随着人们物质生活和文化艺术水平的提高，对工业产品要求也越来越高，从家庭日用品、家用电器、家具等，到各类生产设备、仪器仪表、办公用品及各类交通工具、公共设施等，要拥有良好的外观形态、宜人的色彩、舒适的表面质感，可以美化人们的生活和生产环境，丰富人们的精神要求。因此，作为工程技术与美学艺术相结合的一门新科学――CAD产品造型设计，是现代工业产品设计中的一种现代设计方法。合理美观的造型设计可以在市场竞争中吸引更多的用户，争取市场的占有率，创造更多的经济价值。
计算机辅助技术和手段用于产品设计，具体体现在以下几个方面：
(1)设计表现展示向“无纸笔化”转变
计算机辅助产品设计，不需要各种各样的尺、规、笔、纸等传统工具，电脑的操作平台提供了用之不尽的空间，表现的实施过程就是鼠标的点击与键盘的操作，复制、修改等从前繁杂的工作瞬间即可完成，而且干净、简单、高效。
(2)设计程序灵活高效，产品开发周期缩短。
产品的创意可以通过三维建模、渲染等功能随时调整形体、形态、色彩、肌理等方面变化；工作效率的提高使产品开发周期明显缩短，计算机辅助制造使样机的制作周期也大大缩短。
(3)设计成果仿真，设计检验可靠
利用CAD系统的三维图形功能，设计师可在计算机屏幕上快速地模拟出所设计产品的外形状态；而且在新产品试投产前，就可以对其制造过程中的结构、加工、装配、装饰和动态特征做到恰如其分的分析和检验，从而提高了产品设计的一次成性。
(4)设计与制造的紧密结合
CAD的设计数据直接用于产品零配件的加工，即计算机辅助制造(CAM)，从而可以完成从设计到加工程序的转换。
4 两类CAD设计师
产品的造型设计是一种与艺术、人文、历史、及自然等相结合的设计，这种设计宜用专门的图像设计类的软件，如CorelDRAW，PhotoShop，Painter，3DSMAX，ALIAS等。这类软件通常是无太多的数据限制，比较自由、随意。产品造型设计一般由艺术类的造型设计师来承担。
产品的结构设计是一种严谨的设计。它要求数据准确，符合国家或国际标准，产品的每个尺寸及公差都是以数据为基础，不可差之毫厘。这种设计是采用专门用于产品结构设计类的软件，如：AutoCAD，UG，Solidedge，Pro/ENGINEER，SolidWork等来完成。尽管目前一些高端的设计软件，已经具备了产品复杂造型的设计与渲染功能，但要艺术类的设计师掌握并运用这类软件，至今还不是一件容易的事。所以从事结构设计的设计师们大都是机械工程师出身，设计的思维与方式完全不同于造型设计师，他们思维是一种完全符合机械设计标准的设计思维方式。
5 CAD设计流程
(1)方案设计：由造型设计师进行概念草绘，可用二维平面软件进行方案效果图绘制。
(2)三维造型设计：方案确定后，由设计师利用CAD进行立体造型设计。
(3)三维造型设计确认：将CAD里面的模型直接转入CNC(数控加工)，或RP做出实物模型进行造型检验。
(4)结构设计：在CAD中进行细节结构设计。
(5)结构设计确认：进行装配和结构模拟分析，确认结构。
(6)模具设计：将CAD里的产品传递给模具厂进行数控编程。
(7)生产：将三维图转化为二维工程图，进行工艺设计，进行生产。
6 中等职业学校CAD专业定位
现在许多大专院校开设CAD专业，都以造就产品造型设计师、产品结构设计师作为培养目标；而我们职技校，学生文化水平和学习能力相对较低，学习艺术设计或深奥的机械设计有困难，那么如果开设CAD专业，培养目标该如何确定?
我觉得必须做到以下几个方面：
(1)能协助产品造型设计师将设计创意转化为CAD效果图或数学模型。
(2)能协助产品结构设计师将设计方案转化为CAD零件装配模型。
(3)能将CAD三维图形转化为二维图形，进行工艺设计和生产。
(4)懂得CAD模型转化到CAM中进行数控加工。
因此，本专业在培养要求上，要以各类产品为主要研究对象，以计算机为主要设计辅助工具，注重美学品质的工业化手段。要求学生树立“以人为本”的设计思想，能处理在特定条件下工业产品的结构与功能、结构与外形、结构与材料等的关系，并能创造性地将这些关系协调地表现在产品的结构造型上，协助设计师开发出具有时代特征的现代工业产品。
7 中等职业学校CAD专业课程设置
按中职计算机辅助专业培养目标要求，充分考虑目前市场需求，将其学习内容分为四个层次：
(1)计算机应用能力――计算机硬件结构、WINDOWS操作系统、常用工具软件及病毒知识、文字处理WORD和电子表格EXCEL、INTERNET，互联网应用、PHOTOSHOP图像处理、网页制作等。
(2)计算机辅助工程制图――机械制图、公差配合与技术测量、机械基础、AUTOCAD、零件测绘和金工实习等。
(3)CAD三维造型设计――CAD三维软件、3DMAX、造型材料与工艺、人机工程学、CAD/CAM技术等。
(4)产品设计美学――色彩构成、产品表现技法、工业摄影等。
8 CAD软件的选择
目前流行的CAD软件包有：
(1)Unigraphics(UG)
UG是UnigraphicsSolutions公司的拳头产品。它集成了美国航空航天、汽车工业的经验，成为机械集成化CAD/CAE/CAM主流软件之一。主要应用在航空航天、汽车、通用机械、模具、家电等领域。采用基于约束的特征建模和传统的几何建模为一体的复合建模技术，在曲面造型、数控加工方面是强项。Unigraphics提供给公司一个从设计、分析到制造的完全的数字的产品模型。
(2)Pro/Engineer
Pro/Engineer系统是美国参数技术公司(ParametricTechnology
Corporation，简称PTC)的产品。PTC公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第三代机械CAD/CAE/CAM产品Pro/Engineer软件，采用全参数化造型技术，能将设计至生产全过程集成到一起，比较适于零件相对简单，部件结构比较复杂的产品设计。
(3)SOLIDEDGE
来自EDS公司的Solid Edge是一个功能强大的三维计算机辅助设计(CAD)软件，是真正Windows软件。它不是将工作站软件生硬地搬到Windows平台上，而是充分利用windows基于组件对象模型(COM)的先进技术重写代码。SOLIDEDGE与Microsoft 0ffice兼容，与windows的0LE技术兼容，这使得设计师们在使用CAD系统时，能够进行windows下字处理、电子报表、数据库操作等。SOLIDEDGE是基于参数和特征实体造型的新一代机械设计CAD系统，它是为设计人员专门开发的，易于理解和操作的实体造型系统。目前应用最多的领域是钣金设计，虽然它只是EDS公司中低端产品，但它强大和专业的钣金设计功能也是相当有特色。现在中国图学会正在推广Solidedge软件。
(4)SolidWorks
SolidWorks软件是世界上第一个基于windows开发的三维CAD系统，是生信国际有限公司推出的机械设计软件。其是以windows为平台，以SolidWorks为核心的各种应用的集成，包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等，为中国企业提供了梦寐以求的解决方案。功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks的三大特点。现在中国机械工业学会正在推广Solidworks软件。
(5)Cimatron
Cimatron公司的Cimatron是基于CAD/CAM/PDM的产品，这套软件的针对性较强，被更多的应用到模具开发设计中，该软件能够给应用者提供一套全面的标准模架库，方便于使用者进行模具设计中的分型面、抽芯等工作，而且在操作过程中都能进行动态的检查，可以说该软件在模具设计领域是非常出色的，国内南方的一些模具企业都在使用这套软件。
(6)AutoCAD和MDT
AutoCAD是Autodesk公司的主导产品，是当今最流行的二维绘图软件，拥有全球最多的用户群，也是全球规模最大的基于PC平台的CAD和动画及可视化软件企业。MDT是Autodesk公司在PC平台上开发的三维机械CAD系统。它以三维设计为基础，集设计、分析、制造以及文档管理等多种功能为一体；为用户提供了从设计到制造一体化的解决方案。
(7)CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师
CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师软件的开发与销售单位是北京北航海尔软件有限公司。CAXA电子图板是一套高效、方便、智能化的通用中文设计绘图软件，可帮助设计人员进行零件图、装配图、工艺图表、平面包装的设计，适合所有需要二维绘图的场合，CAXA-ME是面向机械制造业的自主开发的、中文界面、三维复杂形面CAD/CAM软件。
以上介绍的种种软件都是笔者个人认为比较成熟的、比较可靠的软件，当然由于篇幅限制，很多的软件不能一一详细的介绍到。选择CAD软件教学，要跟实际情况结合起来。我个人比较偏好UG或Solidworks软件。
9 CAD专业的软硬件建设
(1)软件建设：由于技术的更新，知识结构发生了变化，专业教师原来的知识水平显得落后，而且目前职业学校的专业教师大都缺乏企业实践，因此，我们要有计划地安排教师参加技能培训，并定期下企业实习；要鼓励教师开展科技制作和技术革新，在实践中学习运用先进实用技术；要引导教师走理论实践一体化的道路，争取成为本专业的教学专家和技术专家。
(2)硬件建设：建立计算机辅助设计实验室，购买一批高配置的计算机，安装相应的CAD软件，同时还要购买投影仪和扩音系统，实现了现代化多媒体交互式教学，提高了教学的科学性和先进性，使学生在掌握理论知识的同时，提高了实际操作能力。
10 结束语
CAD技术的飞速发展是制造业一场技术革命，需要大量的设计专业人才。工欲善其事，先必利其器。让我们为培养未来CAD复合型人才一起努力吧!
参考文献：
[1]李学志.计算机辅助设计与绘图[M].清华大学出版社,2002,8,1-3.
[2]刘明,李录明,李薇.计算机辅助立体构成表现技法[M].人民邮电出版社, 2002,8,3-9.
[3]李平.计算机辅助设计与制造[M].华中科技大学出版社,2005,34-39.
[4]郑子罕.计算机辅助设计基础[M].人民邮电出版社,2001,9,12-19.
关键词：计算机辅助技术；机械制造业；应用
中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：
1电子计算机辅助技术对机械制造业的影响
1.1计算机辅助技术是机械制造业设计制造技术革命的重要标志。随着计算机辅助设计、辅助制造以及辅助工程等相关技术应用范围的不断扩大，为自动化流水线的实际运用创造了有利的技术条件，这也在一定意义上预示着机械制造业在产品研发、生产技术、生产能力等方面发生巨大变革。自动化流水线适宜信息作为导向，以现代化信息技术为动力，同时依托于计算机辅助技术，影响范围广泛涉及到机械制造企业生产过程的各个环节；
1.2计算机辅助技术推动了机械领域的交流互动。当前很多机械制造企业已经对交互式多媒体网络的重要性有了充分认识，借助连接技术，进一步强化了与供应商以及承包商之间的交流和沟通；不少制造企业依托于互联网平台，使产品研发制造周期大大缩短，诸如新产品研发、生产安排及控制、人力资源配置等均离不开信息交换，而借助计算机辅助技术可以在很大程度上减轻工作负担及压力。随着世界经济一体化趋势的不断强化，借助计算机多媒体会议系统这一现代化“以太”会场，全球各地的机械制造厂家进行交流变得更加密切。多媒体会议作为网络系统，可以实现对声音、数据以及视频等的实时准确描述，在工业领域的影响越来越大。世界一体化交互以及网络会议系统实施的重要基础就是计算机多媒体传输及处理技术占据主流地位。
2机械制造业中电子计算机辅助技术的应用
2.1产品研发
利用性能优异的计算机，可以促进研发设计过程中的繁重工作量的大大降低。在计算机辅助设计中利用多媒体技术，图像图形处理将会变得十分轻松，新产品的研发设计效率也会得到很大程度的提升。在计算机辅助设计方面，比较具有代表性的一个软件就是AUTOCAD，此软件不论是在之前的DOS版本上还是目前的32位平台中，一致都是计算机辅助设计的领军者。
首先，运用CAD进行设计计算，确定主要几何参数，受力分析、强度和寿命计算、刚度计算，然后根据给定的设计条件和功能要求对机械部件的许多主要参数进行数值选择。最后，合理布置各部件的相对位置，绘制二维或三维图形。
包含产品生命周期理念在内的计算机辅助工程实现了产品单一研发向系统工程管理的过渡，立足于产品生命周期对诸如成本、利润以及价值等技术经济因素相互间的关系进行深入研究，在此基础上分析预测产品的市场竞争力，确保在当前条件下，通过全面评估，获取最大效益。在此背景下，计算机辅助技术势必充当新产品研发利器。从一定意义上讲，计算机辅助技术为计算机辅助设计及计算机辅助工程的发展奠定了坚实的技术基础，并为二者占据计算机辅助设计软件的基础性地位提供有力保障。
在机械制造业的新产品研发过程中，对应于虚拟设计技术的虚拟现实技术通过与计算机辅助技术的有效结合，对虚拟产品设计带来了极为深远的影响，使该过程中人与计算机的交互方式得到一定程度的改善。举例来说，在计算机辅助设计中引入虚拟现实技术，一方面，可以在进行模拟开发时对新产品的部分性能加以模拟提供便利，另一方面，设计人员修改产品设计方案的难度也会有很大程度的降低。对于具备技术条件的企业而言，在设计虚拟产品的过程中，设计人员可以以当前的计算机辅助设计系统构建起相应的模型，之后再向虚拟环境转移，并为设计人员及准客户提供体验机会；除此之外，设计人员还可以在虚拟现实系统基础之上对新产品的设计方案进行相应的调整和完善。比如，在设计汽车时，设计人员所处的就属于交互式环境，借助头盔显示器、专业数据手套以及位置追踪仪等专业化设备，可以将视觉、听觉以及触觉等连接到虚拟概念产品上，不但能够有身临其境的感受，而且可以十分便捷的检查并评估虚拟产品设计方案，对于发现的不足之处及时加以调整和完善。
2.2生产控制
在机械制造领域，比较具有代表性的生产控制就是围绕产品质量控制这一中心内容的有限次PDCA循环，对生产过程的能力、质量以及产品质量实施有效控制是其主要目的。简单而言，借助计算机辅助技术实现的机械制造业新产品生产过程的控制可以归结为：输入、转换、检查、及时反馈、修正以及输出等。对于批量生产自动化流水线而言，计算机控制系统实时反馈性能具有重要意义。对信息及数据进行反馈，也就是对数据的自动化处理以及对加工参数的及时修正是计算机控制系统的中心内容。通过向计算机控制系统中引入多媒体及相关技术，将会在很大程度上提升系统描述性能，这样，之前极为抽象乏味的数字描述形式将会被更加直观和形象的图形图像以及仿语音形式所代替，从而在一定程度上提高生产人员及控制人员对实际生产过程、过程质量以及产品质量的变化掌握能力，一旦发现问题及时采取相应的解决对策，以确保机械制造生产过程状态的稳定性及最佳性。举例来说，在计算机辅助技术占据计算机控制系统主流地位的背景之下，模具的加工控制过程的难度将会大大降低。在之前诸如凹面加工等掌握及控制难度相当大的信息及数据，如今可以比较轻松的在控制终端以相应的截面图形或者是三维影像的形式准确的展示出来，这样对于生产及控制人员，整个生产工序将会变得更加直观。
对于机械制造业的生产过程而言，借助计算机多媒体信息系统，即使是非同一领域的工作人员也可以为实现相同工作目标而合作。比较具有代表性的计算机集成制造系统远程监控主要是借助多媒体技术得以实现的，对于操作人员而言，能够在同一时间对处于相同制造单元中的几台机器进行操控。借助图形用户界面以及一套能够具备互相作用性能的多媒体信息传输机制，可以达到对交换结果进行适当强化的效果，除此之外，还可以针对具体产品设计制造过程给出相应的解释。比如，借助计算机多媒体音像视频可以较为详细的进行操作示范；同时，如果在运行过程中发生超差情况，多媒体控制系统还会自动向操作人员发出通知，使其可以及时采取措施，确保设备处于正常状态。
除此之外，机械制造行业中计算机辅助技术的实际应用还体现在企业员工的培训方面，利用计算机辅助技术针对企业员工进行技能培训主要具有以下几方面的优势：可以组织大量员工开展专业技能培训，效果也更加明显；教学方式及手段有所改进；员工对培训的兴趣得以激发，参与积极性高。
3结束语
综上所述，随着现代化计算机辅助技术的飞速发展，其影响范围日益扩大，对传统机械制造业的发展产生了极为深远的影响。机械制造业中计算机辅助技术的实际运用，为制造业实现进一步发展提供了动力；与此同时，机械制造业现代化及自动化程度的不断提高，对计算机辅助技术的要求也相应提升。当前形势下，应努力寻求传统产业与高新技术产业的有效结合点，促进二者实现有机结合，相辅相成，进而实现健康稳步发展，机械制造业的世界一体化趋势也会逐步加强，在今后发展过程中，占据主流地位的将会是集成化程度以及自动化程度均更高的产品研发、生产以及营销模式，而计算机辅助技术为这一目标的顺利实现奠定了坚实的技术基础。
参考文献：
关键词：计算机辅助工业设计；CAID；学习方法
一、引言
计算机辅助工业设计，即在计算机辅助工业设计系统的支持下进行的工业设计领域的各类创造性活动。CAID是以现代信息技术为依托，以数字化、可视化为特征，计算机辅助工业设计的设计方式。其目的是提高效率，增强设计的科学性和可靠性，并适应信息化的生产制造方式。CAID以CAD为依托，随着CAD的发展而发展，并和数控加工、快速成型、模型制作、模具生产等相联系。综合设计已成为当今设计中的流行趋势，计算机辅助工业设计将向着专业化和综合化方向发展。从计算机技术的发展历程中我们可以看到，计算机对工业设计的影响决定于CAD技术的发展程度。可以预见，未来的CAD技术将向着专业化、集成化、智能化、网络化、可视化、并行化和标准化的方向发展。当代的工业设计学生，更应该站在时代的前沿，努力学习计算机辅助工业设计知识。更重要的是，计算机辅助工业设计能直观而有效地表达设计，是现代社会必不可少的设计工具之一。熟练地应用计算机辅助工业设计软件来完成设计效果的展现，已成为工业设计学生必备的一项专业技能。
二、计算机辅助工业设计在工业设计专业学习中的意义
根据调查，九成以上设计工作室或公司设计部招聘时都要求毕业生能熟练使用一款三维设计软件。在工业设计专业学生未来的工作中，一定离不开各种计算机辅助设计软件的使用。计算机辅助工业设计对工业设计行业改革能起到推动作用。在现代社会的需求下，工业设计原有的设计工作方式已经很难适应现代经济社会发展的需求，现代工业设计要求快速、精准地反映出设计师的想法，能进行直观地展现，同时使设计者在各个方面的修改都能方便地进行，以满足设计需求。而这些就推动了计算机辅助工业设计的蓬勃发展。计算机辅助工业设计是计算机对工业设计行业交叉融合的产物，它的出现不仅能够让设计工作更加轻松，也很大程度上提高了设计工作效率，同时我们能够直观地将设计作品的外形、细节等展现出来，使设计者更加方便地查看设计是否符合设计意图。现代计算机辅助工业设计软件日新月异，即使是同一计算机辅助工业设计软件也经常通过更新来达到满足时代进步所带来的需求。这就使现代设计者必须时刻关注计算机辅助工业设计软件的发展，及时学习设计辅助软件。目前，大部分软件更新只能通过更新提示与说明进行自主学习，因此设计者要有主动学习的能力。计算机辅助工业设计的应用锻炼了设计人员的自身主动学习能力，也就促进了设计行业整体综合素质的提高，对促进设计行业发展也有着积极的意义。
三、当前计算机辅助工业设计学习中存在的问题及改进措施
1.当前计算机辅助工业设计学习中存在的问题
教育应该站在时代前沿。1919年德国“包豪斯”成立，“工业设计”一词开始出现并形成了工业设计原始的教育模式。随着科学技术的发展，时代选择了以计算机信息技术为核心的并行设计模式。学习方法应该更加先进而不是跟随在后。在中国，计算机辅助工业设计的教育普遍是以单一科目内容整理，以课堂讲授为主的教学模式。学生在课下很少有机会应用课上所学到的知识，自然难以学好计算机辅助工业设计软件，难以适应现代设计模式对设计人才的需求。目前市场竞争的激烈、电脑软硬件的更新迅速、各种新兴手段的产生等造成学生学习的知识很容易与社会的需求脱节，学生在毕业后很难适应岗位的需要。产生这些问题的主要原因是教学与实践脱节、教学系统不全面、教学手段单一、教师水平不同等。
2.改进措施
（1）认真学习计算机辅助设计相关课程知识，掌握计算机软件知识。工业设计专业学生在高校中一定会有计算机辅助设计的专业课程，一般是平面和三维软件先后安排学习。在学校开设Photoshop课程的时候，学生应认真听课，了解Photoshop各项基本用法，认真完成作业。作为工业设计专业学生，应该在课程中努力夯实基础，为更好的应用做准备。在课程中系统、详细地了解软件的知识，是能熟练应用软件并将其用于实践的最关键一步。
（2）对课程进行更系统的分析，使学习更加全面。在计算机辅助工业设计专业学习中，我们有时会把计算机辅助工业设计软件和计算机辅助工业设计画上等号，这样的认知是不对的。软件只是其中很小一部分，我们应该在学习好基础软件的同时了解其他方面内容，即数控加工、快速成型、模型制作、模具生产等。在当前的工业设计教学中，我们习惯性地把计算机辅助工业设计软件分为计算机辅助平面设计和计算机辅助三维设计两大类，而不再进行深入、细致的划分，所学习的软件也是两种各选其一。但其实这并不全面，计算机辅助平面设计软件分为矢量绘图软件（如Coreldraw）、图像处理软件（如Photoshop）、工程制图软件（如Autocad）及用于网页设计、平面动画和插画设计的软件等。计算机辅助三维设计分为建模渲染软件（如犀牛、3d max），工程制作软甲（如Proe、Solidwords），动画视频合成展示软件（Premiere）等。计算机辅助平面设计和三维设计的基础课程应在大二前就完成学习，在大一完成计算机辅助平面的工程制图软件和图形图像处理软件的学习。在大二完成建模渲染软件和工程制作软件的学习，以使得专业学生在校时有充分的应用机会。在大三再进行更加深入的学习，有计划地参加设计项目和设计比赛，以提高学生软件应用的宽度和深度，也可以为学生即将面临的就业增加筹码。
（3）将计算机辅助工业设计渗透到其他课程当中，在学习中加强软件的应用。在工业设计专业课程的学习中，应将CAID课程学习成果与工业设计专业的专业课的学习紧密联系在一起，强化设计软件和设计学习的关系，用软件来提高设计类学习的效率。目前，大部分学生的计算机应用能力很难得到提高的根本原因在于学而不用。实际上，工业设计专业的许多课程作业都是可以直接用软件来完成的，例如《设计基础》《产品语意学》《产品设计》《人机工程学》等。教师也可以要求学生使用软件来完成作业，这样不仅增加了学生应用软件的机会，在锻炼和提高计算机辅助设计技能的同时也节省了完成作业的时间，节约了成本，减轻了学生的负担。
图1 （空间构成作业手绘）是“设计基础”平面构成课程中用传统手绘方式完成的作业，图2 （空间构成作业计算机辅助设计）是用计算机辅助设计软件完成的作业。我们可以看出，两张作品都能体现立体和空间感，但用计算机辅助设计软件来制作使得学生可以更好地发挥自己的想象力，也更容易实现作业内容，减少做作业的时间。
图3（ 色位置变化作业手绘）是设计基础色彩构成课程中色位置用传统手绘方式完成的作业，图4 （色位置变化作业计算机辅助设计）是用计算机辅助设计软件完成的作业。我们可以看出，两张作品都能体现色彩的平面对比，而用手绘方法，一旦确定初稿就不再有机会更改作品，除非全部从头开始。但用计算机辅助设计软件来制作使得学生可以更容易实现作业内容，可做很多尝试和排列组合，不满意一种表现形式，可以很容易地换到另外的位置，同时还能减少做作业的时间。
图5 （传统手绘完成作业场景）是传统手绘完成作业时教师指导学生手绘技法的图片，图6（计算机辅助设计完成作业场景）是学生用计算机辅助工业设计软件完成作业的图片。可以看到，这是两种完全不同的工作环境，手绘可以磨练我们的耐力，但同时容易出错，导致全盘重来；计算机辅助设计更自由，可以发散想象力，锻炼计算机辅助设计能力，但容易出现粗制滥造的作品。
（4）丰富学习方法，多方面进行训练。想要提高自己计算机辅助工业设计的应用水平，首先是要激发出自己对于软件学习的兴趣，让自己在兴趣的指引下有自主意识地学习软件的功能。学生自己可以找一些真实的案例作为训练内容。在现代设计教育中，案例教学法是应用学科教学的一个实用方法，充实了课堂教学内容，丰富了教学信息，缩小了社会实践与课堂学习的距离，并以生动、真实的案例调动了学生的学习积极性与求知欲，使教学达到一个更完善、更合理、更科学的结构与体系，促进设计教学的改革。在教学过程中，教师要不断丰富和补充新的案例，如近期的参赛作品、设计项目、新的软件应用技巧等。如，在学习产品造型课程时，可以依托一个比赛来学习，实际完成一整套的设计工作。另外，要制造更多在课下使用软件的机会，可以请求教师介绍一些真实的项目，由教师带领，增加实践的机会，在不断的实践中提高设计思维和软件应用水平。
（5）学生要努力学习计算机辅助设计知识。计算机的软件和硬件发展非常快，学生不在设计工作第一线，所以很难时刻将知识更新到最新。所以要经常关注工业设计行业的最新动态，计算机辅助工业设计的最新发展等，并认真学习。
四、结论
计算机辅助工业设计对工业设计专业学生有着积极的促进作用，在提高了他们的专业技能和创新能力的同时，也有利于其未来的发展，使其能更好地在工业设计工作中展现自己的才能。工业设计学生应该努力学习计算机辅助工业设计软件，完成专业学习内容，努力提升自身的能力，更好地为设计事业作出自己的贡献。
参考文献：
[1]王伟.浅议如何提高工业设计专业学生CAID应用水平[J].艺术与设计：理论版，2013（3）：145-147.
[2]丁伟.CorelDRAW+Photoshop产品造型设计[M].北京：北京理工大学出版社，2008.
作者简介：王思雨（1995- ），女，江苏科技大学机械工程学院工业设计系学生。
关键词：计算机辅助设计软件； 应用；阶段
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
中图分类号：G623.58
计算机辅助设计与制图，九十年代初逐步引入各大建筑设计院，开始作为建筑师施工图绘制的工具得到广泛的运用，随着专业建筑软件如天正建筑，在工程中的大量应用及其技术的成熟，现在几乎所有设计院的建筑设计人员都在使用计算机绘图。从建筑方案到施工图设计每一步都离不开计算机，这其实是不合理的工作方式，笔者从事建筑设计多年。在对计算机辅助设计分析的基础上，对设计每一阶段如何正确合理的运用计算机辅助设计软件来谈谈自己体会。
1计算机辅助设计概念及发展（简称CAD）
计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）即运用计算机软件制作并模拟实物设计，展现新开发商品的外型，结构，色彩，质感等特色。
CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜，应用范围也逐渐变广。
CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。
这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。在建筑设计行业中，计算机辅助设计主要被用来绘制施工图等图纸，从技术层面上讲，那时的CAD仅仅如针管笔一样，是绘图的工具罢了。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中有更有技巧的应用。现今，CAD已经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更"智能"的部分。如在建筑设计中，我们可以利用计算机辅助设计软件对建筑设计本身进行各种校验和分析，比较常用的有日照分析、节能分析、风场及热辐射模拟等等。CAD从单纯的手的辅助工具逐渐成为设计师脑的辅助工具。
CAD从80年代开始在我国少数院所使用，由于当时的硬件性能以及价格的限制，并受制于CAD软件自身功能的不足与缺陷，人们还无法完全摆脱手绘制图纸。到90年代末由于软硬件性能的提高、完善，以及CAD技术的突出优点，使得CAD迅速在全国普及，大大推动了中国建筑设计业的发展。
CAD在建筑设计行业中的应用范围也不断扩展，并逐步渗透到建筑设计行业的各个领域和专业。在这样的发展历程中，建筑设计工作的效率及精确性得到了划时代的提高，建筑设计行业的效率也随之大幅提高，建筑设计行业所创造的价值不断攀升。
2 每阶段如何正确合理的运用计算机辅助设计软件
2．1方案设计阶段
方案设计起始阶段，需要建筑师繁复的感性和瞬间的思维，需要方案有多变的形式、需要对方案整体的把握、比例的控制，但由于电脑屏幕尺寸的限制，设计师机绘制时关注到的只能是设计的局部，对全局的把握有一定影响，使得整个建筑物的比例、体量失控，同时CAD的精确性要求其每一笔都要有准确的数据，使得方案设计中需要的模糊性、随机性被扼杀。建筑师好的灵感、好的创意不能表达出来，此时在计算机操作反而束缚了建筑师的思路。建议在方案构思阶段，建筑师们用专业基本功来传统的手绘草图。手绘的透视图、平面图、立面图往往更能被设计者迅速的扑捉到创意的闪光点、智慧的火花，从而创作出优秀的作品。
方案设计成熟阶段，此时可以运用草图大师也就是SketchUp辅助设计。SketchUp是为了开发创意以及合成信息所专门设计的一种软件。不同于 CAD，也不是传统的三维建模软件，它相对于 3DMax 和 Photoshop 来说，简单易学，运行速度快，建筑师很容易掌握软件的操作。它可以形象的展现方案，如规划地块的各单体之间的关系，单体体块之间的关系，能让建筑师很好的把控全局，补充思维局限，创作出好的作品。
方案设计展现阶段，设计师们的作品最终是需要以图文的形式表达给广大建筑的使用者的，而建筑是一门融科技、艺术、文化、哲学于一体的学科，如何能直接的、通俗易懂的把建筑师的抽象的设计理念传递给大众呢？这时就需要专业的三维绘制软件如3DMax和专业平面设计软件如Photoshop，绘制平面彩图、建筑效果图，三维动画图。计算机辅助设计软件绘制的图形，其透视关系、光影关系、建筑材料的质感，再加上树木、人、天空、汽车配景，可以惟妙惟肖的呈现设计的待建建筑在现实环境的场景，包括室外环境和室内空间。最后在方案表达上，通过文本的制作（Photo－shop），幻灯片的制作（PowerPoint），建筑三维动画的制作等，可以更系统、更全面的完成整个方案。
2．2施工图设计绘制阶段
施工图绘制阶段，现在设计院一般运用AutoCAD辅助设计软件。是一个功能强大、易学易用的软件。同时也是最早普及、最广泛运用的建筑师使用软件。最能体现计算机辅助设计的优越性，其出现大大降低了建筑师的劳动强度，缩短了设计周期。传统的用手绘，硫酸纸上画墨线图，需要专用的绘图桌、绘图板，高脚座凳，工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨线笔，丁字尺、三角板、曲线板等工具不停的在手里更换，而且一旦画错，修改非常费事，甚至从头来过，图面修修补补很是脏乱。用计算机辅助设计绘图则只用一台电脑，用一只鼠标就可以做想做的任何事情。AutoCAD绘图软件，有统一的线型库、字体库，配景库，使绘制出的图面整洁、规范。软件所提供的UNDO功能让不必担心画错，可以返回到画错之前的那一步。AutoCAD软件绘图真正做到方便、整洁、清洁、轻松。AutoCAD绘图软件设计在施工图绘制中发挥巨大的作用还在于，设计成果的重复利用，因其有强大的复功能。一些相近、相似的工程设计，尤其是详图构造部分，只要简单修改一下就行了，或者直接套用。每个单位可以建立自己统一的样图库，给规范出图，统一管理，提供了可能。AutoCAD绘图软件绘制的建筑设计图纸的精度真正提高到了毫米，而对于复杂、不规整平面的建筑图离开了CAD绘制，困难将是成倍增长。运用计算机辅助设计可以快速的将图形显示出来，使设计人员及时对设计做出判断和修改；利用计算机可以进行图形的尺寸标注、编辑、放大、缩小、平移和旋转等数据加工工作，大大减轻设计人员的劳动强度。
AutoCAD 绘图软件的产生，使得描图工种消失，CAD 软件可以将建筑图直接转成设备底图，使水、暖、电气等工程师们不用再在描绘设备底图上浪费时间。重复工作越多，这种优势越明显。
3．3 资料存档阶段
计算机辅助设计软件绘制的图形、图像文件可以直接存储在软盘、硬盘上，资料的保管，调用极为方便。你可以将设计项目刻录成光盘，数据至少可以保存 50 年。现在还可以将以前的图纸通过扫描仪，数字化仪输入电脑，避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅成的不必要损失。电子文件归档使得工程设计成本降低15％－30％；产品设计周期缩短30％－50％；设备利用率提高2－3倍；产品质量提高5－15倍；加工过程减少30％－60％。其中人工成本降低 5％－20％，大大提高了工作效率。
4 结束语
综上所述，计算机辅助设计技术的产生和运用，给建筑设计行业带来了巨大变化，使建筑设计能很快和国际接轨，为广大建筑师们开拓了设计视野、提高了绘图质量，缩短了设计周期。建筑师们在缩短设计周期和提高设计质量同时又需要正视它的局限性，善用其长处。也就是设计者把复制、计算、画图、数据存储和处理等繁重工作交给计算机完成，而把主要精力用于方案的概念性、创造性的构思，施工图节点构造的设计，在每个不同的设计阶段正确使用计算机辅助设计软件，来更快捷、更完美的呈现建筑设计成果。
参考文献
1. 申晓辉.计算机辅助设计在建筑设计中的运用[J].福建建筑.2001(05)
2. 岳德义.计算机辅助设计在建筑设计中的若干技术问题研究[J].哈尔滨工程大学.2007(05)
【关键词】CAPPS技术；高校大学生；普及；大型实验设备；机械制造与自动化
0 引言
机械自动化主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向，机械自动化的技术水准不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响[1]。机械制造及自动化技术是一项应用计算机及其设备协助工程技术人员完成产品设计和制造的新兴技术。本专业面向设计院所、机械制造、轻工汽车等行业，培养机械制造与自动化专业高级专门人才。该专业毕业生可从事机械制造技术和计算机应用技术复合的工作，如机械产品的计算机辅助设计与制造、计算机辅助产品造型、计算机辅助工艺过程管理和数控技术等。随着机械制造计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）的发展，CAPPS技术起到了促成二者的有机结合的桥梁作用。
因此，在机械制造与自动化专业大学生中普及CAPPS技术的应用是一项必要的且刻不容缓的工作。
1 关于CAPPS技术
Capps（Computer Aided Process Planning System.）是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。借助于CAPPS，可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。
1.1 CAPPS的地位与意义[2]
在机械制造过程中，工艺过程设计是连接产品设计与车间生产制造的中间桥梁，是安排生产计划和生产管理的重要依据，同时也是企业工艺过程的一个法规。工艺过程设计是经验性很强且影响因素很多的决策过程。传统的工艺设计已不能适应目前的机械产品市场以多品种、小批量生产起主导作用的发展和需要。现代制造技术的发展和市场发展的需要，CAD/CAM系统的集成化、智能化方向成为大势所致，而CAPP在其中起着不可替代的作用。
由于计算机集成制造系统（CIMS-computer integrated manufacturing system）的出现，计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计（CAD-computer aided design）相接，下与计算机辅助制造（CAM-computer aided manufacturing）相连，是连接设计与制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。由此可见CAPPS在实现生产自动化中的重要地位。如下图1
图1
CAPPS（Computer Aided Process Planning System ，又称计算机辅助工艺设计系统）是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等功能来制定零件的机械加工工艺过程。工艺设计是产品开发的重要环节，工艺设计的好坏直接决定零件的生产质量和生产效率以及成本。CAPPS的实施就是为了缩短工艺编制的时间，优化工艺并实现工艺编制的自动化，减轻工艺编制人员的劳动强度；CAPPS的应用还可以使企业的工艺文件实现标准化，实现企业内部数据的高度统一，标准化的工艺文件更加适合企业现代化的生产与管理环境，方便企业应用PDM，ERP等系统。
计算机辅助工艺设计的重要意义在于：可以将工艺设计人员从大量繁重的重复性的手工劳动中解放出来，使他们能将主要精力投入到新产品的开发、工艺装备的改进及新工艺的研究等具有创造性的工作中；可以大大缩短工艺设计周期，保证工艺设计的质量，提高产品在市场上的竞争能力；可以提高企业工艺设计的标准化，并有利于工艺设计的最优化工作；能够适应当前日趋自动化现代制造环节的需要，并为实现计算机集成制造系统创造必要的技术基础
1.2 CAPPS技术的内涵[2-4]
随着计算机在机械行业中的广泛应用，将相互独立的计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）之间进行连接成为发展之必然，而充当CAD与CAM之间纽带的计算机辅助工艺过程设计（CAPP）便应运而生。CAPPS即计算机辅助工艺过程设计，其应具有的基本功能为：①输入设计信息；②选择工艺路线、决定工序内容及所使用的机床、刀具、夹具等；③决定切削用量；④估算工时与成本；⑤输出工艺文件等。由此可知，其相关知识点应包括金属切削基本知识与理论、机械加工工艺规程设计、典型零件加工与表面质量、成组技术、金属切削机床、刀具、夹具、计算机绘图、计算机数据处理技术、计算机图形处理技术、工程数据库、几何建模与特征建模、CAD、CAM等内容。
1.3 CAPPS技术的外延[2-4]
关键词：计算机辅助设计；日用陶瓷；子型
中图分类号：J033 文献标识码：A 文章编号：2095-4115（2013）10-58-3
“技随时代”，就陶瓷设计方法而言也是必然，随着20世纪初计算机的问世，它逐渐成为人们生活、工作中不可缺少的必备工具之一，其后的发展对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，人们对计算机能力的认识也在不断深入，在陶瓷设计领域计算机辅助设计技术的运用也呈现出明显的优越性。作为一项具有悠久历史的传统设计门类，日用陶瓷设计逐步开始以计算机为设计工具，结合艺术之美，为该产业带来巨大的效益，开拓了一片全新的发展空间。计算机的加入，无论是在产品构思、结构分析还是模型制作方面都为现代日用陶瓷设计带来巨大的便捷与飞跃。随着这股技术革命浪潮，日用陶瓷设计的方法与工艺日趋现代化，不断地向着创新、高效和多样化的特点发展。
一、日用陶瓷造型设计中计算机辅助设计常用软件
随着技术的发展，日用陶瓷造型中的计算机辅助设计可以运用的软件越来越多，每种软件都有各自不同的特点，在设计时针对不同的设计理念运用软件可以起到事半功倍的效果。
（一）Rhino
Rhino是美国Robert McNeel & Assoc.开发的PC上强大的专业3D造型软件，它可以广泛地应用于三维的动画制作、工业制造、科学研究以及机械设计等领域。在这些领域必定有一个或多个环节运用计算机进行辅助设计，它能轻易整合3DS MAX与Softimage的模型功能部分。能输出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并适用于几乎所有3D软件，对增加模型生产效率有明显效果。Rhino可以创建、编辑、分析和转换NURBS曲线、曲面、和实体，并且在复杂度、角度和尺寸方面没有任何限制。
Rhino的特点是无量化的概念建模，不需要很精确的数据资料，就可以快速地将平面草图绘制成立体模型，使设计师在相对短的时间内在三维空间中完善自己的设计方案。在造型方案确定后，通过某一部件的尺寸进行等比例的调整，就能确定整件产品的全部尺寸，方便快捷，大大增加了日用陶瓷设计中造型形态的多样性和可能性。
Rhino在渲染方面较为薄弱，虽然它带有一些有用的渲染功能，但不是主要功能，并且利用Rhino不能生成带有注释和标识的二维图形。
（二）3D Studio Max
3D Studio Max，常简称为3ds Max或MAX，是目前最被人们熟知的三维建模软件，它是Discreet公司开发的同样基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，由于它强大的渲染功能，现在被广泛的运用在室内设计行业中，3ds Max 中的iray渲染器能使最终的设计方案有更逼真的呈现。它在曲面的绘制和操作上虽然没有Rhino快捷高效，但它的优势在于其拥有众多的使用者，交流方便，在各种教程和资源的共享下容易上手，便于初学者的学习。
（三）Pro/Engineer
Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件，以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的工业设计行业中有着广泛的运用，大部分产品设计公司都要求设计师熟练掌握该软件的运用。
什么是参数化？相对于产品而言，我们可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。
Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽壳（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。Pro/Engineer比较适合成套产品设计，但在曲面设计方面没有太多优势。
二、日用陶瓷设计中计算机辅助设计的优势
在设计中许多变幻丰富的造型难以得到实现，大都仅停留在图纸上，很大一部分原因是无法准确的制作翻模所需的子型。传统日用陶瓷的原型全部采用手工制作的方式，在面对一些不规则造型时，只能运用有限的尺规计算和依靠模型师傅对形态的感知能力来进行制作。由于个人感知能力的差异，从图纸到子型容易出现较大偏差，结果常常差强人意，达不到最初的设计构想，只能通过不断地修改来进行调整，这无疑将花费大量的重复劳动时间和人力。子型的制作质量直接影响陶瓷成品的优劣，所以子型是否能准确的呈现设计构想对于日用陶瓷的制作十分重要。在传统的陶瓷设计和制作过程中，往往要等产品出样后才能一观全貌，发现缺陷后，必须从子型开始修改，这就导致了设计周期的延长。由此可以看出，传统的日用陶瓷子型的设计和制作是一项繁重且低效的手工劳动。在当今日益激烈的市场竞争下，这个问题必须得到解决，以便缩短开发周期，提高产品质量，更快更好地推出新产品。
计算机辅助设计可以较好地解决这个问题。设计师在完成草图阶段后运用3D建模软件绘制立体的三维模型，从平面的点、线、面的编辑到三维空间的立体曲面，最大限度的将设计更逼真更生动的展现出来，产品在从二维向三维的转换过程中，设计师可以在任何阶段和对任何一根造型结构线进行编辑和调整，不断完善产品形态，直到获得最优方案。方案确定后，设计师根据产品的最终效果赋予模型不同的肌理，通过设置不同的光源和环境来达到最逼真的效果表现。完成后的计算机模型可以直接通过3D打印机或CNC数控机床制作出产品模具。计算机辅助设计的高效率、低能耗，大大缩短了产品设计周期，促进了日用陶瓷设计在造型上的突破和创新，让设计师有了更大的发挥空间和将更多的时间和精力投入到产品设计中。
当然，计算机辅助设计的介入对日用陶瓷设计的影响还不止于此，更重要的是它为日用陶瓷设计的创新和发展带来了更多新的可能和尝试，许多传统制作手法无法实现的造型形态，在计算机的强大功能下得以呈现。
三、计算机辅助设计所带来的日用陶瓷形态上的革命性变革
从下面几个例子我们可以看到计算机辅助设计为日用陶瓷的产品形态所带来的各种新的可能。
（一）形的融合
作品《奇观》（图1）的设计构思是将两种不同的瓶型巧妙地融合在一起，生成全新的设计造型。这样的设计理念所产生的产品形态是无法通过传统陶瓷制作方式来完成的，因为两种器型在相交时所产生的结构线必须通过计算机数据精确计算才能呈现出完美的结合形态。作品《奇观》是通过计算机运用3D建模软件将设计造型表现出来（图2），在立体的三维模型中进行修改和调整，而后使用CNC直接制作出生产所需的石膏模具，这样的话通过模具生产出来的产品百分之百的还原了计算机的三维模型，同时也是设计师设计构思的准确呈现。
（二）形的咬合
作品《我们》（图3）是通过器型叠加的方式设计出的一款多功能花器，该作品是这样的容器――没有所谓的“正”与“反”，也就是没有所谓的“口”或“底”。你可以将它当做花器，但是倒置过后，它也可以是烛台或果盘。作品的制作难度在于两个花器间的契合度的把握（图4）。由于花器口部、底部与瓶身结构线都不是平面的同心圆，所以如果有偏差就会导致两个器型无法重叠，并且在烧制过程中也容易变形。传统陶瓷制作工艺在制作规则的同心圆器型上较为容易和快捷，但在偏心圆造型上则要耗费大量的时间和精力，且最后的模型契合度也无法达到计算机的精确性。
（三）复杂精密形态
艺术家Michael Eden运用计算机辅助设计为我们呈现出一组美轮美奂的数字化陶瓷作品（图5），这组作品最先带给我们的是一种视觉上的震撼，这种高密度的精密形态在传统陶瓷产品设计中从未有过，无论是在设计和制作都是传统陶瓷制作工艺所很难实 现的。作品设计初期，仅在二维的图纸上很难呈现出作品的全貌，设计师必须在三维的计算机模型中进行构思、设计、修改和完善，这不仅能更客观更全面的了解设计进度和设计效果，还能进一步激发设计师的创作思维，不断深化设计。
最后，作品通过3D打印技术和后期的手工艺相结合，完美的展现在观众面前。
（四）参数化
这款动物造型麦片碗（图6）是由法国Bernardaud公司的女性设计师Geraldine de Beco所设计的，作品乍看之下除了带有艺术气息的螺旋内部结构似乎和动物造型扯不上关系（图7），但将牛奶倒入碗中后，牛奶的形状就显现出动物造型，这是一个十分有趣的设计创意。同样，这个作品离不开计算机的辅助设计，首先，根据最后想要显现的动物图案进行参数设制，通过滑动结构控制参数条调节控制点来动态控制图形界面中的动物轮廓线，然后运用软件运算建立动物形状到圆形底部的连接曲面，生成后的曲面可以通过调节曲面结构线来达到理想的艺术形态。如果没有计算机的辅助，仅凭设计师的抽象思维，很难准确地将设计创意表现出来。
四、结语
计算机辅助设计在日用陶瓷设计中的运用和普及是设计发展的必然趋势，它在日用陶瓷设计中的不断探索，促使着陶瓷产品造型的创新与完善。时代的变革赋予了设计师新的使命，他们既要具备较强的造型艺术表现能力和审美能力，又要了解当代计算机科技领域新动向，掌握现代计算机辅助陶瓷产品设计的基础知识和操作，打破艺术与技术的界限。
计算机辅助设计通过和3D打印技术的有效结合，使日用陶瓷设计展现出更加丰富的表现形式，满足人们生活中的多元化需求，将设计师从繁复、缓慢和重复性的劳动中解放出来，使他们可以大胆的想象、假设和创作更多丰富而有趣的陶瓷产品。计算机所带来的新的造型语言，促使人们去不断的探索和创造更为理想的形式表现，更好的将科学与艺术融为一体，促进日用陶瓷产业发展。
参考文献：
[1]隋盈盈，余勇.虚拟设计在现代陶瓷设计中的应用[J].江苏陶瓷，2010，（01）.
[2]吴冷杰.计算机辅助设计是现代陶瓷产品设计发展的必然趋势[J].中国陶瓷，2005，（01）.
[3]刘惠芬.数字媒体应用教程[M].北京：机械工业出版社，2008.
[4]杨志.试论计算机辅助设计在陶瓷艺术设计中的优越性[J].景德镇陶瓷，2002，（03）.
1计算机辅助机械设计方法
系统软件处于整个软件的核心内层，它的作用是对计算机资源进行自动管理和控制，主要包括操作系统和数据通信系统等。支撑软件又称为软件开发工具，是一种软件工具系统，它的作用是帮助人们高效率开发应用软件。应用软件是用于解决各种实际问题的程序，它是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件自行编制的。计算机辅助机械设计首先要建立数学模型，虽然对于一般的机械零件有现成的数学模型可以使用，但对于没有数学模型的就需要建立正确的数学模型，这是成功进行设计的第一步；接下来，根据手工计算的步骤设计程序框图；然后根据程序框图用高级语言编制程序；最后进入程序调试环节，程序编好后，要对源程序及程序适用范围的边界、转折点进行试算，试算与手算结果要完全吻合。
2系统化机械设计方法
现代化机械设计正在向智能化、柔性化、系统化、信息化发展，而不再是把实现机械某一个单一的功能来作为设计的目标。从系统的角度为着眼点，机械系统设计过程中，为了让机械产品能够创造更高的经济效益和社会效益，必须要在产品制造技术、功能、性能等方面，充分利用先进的技术，让产品的结构产生质的飞跃。在对传统机械设备改造的过程中，系统化设计和控制技术的应用成为了不可或缺的重要因素。人们对于机械产品的功能的需求随着科学技术的飞速发展日益增多，这就导致了机械构造变得越来越复杂，产品寿命期逐渐缩短，机械产品更替的频率逐渐加快。尽管如此，机械产品实际上所展现出的功能仍然无法满足现代社会的需要。现在，计算机辅助设计已经广泛应用于整个产品设计的过程中，从最初的设计计算，到设计绘图，再到生产规划和加工制造，计算机辅助设计都充分表现了独特的优势并且成果喜人。然而，对于产品开发初期方案的设计，计算机辅助设计还是有着不足，不能完全满足设计的预期需求。如何让整个机械设计更加系统化，设计过程更有规律性，从而更好的应用计算机辅助设计，这是必须要考虑的问题。于是，系统化设计法应运而生，采用这种设计方法，可以将设计任务由抽象到具体，由浅入深进行层次的划分，然后对每一层次的既定目标和所采取的方法进行规划。系统化设计法的优势在于，每一个设计都是相对独立却又保持着有机的联系，这些个设计结合在一起，就构成了完整的机械系统设计。为使设计工作科学有效的进行，在机械系统过程中，首先要把一机械系统分解为若干个子系统，各个子系统相对比较简单，相互之间存在着联系，各子系统还可再分解为更小的子系统，以此类推，直至可以满足设计和分析的需要。系统分解时需要注意：首先要把握好分解数和层次。分解数太少和太多都不可以，太少则导致子系统仍很复杂，不利于进行模型化和系统优化，太多又会对总体系统的综合造成难题。其次，分界面不能过于复杂，可以在要素间结合枝数（联系数）较少和作用较弱的地方选择分界面。此外，通常机械系统工作时，能量、物料和信息三者之间存在着转换关系，从系统输入到系统输出的过程中，按一定的方向和途径流动，不可以中断或产生紊流，即便分解成各个子系统，它们的流动途径仍应畅通和明确，在设计过程中，必须保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。最后，需要了解到，系统分解与功能分解的不同。系统分解时，它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起，其结构组成虽稍微简单，但其功能往往还有多项，每个系统仍是一个系统。而功能分解时，是按功能体系进行逐级分解，直至不能再分解的单元功能。
3结束语
综上所述，智能化的设计软件、媒体、超媒体工具、虚拟现实技术已经被广泛地应用于现代机械设计领域并展现出了优势。目前，智能化设计、异地协同设计、计算机辅助设计这些技术还处在起步的阶段，还需要不断的深入研究，扩展领域知识，提高技术水平，从而让机械设计得到更大的提升，以适应快速增长的经济需求。
作者：张锐单位：哈尔滨重型机器有限责任公司
关键词：数字化设计与制造；压力容器；发展及应用
引言
近年来，我国科学技术得到了快速的发展，现代化制造技术也在发生重大变革，其中典型的有压力容器设计、制造与应用。压力容器的质量影响着使用者的安全，在设计与制造中稍一疏忽将会导致产品不能正常安装，甚至造成整个设备报废，严重者还将导致安全事故的发生。
1.概论
压力容器是我国现代化工业的重要组成部分，主要用于高温、高压、易燃易爆等物质的盛装，压力容器质量的好坏关系着使用单位的安全性，为保证压力容器的质量，应严格控制制造的各个环节。当前我国许多企业依然还在使用传统的制造工艺，主要以手工机床为主导，数字化技术的应用将现代工业带入了一个新的局面。其主要技术有计算机辅助设计（CAD/CAM）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助工程分析（CAE）以及产品数据管理（PDM）等。在设计环节，包含了产品的规划、设计、生产准备等。数字化制造主要是实现CAM与CAD等技术的应用，并在制造过程中解决相关性问题。同时将制造过程用数字化反映出来，并对制造质量、定量等信息进行综合评价。
此外，在数字化设计与制造中，会根据不同需要对其进行调整，例如，在测绘行业中，数字化技术将会以测绘生产的形式存在，通过对数字化生产及技术进行管理，从而使其向信息化转变。在汽车模具制造行业，数字化将会以模具制造为主导实现汽车模具的设计及制造。
2.压力容器制造业的现状及发展
当前，国外的压力容器主要执行压力容器国际标准一体化，但随着全球经济一体化的快速发展，压力容器标准国际化将更加明显。压力容器在设计及制造中，会受到多重因素的影响，尤其是整个制造系统没有统一的管理及控制方案，将会直接影响到产品质量。在设计方面，采用AutoCAD、ANSYS、SW6以及PVCAD等设计软件降低了设计劳动强度，提高了设计效率，同国外数控技术管理部门相比较，我国压力容器在零部件的制作、焊接等自动化工序上、以及产品的精度和生产质量等方面还有着不小的差距。在设计理论研究方面，专家系统以及CAPP系统均已达到成熟阶段，但受到我国当前经济水平和企业经营规模的限制，对压力容器的设计和制造有着很大的束缚。
此外，我国压力容器在制造生产中也存在很多问题，其中主要表现在：①生产工艺的重复性以及多余的工艺，影响了产品生产周期和产品质量。②生产时没有严格按照国家规范及标准进行，导致产品存在严重的质量隐患等；③不同工艺在生产中脱节，导致产品生产周期过长，严重者将直接影响产品质量的优劣。
3.数字化在压力容器设计中的具体实施
压力容器在设计中，受到的影响因素有很多，例如，受到压力容器的强度，荷载的测试水平、几何尺寸等，其随机变量比较多，在设计时，引进先进的设计方法进行设计可以有效地提高相关变量的准确数据，使其结构更加接近实际情况。
压力容器在近年来的发展中，向着精密化、智能化、柔软化、网络化、集成化等方向发展。在设计发展中，压力容器设计实现了从手工绘图到计算机辅助设计与建模的过渡，当前常用AutoCAD、Pro/E、Solidworks等绘图软件进行图形绘制及建模，在保证图形质量的同时，大大提高了生产效率。
数字化在压力容器的应用中需要解决以下几个方面的内容：①建立统一的产品模型，向标准化方向实施，保证产品在维修阶段的有效性和统一性。②建立数据交换标准。使其达到有效的信息交换，保证各个阶段的动态联盟。③数据集成。使其完成管理系统、组织系统之间的数据管理和共享。④过程集成。完成现代化工艺流程化，使其整个生产过程统一化和简单化，在生产的过程中完成自动化管理和生产。
4.数字化在压力容器制造中的具体措施
数字化制造在压力容器中的应用，①从压力容器产品设计研发角度应用，则利用计算技术辅助设计CAD/CAM等软件平台，如配套应用建模分析方法有AutoCAD、Solidworks、Pro/E等制图软件平台，能够有效保障设计效率提升，使之与生产加工达到紧密衔接。②从产品加工工艺应用，CAPP是实现计算机辅助设计CAD/CAM到产品制造系统的桥梁，通过计算机技术，以系统化、标准化方法，确定零件或产品从毛坯到成品的制造工艺流程方法与技术，与传统工艺相比，CAPP能够提高工艺文件质量与工作效率，减少工艺编制工作对工艺人员技术的依赖，缩短工艺准备工作，建立工艺知识库。③从压力容器生产制造过程中应用数字化技术，首先建立可靠的PDM平台，然后配套应用计算机辅助设计手段、数控加工设备、焊接机器人等先进的生产装备流水线作业。我国当前的机器人技术已经较为成熟，可以根据对生产设备和管理技术的控制，实现工业机器人的自动化生产。
此外，在压力容器产品设计建模阶段，也应当建立一种可以展现产品全寿命周期数据的产品模型。此时，则需要考虑产品数据交换、数据集成、功能集成等，以做好软件平台应用的接口自动化，强化客户端与服务器间的信息资源控制等，从而才能搭建有力的网络辅助设计平台，指导于压力容器产品的实践加工。
5.结语
随着科学技术的不断发展，我国数字化技术在压力容器设计与制造中的应用将更加成熟，并逐渐向着网络化、智能化、一体化等标准发展。同时，随着国外标准一体化的相关规范标准的建立，压力容器中相关技术的应用将会更加全面，更加快捷。本文对数字化在压力容器的设计与制造中存在的问题讨论的不够具体，以及相关技术的应用讨论的不够全面，此点将是笔者今后的重点研究方向。
参考文献：
[1]刘检华，孙连胜，张旭，等.三维数字化设计制造技术内涵及关键问题[J].计算机集成制造系统，2014，03：494-504.
关键词 机械制造；自动化技术；信息；机械自动化
中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0143-02
0 引言
将自动化技术应用在机械生产制造中，可有效提高机械制造业的生产力及产品质量，大幅缩短产品生产周期，还能减轻人工劳动强度，节约生产成本，显著提升机械制造企业的经济效益。同事机械自动化在带动相关技术的发展、促进产品更新速度、改善工人劳动环境等方面也具有深远的影响[1]。
1 机械自动化技术应用现状
实现机械自动化的理论基础是控制理论[2]。根据被控对象的特性与其所处环境的变化，能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象，从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用，是实现自动化控制的理论基础，其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。
1.1 信息自动化
包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备，辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作；工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接，对生产工艺效率进行提高和优化，使其标准化程度不断增加；辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术（通常称数控技术）达到控制生产的目的；产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。
1.2 物资供输自动化
物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置，是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下，自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。
1.3 生产自动化
自动化的机械制造加工系统，可以自动持续进行重复工序的循环，同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统，可以全面代替人员体力劳动，减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率，大幅提升产品的质量和品质。
1.4 设备装配自动化
设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求，通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤，自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节，自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作，能够有效提高机械生产的效率和产品质量，是现代化机械制造中的一项重要技术应用。
1.5 检测自动化
随着现代科学技术水平的不断发展和提高，各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中，使产品的检测技术和工作难度也不断增大，传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求，所以，自动化检测技术必然被引入到机械制造中，现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测，以及多判断系统的智能设备诊断技术等。
2 机械自动化技术应用前景
当前，我国机械制造自动化技术正不断向着高度集成化、智能化，以及虚拟化[3]方向发展，且自动化技术的应用与计算机辅助设计、集成制造、辅助管理等理念紧密联系，为机械制造业将来的发展提供了完备的技术支持和保障。
2.1 集成化
在机械制造中采用计算机集成技术，是21世纪机械制造企业的主要生产方式。信息自动化集成系统作为一个由若干个相互关联的细分系统组成的整体，通常情况下可将其划分为工程设计信息分系统、自动化制造分系统，自动化管理信息分系统，以及质量信息分系统组成。
2.2 智能化
智能化机械制造系统可以理解为由智能化机械和机械工程专家共同组成的人机一体化机械制造智能系统，该智能系统在机械生产制造过程中能进行相应的智能化人机交互活动，如逻辑分析推理、命题判断、工艺构思等。在智能化系统中“机械智能”主要体现在该系统具有良好的工作界面，在生产制造过程中能够进行充分的人机交流互动。在机械设计和生产过程中，采用模块化方法，使之具有较大的可协调性和适应性能；对于生产人员，智能化制造强调安全和高效；对于企业或社会，提倡充分协作与合理竞争；对于环境，要求作到无污染，节约能源和资源，以及对废品的充分回收利用。
2.3 虚拟化
虚拟化制造技术主要包含控制理论、计算机技术、多媒体技术、信息管理、人工智能、以及现代制造工艺等新技术，并以计算机仿真模拟分析技术为基础，形成的一项由多学科综合化的系统技术。机械制造中应用的虚拟制造技术，其利用计算机仿真技术和信息技术对现实中的机械制造活动的全过程状态进行全面的仿真模拟分析，以提前获知实际制造过程中可能出现的问题，在实际生产前以采取相应的技术预防措施，从而达到新产品的生产制造一次性成功。虚拟化制造的应用，可有效降低生产成本、缩短产品开发周期，大幅增强了企业在行业领域中的竞争力。
3 结论
总体来说，只有将自动化技术、现代信息技术、系统工程技术、数据库管理技术和传统的制造技术进行有机融合，才是机械制造业在今后的发展方向，即在机械制造中实现全面的自动化；另一方面，机械制造中应用的自动化技术，其系统必须是充分开放和可控的[4]，应能够随时根据生产状况的变化实时获取信息并进行必要的分析处理以及调整控制，确保机械生产的整条流水线持续正常运转。
参考文献
[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智，2008(20).
[2]杨建平，刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技，2008(1).
关键词：计算机辅助设计；AutoCAD；教学方法
中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）05-0997-02
美国公司Autodesk开发的计算机辅助设计软件AutoCAD，其通用性非常强，现在已经成为设计类专业所必须精通的一门课程。如今广泛应用于多个行业，这些行业有航空航天、机械物理、建筑设计、化工化学、服装设计等等。
AutoCAD课程是设计类专业的专业基础课，对于我校的《装潢设计》专业和计算机相关专业均以必修课和选修课的形式开设；为了满足广大学生学习兴趣的需要，这本课程已经开设为全校性公共选修课程。通过计算机辅助设计课程的学习不少学生反映强烈，其一对计算机熟悉程度不同导致学生接收知识点相差大，其二学生在学习一段时间以后反而没有了自信。这是为什么呢？
1 传统的CAD教学模式
要知道首先AutoCAD具有很强的应用性、实践性，一般专科层次的学生缺乏自我认同感；对自己的见解、想法一般不与其他人分享，不会提出自己的主张；这样的话，学生之间几乎没有什么交流，学习起来事半功倍。除此之外，学生学习的主动性差、基础薄弱、自制能力不强等客观因素的影响也影响了CAD的学习效果。
在研究本门课程的教学方法之前笔者查阅了许多的资料；发现有趣的现象，很多学者对于设计技术、设计的理论、设计的方法交叉学习上面很有研究，他们取得了很多的丰硕成果。这些学者在CAD与CAM方面结合较为紧密，大多学者的研究结果都是针对本科教学，理论性较强。而专科学校的学生除上述因素之外，本身学习理论性东西，以及逻辑思维方面较欠缺；这种大而全，辐射面太广的教学方式反而不利于他们的学习。
2 专科学生教学模式
2.1教学方法
作为一门动手动力要求较强的课程，选择什么样的教学方法由为重要。首先是制订教学计划，计算机辅助设计它作为很多专业都要求掌握的技能，其具有普式教育的含意，培养学生基本的绘图及读图的能力。另一方面它又可以是针对性极强的，比如机械制造方面对精度要求非常严格，学生必须掌握全面的知识点才能得心应手；但是像装璜设计这些专业对精度要求又不高，反而是追求一定的美观效果。所以，我们在选择实例图的时候必须循序渐进。
2.2阶段教学
2.2.1第一阶段 二维基础阶段
在这个阶段是所有不同专业学生所必须掌握的阶段；主要使用发散教学方式，在此过程中老师讲授的大而全面，也非常的精细，学生要逐步适应教师的节奏；课堂外必须把没有掌握的东西消化吸收。
例如：笔者计算机辅助设计第一课讲解实例如下：请使用5种以上的方式绘制下图！
图1
1）“极轴”法。默认情况下此命已经打开，选择“直线”命令——选择直线的任意左端点——水平轻移鼠标（显示出极轴即虚线）——键入50回车确定。这是最基本最直观的方法，是所有学生都要掌握的。
2）“正交”法。按下“F8”，此时只能在水平或垂直方向作图。
3）“栅格”法。按下“捕捉”和“栅格”两个按钮。
4）“直角坐标” 法。输入“Line”命令以后，第一个坐标点输入“0，0” ，第二个坐标点输入“80，0”。
5）“极坐标” 法。输入“Line”命令以后，第一个坐标点输入“0，0” ，第二个坐标点输入“80
在上述五种方法的后面两种中，可以演变另外两种方法即：相对直角坐标法、相对极坐标法；在课堂中，先提出来下次课讲解。大家可以看出虽然绘制直线非常简单，但其辐射面很广；涉及的知识占很多，通过这样全面的讲解使学生不但掌握了知识点，而且学会了应用，但距离灵活使用还需要大量的练习。
2.2.2第二阶段：二维高级阶段
在这个阶段是提高学生设计实战的阶段；主要使用实例教学方式。在此过程中老师讲授的小而精，通过这样的练习学生具有初步的设计技能。
例如：绘制下图！
图2
在此阶段，通过各种实例的讲解除了让同学们掌握制图的方法外，还让同学掌握在机械制造方面的精度要求、装璜设计方面的美观要求、园林设计方面的局部缩放、相关的ISO标准等。
2.2.3第三阶段：二维设计阶段
在这一阶段，学生已经对CAD二维制图命令的使用完全掌握的情况下，主要体现的是设计的思想、设计的具体经过、图层和图块的使用、CAD出图。一般而言，类型于“小区平面图”、“小区楼层平面图”这些工程量适中的实例适合在这一过程中使用。
2.2.4第三阶段：3D阶段
三维阶段为机械制造等专业学生所必须掌握的内容，其他诸如“服装设计”、“装璜设计”等是选学内容；但是作为设计师或者设计工作人员，如果读不懂3D图，那也是万万不行的。所以本课程主要就是要求大家会使用基本的三维命令来建模，能够读懂“三视图”；例如下图就是给出工程方面的“立面图”、“左视图”、“平面图”，要求完成右下角如图的建模。
图3
通过这样的练习，学生对“三视图”有所了解，形成一定的空间想像能力。对于以后给出的图形能够大致想像出它的效果。最后通过其他实例来练习“剖切”、“放样”等命令，使学生对AutoCAD三维建模有一个全面的了解。
3 结束语
计算机辅助设计是一门新兴的课程，不但具有很强的生命力，而且有众多的用户群；其发展潜力巨大。教师在授课时不能只是简单的讲解命令的用法，完成一些简单的例子，而要使学生能将知识点烂熟；在使用时才能灵活运用。更重要的是不能让学生死记我们的步骤，要学会方法，达到触类旁通的效果。
参考文献：
关键词:现代模具;设计;制造;信息化
现代模具产品制造是典型的单件小批量、离散型生产。传统模具产品开发从设计、试制到产品上市周期太长,设计过程中难以与用户进行交流,难以及时听取用户的意见,难以考虑可制造性和可装配性,很难全面考虑安全、维护等方面的要求,不能综合考虑生产、时间以及费用等相互制约条件的限制,更谈不上考虑整个模具产品寿命周期的诸多问题。笔者就现代模具产品设计与制造的高科技信息化及其应用谈点浅见。
1现代模具设计与制造已步入信息化时代
改革开放30多年来,中国模具生产作为一个产业有了翻天覆地的变化。这种变化主要体现在三个方面:产能变化、生产方式变化、技术革命。大多数人看到的是中国模具产业作为一个行业的从无到有、从小到大、从拾漏补缺到成为主力,以及模具需求和产量的快速增长变化。但更重要的是生产方式转变和技术革命。后两种变化是一种更加深刻、更加根本性的变化。生产方式的转变主要体现在,从过去传统的小而全的后方车间、作坊式的生产,转变为高度市场专业协作的大规模生产方式;从完全非标生产到相对标准化和准标准化生产。模具生产技术革命,浓缩到一点就是企业信息化也就是数字化制造和信息化管理。
20世纪80年代前,很多模具是靠钳工用手打磨出来的;90年代,由于引入了数控加工机床、edm等较先进的设备,大大地提高了模具的生产工艺水平,生产周期及模具的品质也有了很大的缩短和改进。高精度加工己经把工人从繁重的体力劳动中解放出来。另一方面,cad/cam/cae等计算机辅助技术在模具行业也得到了广泛的应用,模具的设计及数控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae软件对于模具技术人员的工作效率和设计的可靠性已经有了很大的提高。目前各模具企业又面临着一个新的课题,如何把企业管理也同样从烦琐的事务中解放出来,让信息化管理为企业的生产效率提升作出贡献。所以模具企业管理的信息化己经成为模具行业发展和进步的必然趋势。
模具生产是单件订单式生产,在管理信息化中有其强烈的特殊性。设计是制造的一部分,工艺设计不充分,设计与工艺信息可直接重复利用价值不大。因此,根据企业生产特点把握全面信息化管理与实用、简化管理的平衡点,是信息化的关键。这就造成很难照搬成熟的管理软件。例如汽车模具企业没有传统意义上的原材料,仓库管理等等。购置的都是部件与部件的半成品,不存在入库出库过程,制造费用的摊销每个企业也是都不一样。又比如成本核算更应该采用项目管理的办法,而不是采用一般加工制造业的办法,什么pdm、erp等软件不经过彻底的改造是完全不适应的。
2现代模具设计的CAD/CAE技术的应用
模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的,所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件(常称为制件)成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等,因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。CAD/CAE,计算机辅助设计和辅助工程,它包括概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图和计算机辅助设计过程管理等。应用CAD技术可以设计出产品的大体结构,再通过CAE技术进行结构分析、可行性评估和优化设计。采用模具CAD/CAE集成技术后,制件一般不需要再进行原型试验,采用几何造型技术,制件的形状能精确、逼真地显示在计算机屏幕上,有限元分析程序可以对其力学性能进行检测。借助于计算机,自动绘图代替了人工绘图,自动检索代替了手册查阅,快速分析代替了手工计算,使模具设计师能从繁琐的绘图和计算中解放出来,集中精力从事诸如方案构思和结构优化等创造性的工作。在模具投产之前,CAE软件可以预测模具结构有关参数的正确性。
当今的概念设计已不仅仅是停留在对外观和结构的设计上,它已经扩展到对模具结构分析的领域。对于运用CAD技术设计出的模具,可运用先进的CAE软件(尤其是有限元软件)对其进行强度、刚度、抗冲击实验模拟、跌落实验模拟、散热能力、疲劳和蠕变等分析。通过这些分析,可以检验前面的概念性结构设计是否合理,分析出结构不合理的原因和部位,然后再在CAD软件中进行相应的修改。修改后再在CAE中进行各种性能的检测,最终确定满足要求的模具结构。
当今CAD技术的发展使得概念设计思想体现在相应的模块中。概念设计不再只是设计师的思维,系统模块也融合了一般的概念设计理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE软件系统,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有关产品早期设计的系统模块,我们称之为工业设计模块或概念设计模块。例如,Pro/ENGINEER就包含一个工业设计模块——ProDesign,用于支持自上而下的投影设计,以及在复杂产品设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器。这些系统模块的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。
3现代模具制造的CAD/CAE/CAM技术应用
现代经济的飞速发展,推动了我国模具工业的前进。CAD/CAE/CAM技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用,CAD/CAE/CAM技术已成为现代模具的制造的必然趋势。
