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計算機輔助設計與制造技術范文1
關鍵詞：機械設計制造；計算機輔助技術；繪圖；建模；產品質量 文獻標識碼：A
中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2017）11-0082-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.042
在當前市場經濟競爭不斷加劇的背景下，企業要想立足于激烈的市場競爭中，必須通過各種合理手段增強自身的綜合實力，提升企業在市場中的競爭力。尤其是機械設計制造類企業，要想進一步提高產品的技術含量，必須充分利用現代化的科學技術，計算機輔助技術的出現和應用正好滿足了機械設計制造的需求，不僅提升了工作效率，還提升了產品質量，穩定了企業在市場競爭中的地位。
1 機械設計制造的基本概述
1.1 基本概念
機械設計制造，從名字不難看出，它由兩部分組成，即機械設計和機械制造。機械設計，即以機械設備使用要求為依據，合理構思、分析并優化機械工作原理、運動傳遞方式以及構建材料和尺寸等，通過各種技術手段的應用，為機械制造提供依據。機械制造，顧名思義就是進行機械設備生產的總稱，涵蓋的內容有機床、儀器、儀表等。
1.2 主要特點
那么機械設計制造有什么特點呢？在社會經濟快速發展的背景下，科學水平也不斷提升，機械設計制造逐漸朝著虛擬化、數字化、智能化以及綠色化的方向發展，具備了上述幾方面的特點。其中的虛擬化依托先進的計算機技術，模擬操作工作內容，是今后行業發展的重要方向，虛擬化目標的實現離不開計算機輔助技術的應用。
2 計算機輔助技術基本概述
2.1 基本概念
計算機輔助技術包括計算機輔助設計、計算機輔助制造以及計算機輔助教學等各個領域。輔助強調的是人的主導，計算機和使用者構成了一個密切交互的人機系統?，F階段，計算機輔助技術已經廣泛地應用于社會各領域中，如飛機制造、汽車制造、船舶制造等，對這些領域的發展起到了巨大的推動作用。
2.2 發展歷程
計算機輔助技術起源于20世紀50年代，經過10多年的緩慢發展后，計算機輔助技術在20世紀70～80年代取得突飛猛進的進步，并逐漸進入實用化階段，逐步被社會各領域所應用。我國對于計算機輔助技術的應用推廣開始于20世紀70年代末期，經過近40年的發展，我國的計算機輔助技術水平已經達到了一定的高度。
3 機械設計制造與計算機輔助技術結合的優勢
3.1 提升機械設計制造的工作效率
計算機輔助技術的應用，除了在圖紙的設計和模型的構建方面作用明顯之外，在一些復雜的預算方面也可以發揮出很大的作用，另外在機械重組方面也能夠起到一定的幫助效果，這樣能夠最大限度地減輕工作人員的任務和壓力，有利于提升機械設計制造的工作效率。
3.2 提高機械制造產品的生產質量
依靠科學技術水平的提升，機械設計制造技術也有了很大的進步，機械制造的產品質量也有了很高的保障。計算機輔助技術的應用為機械制造產品的質量提供了更加可靠的保證，相當于為機械制造產品加了一層“質量保護碼”，與機械制造產品質量的提升有著非常緊密的聯系。
3.3 方便多機械設計進行必要修改
在傳統的機械設計制造中，過程比較長，也比較復雜，期間出現問題的概率還相當高，有些問題如果嚴重的話還需要重新進行設計，既費時也費力。計算機輔助技術與機械設計制造的結合，有效地解決了這些問題，減少了設計過程中失誤和錯誤的出現，方便及時更正。圖1是計算機輔助技術在機械設計制造中的應用。
4 機械設計制造和計算機輔助技術結合的應用
4.1 計算機輔助技術在機械設計制造圖形和符號中的應用
在機械設計制造中，圖形和符號十分常見，這些圖形和符號出現于各個設計制造的環節中，需要工作人員進行合理的編排，如果合理度不足，之后的一些工序就會變得更加繁雜，工作的難度隨之增加。由于圖形和符號在機械設計制造中的地位非常重要，是機械設計制造不能脫離的，加上傳統的設計制造技術存在嚴重的不足，通過計算機輔助技術的應用，能夠幫助工作人員對圖形和符號進行合理編排，既能夠做好分類，又能夠方便儲存，工作人員在進行設計時可以很好地利用這些圖形和符號。與此同時，計算機輔助技術的應用可以將各種圖形和符號單獨地放置于一個地方，方便直接使用，簡化使用程序，有利于設計工作更加有序地進行，極大地提升了工作人員的效率。
4.2 計算機輔助技術在機械設計制造繪圖中的應用
繪圖工作是機械設計制造中最為關鍵的一項工作，同時也是機械設計制造中技術含量和技術難度最好的流程之一，其重要性不言而喻。在傳統的機械設計制造條件下，工作人員通常需要大量的時間和精力進行手工操作，計算機輔助技術的應用則不同，它擁有特定的計算機繪圖軟件，機械設計工程師可以對所要繪制的圖形進行自由的編輯和挑戰。此外，機械設計工程師如果對設計好的圖形的規格不滿意，還可以借助計算機軟件對尺寸、大小等內容進行修改。更加重要的是，在計算機輔助技術的條件下，機械設計工程師可以對文字進行編輯以及進行相關圖形剖面的工作，不僅提升了設計繪圖的準確性和合理性，還極大地提升了繪圖的效率和準
確性。
4.3 計算機輔助技術在機械設計制造建模中的應用
在機械設計制造過程匯總時，工作人員需要對機械設計產品進行建模處理，這同樣是機械設計制造整個過程的關鍵性環節。在各種計算機輔助技術中，三維建模技術非常常見，也非常普及。傳統的機械設計制造建模工作中，要想實現對建模的三維化處理難度可想而知，計算輔助技術的應用則不一樣。計算機輔助技術的支持，使得機械設計制造的建模工作可以進行技術體系的建設。結合當前計算機輔助設計體系來看，里面涉及到多種建模體系，如長方體、正方體、球體、圓柱體以及其他不規則體等。機械設計工程師在進行建模處理的時候，可以利用計算機輔助技術，根據設計的需要對不同的體系進行組裝和分解工作。另外，對于一些復雜度和難度高的零件，機械設計工程師可以先進行二維建模，然后再利用計算機輔助技術進行三維建模，使得各項參數更加標準化和規范化，保證設計制造出來的模型更加精確。
5 結語
總而言之，機械設計制造與計算機輔助技術的結合是兩者共同發展和進步的需要，促進了機械設計制造水平提升的同時，計算機輔助技術也在實戰中不斷改進和發展。盡管計算機輔助技術仍然存在一定的不足之處，但是只要計算機輔助技術應用于機械設計制造行業中，根據具體需要，以機械設計制造的特點為依據，就一定能為研發新型機械創造條件，推動機械設計制造行業的快速發展。
參考文獻
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計算機輔助設計與制造技術范文2
關鍵詞：計算機輔助設計；機械設計；應用探討
中圖分類號：TH122 文章編號：1009-797X(2016)06-0108-02
在信息科學技術高速發展的推動作用下，計算機輔助設計技術的發展為我國機械制造業的發展提供了一定的技術支持，同時也簡化了機械設計行業的工作流程，為機械設計提供了巨大的方便。鑒于此，市場經濟競爭日益激烈的大環境背景下，機械設計人員應增強時代認識，充分意識到計算機輔助設計技術在機械設計中的應用優勢，摒棄傳統的繪圖方法，積極引進計算機輔助設計技術，設計高質量的機械產品。
1計算機輔助設計在機械設計中的應用優勢
1.1保證了機械產品的質量
計算機輔助設計軟件系統中的系統模型能夠對機械產品的參數進行精確、精準的調整，為機械設計提供精確的設計基礎。除外，計算機輔助設計軟件還融合了結構系統和力學體系等物理內容，利用這種技術設計出來的機械產品不僅精確，而且承受力也能夠得到科學保證。可見，通過計算機輔助設計在機械設計中的應用，能夠有效保證機械產品的質量。
1.2縮短設計周期，提高工作效率
系統開發人員在計算機輔助設計軟件中通過編程輸入了相關的參數，機械設計工程師只需要在設計的過程中進行簡單的選擇，就可以找到有關參數。相比于傳統的繪圖方式，這種融入了計算機輔助設計技術的設計方式大大縮短了設計工程師的設計周期，機械設計的工程效率也獲得了極大程度的提升。除此以外，計算機輔助設計軟件開發人員還能夠根據機械設計工程師的需要，把工程師的預想模型用編程的形式導入軟件中，那么設計工程師在進行機械設計時，就能夠快速找到所需模型，設計的工作效率也得到有效提高。
2計算機輔助設計在機械設計中的應用分析
一般來說，設計、建模、協同、集成、仿真是構成計算機輔助設計的五大要素。其中，計算機輔助設計還包括了優化設計、分析有限元、計算機仿真等內容。現階段，計算機輔助設計在我國各大行業中的應用已日趨成熟，在計算機技術興起的最初時期，計算機輔助設計技術還只是局限在計算機輔助繪圖領域。在現代化科學技術與設計理念的不斷升級與更新下，計算機輔助設計已逐步發展成為涵蓋了概念設計、計算機仿真與分析、智能CAD等技術的新領域，并在機械設計行業中取得了突出的成績。以下就計算機輔助設計在機械設計中的應用進行分析：
2.1在繪圖中的應用
傳統的機械設計繪圖一般是由設計人員手繪完成，繪圖效率及其質量可想而知。而利用計算機輔助設計技術配合使用專門的繪圖軟件，不僅能夠存放一些使用率較高的符號、圖形，以方便設計人員進行圖形繪制時直接調用，還可以方便設計人員對設計圖紙進行快速調整，繪圖準確性及繪圖效率都得到了大大的提高。再有，機械產品的零件構造較為復雜，有標準與非標準之分在設計的過程中一般會涉及到大量的數據、參數計算。譬如說，在開發參數化繪圖軟件、直線共軛內嚙和齒輪泵輪設計時，往往會選用計算機輔助設計系統中的AutoCAD、VisualBasic平臺，采用人機對話的方式，對零件中的參數進行修改設計，以提高齒輪泵輪、直線共軛內嚙的性能。除外，機械設計工程師還可以利用軟件中的一些工具對圖像的尺寸進行設置，在計算機輔助設計軟件的幫助下，設計出的圖像尺寸將會跟家標準，而且繪圖的速度也會大大提高。
2.2在三維造型中的應用
三維造型是機械設計的重點和難點，在機械設計中具有較高的應用率，尤其是實體造型設計，在機械設計中更為常見。在計算機輔助設計軟件當中，三維建模技術是當前使用最為廣泛和普遍的技術，特別是線框模型、表面模型以及實體模型。在機械設計工程中進行三維造型設計時，其最主要的理念就是對建模設計實現參數化和變量化的設計。傳統的三維造型設計中，難以實現對建模技術的三維化處理，而利用計算機輔助技術可方便的對實體造型進行處理。機械設計工程師可以根據設計的需要，把實體造型進行相應的分解和組裝，并利用計算機輔助技術軟件對這些實體進行三維處理，以勾勒出實體造型的三維模型，最終把設計當中的誤差降到最低。
2.3在機械設備中的應用
機械模具的設計是機械設計中最為重要的環節之一。計算機輔助設計技術的應用，能夠幫助設計工程師了解注塑模具的特點，從而根據特點設計出適合的冷卻系統、模具結構以及成型零件工件，增強模具設計的快捷性、準確性。同時，設計人員還可以利用計算機輔助設計技術，對機械模具造型進行論證與分析，及時發現模具造型設計中存在的不合理之處，針對性的加以改進，為后期機械產品的生產提供精確的參考。以汽車覆蓋模具設計為例進行分析。汽車的覆蓋模具設計質量的優劣程度對汽車的整體設計制造產生著極其嚴重的影響。倘若機械設計工程師所設計的汽車覆蓋模具圖紙與實體模型之間存在較大的差異，這不僅會引發返工問題，延長設計周期，還會增加機械制造成本，降低效益，從而降低企業在市場上的競爭力。針對這種情況，機械設計工程師可以把計算機輔助設計技術應用到機械模具的設計工作中，采用計算機輔助技術，對模具造型進行論證和分析，針對當中存在的錯誤參數進行有效的修改和完善，從而避免返工問題的出現，提升機械設計的工作效率。例如：在設計汽車的車門時，就可以采用計算機輔助設計技術建立一個三維立體模型，并對模型進行數據測量，根據測量所得的數據，對車門進行自動化控制和加工，從而提高產品的生產效率。
2.4在機械系統參數設計中的應用
機械系統參數是機械設計的內容之一。計算機輔助設計在機械設計中的應用，除了可以計算傳統的牽引性能外，還可以計算液壓系統的速度、剛度、參數校核、系統效率等等。譬如說：機械設計工程師在汽車的車身上做一些深入設計時，首先需要獲取機身系統的幾何模型，然后運用三坐標測量機對系統的機構進行分析，再使用特定的測量方法采集系統內部的數據，運用相關測量設備對數據進行參數校核，以迅速完成汽車車身的系統設計及加工。
2.5在設計二次開發中的應用
隨著社會對機械設計要求的不斷提高，現階段單一的機械產品已難以滿足社會的發展需要。為設計出更多滿足社會生產的產品，有必要對機械設計進行二次開發。VBA、AutoLisp由于自身具備了使用方便、操作簡單的優勢，已成為了當前應用較為廣泛的計算機輔助設計技術。然而，由于VBA、AutoLisp這兩種設計工具的兼容性不強，設計人員在開發使應注意根據實際情況進行選擇，以滿足客戶對機械設計的特殊要求，提高機械制造業的市場競爭力。
3結語
實踐證明，通過計算機輔助設計在機械設計中的應用，能夠很好的滿足社會發展對機械設計行業的需求。為此，有關部門單位應增加對計算機輔助設計在機械設計中的應用研究，不斷提高機械設計水平，以更好地為機械制造業及社會服務。
參考文獻：
[1]孫鳳.計算機輔助工程在機械設計中的應用[J].硅谷，2011年17期.
計算機輔助設計與制造技術范文3
關鍵詞：建筑工程；工程設計；高新技術產業；自動化控制；計算機輔助設計
1自動化控制概述
隨著現代化進程的加快，電子計算機應用的普及，自動化控制開始沖擊著人們的視野及現實生活。它應用到社會的各行各業：工業、農業、國防等領域。由于它與人們的生產、生活密切聯系，因而發展迅猛，現在已成為了高新科技產業、先進制造技術的重要組成部分，在現代起到前所未有的巨大作用，使得社會生產率以成倍的速度飛速提高。自動化的出現，使人類走上了省時省力、高效便捷之路。自動化控制理念的引入以及電子計算機的普及，使得社會生產力與九十年代相比提升了一大截。何為自動化控制？簡言之就是非人工控制，即不需要人親自動手的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動化控制體現在過程自動化、機械制造自動化、管理自動化三方面，例如我們常涉及的電氣自動化設備、自動生產線、可編程控制及其網絡、計算機輔助設計、制造及計算機監控管理系統等領域。自動化控制已成為現代化實現的條件和標志。隨著1946年第一臺電子計算機ENIAC的誕生，自動化控制加快了它的進程，十幾年后，工業方面出現了自動開關、自動作業、數控機床、加工中心、自動化倉庫、計算機輔助制造、計算機輔助設計及之后的人工智能機器人等，開始它從機械制造向智能制造的轉變。而在建筑工程的設計領域，應用最廣泛的便屬計算機輔助設計了。
2計算機輔助設計
2.1計算機輔助設計的概念及應用
CAD是ComputerAidedDesign的縮寫，即計算機輔助設計，指設計人員在計算機、圖形設備界面上進行設計工作。1972年10月，國際信息處理聯合會（IFIP）在荷蘭召開的“關于CAD原理的工作會議”上給出如下定義：CAD是一種技術，其中人與計算機結合為一個問題求解組，緊密配合，發揮各自所長，從而使其工作優于每一方，并為應用多學科方法的綜合性協作提供了可能。CAD功能強大，多個行業、領域均有用到。如建筑工程、裝飾設計、環境藝術設計、水電工程、土木施工中的工程制圖；精密零件、模具、設備的工業制圖；服裝加工中的服裝制版；電子工業中的印刷電路板設計等諸多領域。它有強大的、開放的用戶界面，以此為平臺供用戶發揮各自專業的技術特點。在建筑工程中，應客戶要求，設計通常要用計算機對不同方案進行比選；各種文字的、圖形的、數字的設計信息電子格式，都需存儲、修改、成圖，且能快速檢索。設計人員通常利用CAD從草圖開始設計，將草圖變為工作圖，繁重工作由計算機輔助完成；CAD可以完成圖形的編輯、放大、縮小、平移、復制和旋轉等有關的圖形數據加工工作，由CAD自動產生的設計結果，便于設計人員快速作出圖形，并可及時快速修改完善。
2.2計算機輔助設計應用實例———樁位平面布置圖中樁位編號的實現
2011年3月河北神池房地產開發有限公司在河北省平山縣擬建神池商廈項目商業綜合樓。高層部分設計采用框剪結構，筏板基礎，設計要求處理后復合地基承載力特征值fak達到430kPa；多層部分設計采用獨立基礎，框剪結構，設計要求處理后復合地基承載力特征值fak不小于400kPa。我公司承擔了該工程的地基加固處理工程設計與施工任務，設計采用素混凝土樁進行地基處理，經計算，確定復合地基面積置換率為9.5%，設計總樁數為2632根。設計方案需附《樁位平面布置圖》，其中每一根樁都需按順序編號，二千多根樁，我們在CAD中使用編號命令，僅用了一分鐘，從左至右，從上至下，準確、快速，使設計人員從單調、重復的編號工作中解脫出來，把主要時間和精力用在設計理念、設計方案、關鍵參數的思考上，快速交出用戶滿意的作品。而在該工程施工時，根據現場實際地質情況及設計要求，共完成素砼樁4083根。如此大的變更，我們借助計算機輔助設計，僅用4個小時就完成了設計方案的修改。在CAD中重新布樁后僅僅一分鐘即完成了樁位的重新編號。在CAD中調用一個“count”的程序小插件即完成了此項編號任務，由此可見它功能的強大。早在上世紀九十年代，我們所畫的《樁位平面布置圖》是通過直尺、三角板、圓規等工具手工繪制的，加班熬夜也需三四天才能完成，若需修改，只能重新再畫，遠不能滿足用戶需要，跟不上社會進步的步伐；進入二十一世紀后，計算機大范圍普及，借助計算機輔助設計，運用三、四個小時便可完成《樁位平面布置圖》的繪制，而當時給樁位編號時所用時間視布樁多少一般在三十分鐘以內。該小程序使CAD實現了《樁位平面布置圖》中樁位的半自動編號，即人工指定編號位置，CAD自動流水編號。雖是半自動，但相比手工繪圖編號，已大大節省了人力。而我們現在所用的“count”小程序，已實現了編號完全自動化，編號完成時間快到以秒計算。隨著科技進步，外部程序的功能提高、改進后，仍可在CAD中調用。由此可見CAD可以順應社會的發展變化，不斷提高自身以滿足用戶要求。
2.3計算機輔助設計的意義
計算機輔助設計已在建筑設計中廣泛應用，非常普及，已到了缺之便無法工作的境地。CAD在設計領域已無人不知、無人不曉、無人不用。在建設過程中設計是建設的靈魂，是其必要的前期階段，施工則是人們理念、目標的實現，是實體的建設。在建筑行業，自動化控制已成為其不可或缺的左膀右臂。
3結束語
分析表明，將自動化控制中的計算機輔助設計這一強大工具應用到設計工作中，會使得設計人員省時省力，修改便捷，作品準確、美觀。因此我們應重視CAD的應用，熟練掌握該項技能，使其成為設計人員的必備技能，讓CAD為我所用。在現代社會，高質高量高效，就代表巨大效益，而要實現此目標，自動化控制功不可沒。自動化控制改變了人們的工作理念及工作方法，使我們能夠高效完成工作任務。
參考文獻
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計算機輔助設計與制造技術范文4
關鍵詞 設計思想 計算機輔助
現代設計始于十九世紀末，比第一臺計算機的產生早了近一百年。在現代設計發展的一百多年的時間里，經歷了思想，地域，風格，技術等多種方面的變遷，其中計算機的誕生與發展在設計領域具有跨時代的意義，它的介入不僅改變了設計師從事設計的方式，從客觀上也改變了設計本身的表達方式。計算機的出現為設計師的創作帶來了巨大變化，其緩解了傳統設計方式當中所存在的耗時多，人力大、修改難，成本高等缺點，最明顯的優勢是大大提高了設計師工作的效率。所以人們通過計算機輔助的設計方式是在執行設計的過程，也是將設計思想具象化的過程。計算機是一種設計工具，就和歷史上人們使用的筆和紙張一樣。然而計算機也并不是一般意義上普通的工具，其強大的功能也在反復影響著設計本身的發展與革新。
荷蘭著名平面設計師威姆·克勞威爾說過：“計算機不能告訴我怎么去設計，但是它的確可以讓設計的效率超乎想象地提高。”的確，在電腦產生之前，平面設計師通過膠片，刀片，尺子與紙張完成的作品，曾經讓設計師絞盡腦汁所制造出的復雜的層次變化對于今天依靠計算機輔助設計的設計師而言只是電腦上的輕輕一擊。計算機在設計領域的不斷發展，打開了設計師思想上的局限，平面設計師已經不再僅僅依靠紙張完成作品，而是可以通過屏幕進行包括影像在內的設計，平面設計作品也可以動態起來，越來越多的年輕設計師對計算機自身的數字效果著迷，并且將數字化視覺語言應用到設計作品中去，這種耳目一新的作品風格具有時代感，也形成了設計潮流中新的表達習慣。隨著計算機輔助設計功能的不斷強大，同時要求著設計師不斷進行新的思考與創新。平面設計的定義也隨之而改變。在當下國內外藝術院校的專業設置中，平面設計專業因為專業的發展需要而更名為視覺傳達設計專業。
由建筑大師弗蘭克·蓋里所設計的西班牙古根海姆美術館被稱為建筑界奇跡，原因莫過于其復雜的建筑結構與超乎人們對建筑的普遍認識。由于古根海姆美術館的建筑輪廓極其復雜，恐怕需要數以千計的平面圖才可以實施，這幾乎是不可能完成的任務。但是蓋里找到了一樣東西無需平面圖即可施工——電腦輔助設計（簡稱CAD），在蓋里之前，電腦輔助設計只是用來制造汽車和飛機，也有些建筑師使用過基本的電腦輔助設計，但古根海姆美術館是第一個讓電腦輔助設計成為整個設計和施工中必不可少的工具，這是建筑界的一場革命。古根海姆美術館的設計被譽為解構主義設計的代表作，依靠的是蓋里天才般的設計思想和對設計技術創新的大膽嘗試，計算機再次證明了它的實力可以讓偉大的設計思想變成現實。
然而近些年伴隨著計算機輔助設計的蓬勃發展我們也可以看到一種現象，就是在設計中過于依賴計算機的效果的應用，夸大了其在設計創作中的作用，使得大量粗糙的作品充斥著設計領域和商業市場。在激烈的商業競爭中，設計師的創作過于追求速度而忽略了質量，設計師的水準也沒有被徹底激發出來，因此這些設計作品沒有起到豐富我們的精神文明和美化生活的作用。也有一些僅僅掌握計算機輔助設計的操作方法，而缺乏設計思維的系統學習和審美習慣培養的非設計師，也投入到設計創作中去，令設計師和商業客戶損失慘重，這些負面現象是需要我們深刻反思與警醒的。
計算機輔助設計與制造技術范文5
關鍵詞：3D打印 工程圖學 計算機輔助設計 三維建模
中圖分類號：TP334 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）08-0076-01
1 3D打印技術
1995年，麻省理工畢業生Jim Bredt和Tim Anderson首創性地修改了傳統噴墨打印機方案，把約束溶劑擠壓到粉末床，由此創造了“三維打?。?D打?。币辉~。
3D打印，是目前還未被廣泛使用的一種快速成形（Rapid Prototyping，RP）技術，其實質是通過層層堆積的方式，分層構造零件對象。由于其運行過程與打印機類似，是用液態光敏樹脂材料、熔融的塑料絲或粉末狀金屬等可粘合材料替代墨水，通過噴射粘結劑或擠出等方式一層又一層的堆積材料，疊加建造三維實體，因此被形象地稱之為3D打印。
上世紀80年代，3D打印機開始出現，價格十分昂貴，能打印的產品也極其有限，但2003年以來三維打印機，價格開始逐漸下降。3D打印技術可在珠寶，工業設計，建筑，汽車，航空航天，牙科和醫療產業等領域使用，現階段主要被用來制造樣品。
2 3D打印的原理及過程
物體的成型方法主要有減材成型、受壓成型、增材成型及生長成型等，3D打印技術從狹義上來說屬增材成型技術，從成型工藝上看三維打印機無論使用了何種方法，其打印過程基本相同。Ian Gibson、David W. Rosen和Brent Stucker在Additive Manufacturing Technologies： Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing中列出了疊層制造過程的通用步驟：
步驟1：計算機輔助設計（CAD）。此步驟中要通過三維計算機輔助設計軟件創建出即將打印的三維虛擬模型。
步驟2：數據轉換。數據需從三維虛擬模型轉換到STL模板再轉到AM機器和STL文件處理。
步驟3：設置機械、建造。
步驟4：移出打印好的產品。
步驟5：后期加工及應用。
3 3D打印技術在工程圖學課程中的應用
3.1 三維計算機輔助設計（三維CAD）技術與工程圖學課程的融合
傳統的工程圖學課程以投影理論為基礎，重點教授學生按照國家標準的相關規定，利用二維工程圖準確表達三維機器（零件及部件）的方法和技能。但是在現階段二維工程圖雖然仍作為主要技術文件的表達形式，卻因其不是以三維實體形式直觀表達零部件的結構、形狀、尺寸及裝配關系等設計思想與設計意圖，使二維工程圖在許多情況下已經不能滿足工程實際的需求。
隨著現代計算機輔助設計技術和CAD應用軟件的發展，為了提高設計質量和設計效率，增強圖紙的可讀性，現在工程設計人員更多地是基于三維工程設計軟件，直接由三維模型開始設計，并以三維模型為基礎進而對設計進行有限元分析、虛擬裝配、運動仿真、并可以生成二維工程圖、NC編程等，現代的工程設計過程已真正實現融設計、制造為一體的全數字化過程，整個過程是以三維幾何模型為核心的。因此，工程圖學的任務也不再以二維為重點，而是將課程重點轉向教授學生基于三維立體特征的參數化、變量化設計理論和方法上。目前，各工科院校的工程圖學課程均開設以掌握三維計算機輔助設計技術為主要目標的相關課程。三維CAD相關課程的開設在很大程度上提高了學生計算機輔助設計等現代設計基本技能和技巧，形象的立體空間、仿真的外形質感、生動的動畫效果也增強了學生對工程圖學課程的學習興趣，同時也增強了學生的科技創新能力，并為后繼機械基礎系列課程的學習奠定了基礎。
3.2 工程圖學課程中3D打印技術的引入
三維計算機輔助設計（三維CAD）與工程圖學課程的融合給工程圖學課程帶來了新的教育理念，但美中不足的是，由于條件所限，學生在大多時候只能止步于三維建模與運動仿真，而無法加工制造出實物，使得三維計算機輔助設計的魅力大打折扣，而3D打印技術的出現使得這一問題有望解決。
2013年9月日本國立大學聯盟筑波技術大學產業技術學部教授荒木勉（Tsutomu ARAKI），為吉林大學機械科學學院師生做報告，介紹了日本國立大學聯盟筑波技術大學基于三維CAD及快速成型建模技術的基礎工程教育經驗。使我們了解到，根據工程圖學課程的課程性質與教學內容，非常適宜3D打印技術的引入，如果工程圖學課程教學過程中能夠基于三維計算機輔助設計技術，借助3D打印機，將老師或學生設計的作品及時打印，在課堂上進行呈現和溝通，及時指出學生的設計作品所存在的問題并制定改進方案，先進的設計方法必將提高學生的設計與學習熱情，對學生工程意識的培養，以及自主學習和創新構型能力的提升都將有所幫。
4 結語
隨著科技的發展，現代工程圖學課程融入了三維計算機輔助設計技術等內容以適應現代產品設計方法及設計過程。3D打印作為一種先進的快速成形技術，為工程圖學課程提供了新的教學理念和教學方法。將有利于提高學生的設計與學習熱情、也將利于工程意識及創新能力的培養。
計算機輔助設計與制造技術范文6
關鍵詞：計算機輔助設計；CAD；計算機中升本；教學探究
計算機輔助設計CAD是我國大部分高校中非常重要的技木基礎課程之一，尤其是建筑、機械和藝木設計等專業，芫全離不開這門課程。如今大部分企業的制圖都采用計算機輔助設計技木，因為計算機輔助設計技木不但代替了手工制圖，節省開發和繪制時間，我校為民辦應用型轉型高校中的一員，對于學生的動手實踐能力和專業技木的實際應用萬面的要求非常高，要求學生不僅要學好理論知識，更要／王重實踐應用的能力，因此，計算機中升本專業開設了計算機輔助設計CAD這門課程。
1計算機輔助設計在計算機中升本專業的教學中存在的問題
計算機輔助設計這門課程的開設目的是讓計算機中升本專業的學生擴展自己的知識層面，加強自己的邏輯思維和動手能力，為以后的就業和學業深造提供更多的選擇和機會。但是，計算機輔助設計這門課程主要是針對建筑、機械、藝木等專業，這些專業又各自有著自己的專業特盧和發展萬向，所以，這些專業的教學萬／去并不能適用于計算機中升本專業。計算機中升本專業的學生動手能力相對較強，對于計算機基礎操作掌握良好，但是理論基礎相對薄弱，在平時的授課中，明顯感覺邏輯思維較弱，針對于計算機中升本專業學生的這些特盧并結合計算機輔助設計課程的特盧，對這門課程的教學進行改革和探宄。
11學生的邏輯思維較弱
計算機輔助設計具有比較強的邏輯性，操作界面、操作內容比較復雜，容易造成部分學生掌握較差。其中，邏輯思維對于繪圖來說是非常重要的，因為繪圖之前要做的第一件事清就是讀瞳圖，然后思考從哪開始著手，但是計算機中升本專業的學生邏輯思維能力較弱，這對他們來說是必須解決的問題。
12學生的自制能力較差
使用計算機輔助設計軟件繪圖不但但只是要求學生能夠繪制出圖形，而且對繪制圖形的速度和繪制圖形的準確度要求也是極高的。但是計算機中升本專業的學生自制能力較差，對學習也不夠專心積極，這對于制圖來說是一大難題，所以，針對這些問題必須對教學進行改革和研宄來解決這些問題，從根本上來提高學生的自制能力。
13學生的課后練習不夠
制圖想要孰練卜夬速就必須進行大量的練習，并且還要在練習中總結經驗和教訓，為以后的更大規模的繪圖打下堅實的基礎。但是計算機中升本專業的學生的學習熱清和學習的積極性相對于本科生較差，而且自制能力也較差，所以，必須采用相應的措施來解決課后練習不夠導致的一些問題。
2解決計算機中升本專業CAD教學中存在的問題
21提高學生的邏輯思維
針對計算機中升本專業學生邏輯思維較差的這個問題，在教學中引入了更多的案例來解決。對于CAD繪圖中的每個工具都引入了相應的案例，每個工具對應的案例至少3個以上。這些案例不但結合了相應的繪制工具，還跟簡單的幾何知識進行了巧妙的結合，讓學生通過幾何知識和教師的啟發進一步分析案例，提高自己的邏輯思維。
22提高學生的自制力
計算機中升本專業學生的自制力較差這個問題困擾了很多教師，針對這個問題，計算機教研室的教師進行了研宄和交流，并且教師都從中得到了啟發，找到了相應課程的解決辦／去。在計算機輔助設計CAD這門課程的教學中主要采用了以下萬／去：（1）在計算機輔助設計CAD的教學過程中，對于每次課程所講授的繪圖工具都引入了相應的案例，一部分案例首先由教師講授繪制萬／去，然后學生自行繪制，另一部分案例則是在之前的基礎上稍微加大了難度，這部分由學生獨衛：芫成，而且最后都需要上交。（2）為了防止學生復制其他學生的又件，課上老師會對學生的作業進行檢查和記錄，最后會根據學生繪制的準確度和速度給出分數，并算入最終成績當中。（3）在教學過程中取冶了以往的由一次期末考試決定最終成績的萬式，采用了階段測試的萬／去，這樣不但能夠督促學生學習，而且如果上一個階段的測試結果不理想，在以后的學習中可以進行彌補，解決了一次期末考試決定學生成績所帶來的弊端，提高學生學習的積極性和熱清。
23學生的課后練習不夠
為了萬便學生各門課程的學習，解決學生課后練習量不夠這個問題，學校允許學生自備電腦，計算機輔助設計CAD的教學都是學生自備電腦上課。在整個教學過程中，從安裝軟件到繪制圖形學生都能夠參與進來，學生的計算機基礎操作也得到了進一步的提高，學生安裝軟件之后不但可以課后練習而且還能夠進行預習和進一步設計研宄。在教學過程中，除了課堂案例之外，課后還給學生布置了大量的練習，主要是為了解決練習不夠的這個問題，同時還設置了提問環節來増加學生的積極性，學生對于課后練習中存在的問題進行提問，針對學生的問題難度給出相應分數，記入最終考核成績。
3教學改革和探究成果
通過使用以上萬／去進行計算機輔助設計的課程教學，充分調動了學生的學習積極性。以往的課堂只有少數學生聽課學習，現在的課堂大部分學生都參與了進來，不瞳的地萬不但請教教師，還請教同學，加深了學生之間的友垣和師生之間的感清。采用以上萬／去也存在一些問題，比如教學進度的掌控較難、知識盧的覆蓋不夠全面等，針對以上存在的問題，希望在以后的教學中進一步進行探索和研宄。
