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计算机辅助设计与制造技术范文1
关键词：机械设计制造；计算机辅助技术；绘图；建模；产品质量 文献标识码：A
中图分类号：TP391 文章编号：1009-2374（2017）11-0082-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.042
在当前市场经济竞争不断加剧的背景下，企业要想立足于激烈的市场竞争中，必须通过各种合理手段增强自身的综合实力，提升企业在市场中的竞争力。尤其是机械设计制造类企业，要想进一步提高产品的技术含量，必须充分利用现代化的科学技术，计算机辅助技术的出现和应用正好满足了机械设计制造的需求，不仅提升了工作效率，还提升了产品质量，稳定了企业在市场竞争中的地位。
1 机械设计制造的基本概述
1.1 基本概念
机械设计制造，从名字不难看出，它由两部分组成，即机械设计和机械制造。机械设计，即以机械设备使用要求为依据，合理构思、分析并优化机械工作原理、运动传递方式以及构建材料和尺寸等，通过各种技术手段的应用，为机械制造提供依据。机械制造，顾名思义就是进行机械设备生产的总称，涵盖的内容有机床、仪器、仪表等。
1.2 主要特点
那么机械设计制造有什么特点呢？在社会经济快速发展的背景下，科学水平也不断提升，机械设计制造逐渐朝着虚拟化、数字化、智能化以及绿色化的方向发展，具备了上述几方面的特点。其中的虚拟化依托先进的计算机技术，模拟操作工作内容，是今后行业发展的重要方向，虚拟化目标的实现离不开计算机辅助技术的应用。
2 计算机辅助技术基本概述
2.1 基本概念
计算机辅助技术包括计算机辅助设计、计算机辅助制造以及计算机辅助教学等各个领域。辅助强调的是人的主导，计算机和使用者构成了一个密切交互的人机系统。现阶段，计算机辅助技术已经广泛地应用于社会各领域中，如飞机制造、汽车制造、船舶制造等，对这些领域的发展起到了巨大的推动作用。
2.2 发展历程
计算机辅助技术起源于20世纪50年代，经过10多年的缓慢发展后，计算机辅助技术在20世纪70～80年代取得突飞猛进的进步，并逐渐进入实用化阶段，逐步被社会各领域所应用。我国对于计算机辅助技术的应用推广开始于20世纪70年代末期，经过近40年的发展，我国的计算机辅助技术水平已经达到了一定的高度。
3 机械设计制造与计算机辅助技术结合的优势
3.1 提升机械设计制造的工作效率
计算机辅助技术的应用，除了在图纸的设计和模型的构建方面作用明显之外，在一些复杂的预算方面也可以发挥出很大的作用，另外在机械重组方面也能够起到一定的帮助效果，这样能够最大限度地减轻工作人员的任务和压力，有利于提升机械设计制造的工作效率。
3.2 提高机械制造产品的生产质量
依靠科学技术水平的提升，机械设计制造技术也有了很大的进步，机械制造的产品质量也有了很高的保障。计算机辅助技术的应用为机械制造产品的质量提供了更加可靠的保证，相当于为机械制造产品加了一层“质量保护码”，与机械制造产品质量的提升有着非常紧密的联系。
3.3 方便多机械设计进行必要修改
在传统的机械设计制造中，过程比较长，也比较复杂，期间出现问题的概率还相当高，有些问题如果严重的话还需要重新进行设计，既费时也费力。计算机辅助技术与机械设计制造的结合，有效地解决了这些问题，减少了设计过程中失误和错误的出现，方便及时更正。图1是计算机辅助技术在机械设计制造中的应用。
4 机械设计制造和计算机辅助技术结合的应用
4.1 计算机辅助技术在机械设计制造图形和符号中的应用
在机械设计制造中，图形和符号十分常见，这些图形和符号出现于各个设计制造的环节中，需要工作人员进行合理的编排，如果合理度不足，之后的一些工序就会变得更加繁杂，工作的难度随之增加。由于图形和符号在机械设计制造中的地位非常重要，是机械设计制造不能脱离的，加上传统的设计制造技术存在严重的不足，通过计算机辅助技术的应用，能够帮助工作人员对图形和符号进行合理编排，既能够做好分类，又能够方便储存，工作人员在进行设计时可以很好地利用这些图形和符号。与此同时，计算机辅助技术的应用可以将各种图形和符号单独地放置于一个地方，方便直接使用，简化使用程序，有利于设计工作更加有序地进行，极大地提升了工作人员的效率。
4.2 计算机辅助技术在机械设计制造绘图中的应用
绘图工作是机械设计制造中最为关键的一项工作，同时也是机械设计制造中技术含量和技术难度最好的流程之一，其重要性不言而喻。在传统的机械设计制造条件下，工作人员通常需要大量的时间和精力进行手工操作，计算机辅助技术的应用则不同，它拥有特定的计算机绘图软件，机械设计工程师可以对所要绘制的图形进行自由的编辑和挑战。此外，机械设计工程师如果对设计好的图形的规格不满意，还可以借助计算机软件对尺寸、大小等内容进行修改。更加重要的是，在计算机辅助技术的条件下，机械设计工程师可以对文字进行编辑以及进行相关图形剖面的工作，不仅提升了设计绘图的准确性和合理性，还极大地提升了绘图的效率和准
确性。
4.3 计算机辅助技术在机械设计制造建模中的应用
在机械设计制造过程汇总时，工作人员需要对机械设计产品进行建模处理，这同样是机械设计制造整个过程的关键性环节。在各种计算机辅助技术中，三维建模技术非常常见，也非常普及。传统的机械设计制造建模工作中，要想实现对建模的三维化处理难度可想而知，计算辅助技术的应用则不一样。计算机辅助技术的支持，使得机械设计制造的建模工作可以进行技术体系的建设。结合当前计算机辅助设计体系来看，里面涉及到多种建模体系，如长方体、正方体、球体、圆柱体以及其他不规则体等。机械设计工程师在进行建模处理的时候，可以利用计算机辅助技术，根据设计的需要对不同的体系进行组装和分解工作。另外，对于一些复杂度和难度高的零件，机械设计工程师可以先进行二维建模，然后再利用计算机辅助技术进行三维建模，使得各项参数更加标准化和规范化，保证设计制造出来的模型更加精确。
5 结语
总而言之，机械设计制造与计算机辅助技术的结合是两者共同发展和进步的需要，促进了机械设计制造水平提升的同时，计算机辅助技术也在实战中不断改进和发展。尽管计算机辅助技术仍然存在一定的不足之处，但是只要计算机辅助技术应用于机械设计制造行业中，根据具体需要，以机械设计制造的特点为依据，就一定能为研发新型机械创造条件，推动机械设计制造行业的快速发展。
参考文献
[1] 王旭强.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用[J].南方农机，2016，12（2）.
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[4] 刘晓玲.探索与思考计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].中国包装工业，2016，36（2）.
计算机辅助设计与制造技术范文2
关键词：计算机辅助设计；机械设计；应用探讨
中图分类号：TH122 文章编号：1009-797X(2016)06-0108-02
在信息科学技术高速发展的推动作用下，计算机辅助设计技术的发展为我国机械制造业的发展提供了一定的技术支持，同时也简化了机械设计行业的工作流程，为机械设计提供了巨大的方便。鉴于此，市场经济竞争日益激烈的大环境背景下，机械设计人员应增强时代认识，充分意识到计算机辅助设计技术在机械设计中的应用优势，摒弃传统的绘图方法，积极引进计算机辅助设计技术，设计高质量的机械产品。
1计算机辅助设计在机械设计中的应用优势
1.1保证了机械产品的质量
计算机辅助设计软件系统中的系统模型能够对机械产品的参数进行精确、精准的调整，为机械设计提供精确的设计基础。除外，计算机辅助设计软件还融合了结构系统和力学体系等物理内容，利用这种技术设计出来的机械产品不仅精确，而且承受力也能够得到科学保证。可见，通过计算机辅助设计在机械设计中的应用，能够有效保证机械产品的质量。
1.2缩短设计周期，提高工作效率
系统开发人员在计算机辅助设计软件中通过编程输入了相关的参数，机械设计工程师只需要在设计的过程中进行简单的选择，就可以找到有关参数。相比于传统的绘图方式，这种融入了计算机辅助设计技术的设计方式大大缩短了设计工程师的设计周期，机械设计的工程效率也获得了极大程度的提升。除此以外，计算机辅助设计软件开发人员还能够根据机械设计工程师的需要，把工程师的预想模型用编程的形式导入软件中，那么设计工程师在进行机械设计时，就能够快速找到所需模型，设计的工作效率也得到有效提高。
2计算机辅助设计在机械设计中的应用分析
一般来说，设计、建模、协同、集成、仿真是构成计算机辅助设计的五大要素。其中，计算机辅助设计还包括了优化设计、分析有限元、计算机仿真等内容。现阶段，计算机辅助设计在我国各大行业中的应用已日趋成熟，在计算机技术兴起的最初时期，计算机辅助设计技术还只是局限在计算机辅助绘图领域。在现代化科学技术与设计理念的不断升级与更新下，计算机辅助设计已逐步发展成为涵盖了概念设计、计算机仿真与分析、智能CAD等技术的新领域，并在机械设计行业中取得了突出的成绩。以下就计算机辅助设计在机械设计中的应用进行分析：
2.1在绘图中的应用
传统的机械设计绘图一般是由设计人员手绘完成，绘图效率及其质量可想而知。而利用计算机辅助设计技术配合使用专门的绘图软件，不仅能够存放一些使用率较高的符号、图形，以方便设计人员进行图形绘制时直接调用，还可以方便设计人员对设计图纸进行快速调整，绘图准确性及绘图效率都得到了大大的提高。再有，机械产品的零件构造较为复杂，有标准与非标准之分在设计的过程中一般会涉及到大量的数据、参数计算。譬如说，在开发参数化绘图软件、直线共轭内啮和齿轮泵轮设计时，往往会选用计算机辅助设计系统中的AutoCAD、VisualBasic平台，采用人机对话的方式，对零件中的参数进行修改设计，以提高齿轮泵轮、直线共轭内啮的性能。除外，机械设计工程师还可以利用软件中的一些工具对图像的尺寸进行设置，在计算机辅助设计软件的帮助下，设计出的图像尺寸将会跟家标准，而且绘图的速度也会大大提高。
2.2在三维造型中的应用
三维造型是机械设计的重点和难点，在机械设计中具有较高的应用率，尤其是实体造型设计，在机械设计中更为常见。在计算机辅助设计软件当中，三维建模技术是当前使用最为广泛和普遍的技术，特别是线框模型、表面模型以及实体模型。在机械设计工程中进行三维造型设计时，其最主要的理念就是对建模设计实现参数化和变量化的设计。传统的三维造型设计中，难以实现对建模技术的三维化处理，而利用计算机辅助技术可方便的对实体造型进行处理。机械设计工程师可以根据设计的需要，把实体造型进行相应的分解和组装，并利用计算机辅助技术软件对这些实体进行三维处理，以勾勒出实体造型的三维模型，最终把设计当中的误差降到最低。
2.3在机械设备中的应用
机械模具的设计是机械设计中最为重要的环节之一。计算机辅助设计技术的应用，能够帮助设计工程师了解注塑模具的特点，从而根据特点设计出适合的冷却系统、模具结构以及成型零件工件，增强模具设计的快捷性、准确性。同时，设计人员还可以利用计算机辅助设计技术，对机械模具造型进行论证与分析，及时发现模具造型设计中存在的不合理之处，针对性的加以改进，为后期机械产品的生产提供精确的参考。以汽车覆盖模具设计为例进行分析。汽车的覆盖模具设计质量的优劣程度对汽车的整体设计制造产生着极其严重的影响。倘若机械设计工程师所设计的汽车覆盖模具图纸与实体模型之间存在较大的差异，这不仅会引发返工问题，延长设计周期，还会增加机械制造成本，降低效益，从而降低企业在市场上的竞争力。针对这种情况，机械设计工程师可以把计算机辅助设计技术应用到机械模具的设计工作中，采用计算机辅助技术，对模具造型进行论证和分析，针对当中存在的错误参数进行有效的修改和完善，从而避免返工问题的出现，提升机械设计的工作效率。例如：在设计汽车的车门时，就可以采用计算机辅助设计技术建立一个三维立体模型，并对模型进行数据测量，根据测量所得的数据，对车门进行自动化控制和加工，从而提高产品的生产效率。
2.4在机械系统参数设计中的应用
机械系统参数是机械设计的内容之一。计算机辅助设计在机械设计中的应用，除了可以计算传统的牵引性能外，还可以计算液压系统的速度、刚度、参数校核、系统效率等等。譬如说：机械设计工程师在汽车的车身上做一些深入设计时，首先需要获取机身系统的几何模型，然后运用三坐标测量机对系统的机构进行分析，再使用特定的测量方法采集系统内部的数据，运用相关测量设备对数据进行参数校核，以迅速完成汽车车身的系统设计及加工。
2.5在设计二次开发中的应用
随着社会对机械设计要求的不断提高，现阶段单一的机械产品已难以满足社会的发展需要。为设计出更多满足社会生产的产品，有必要对机械设计进行二次开发。VBA、AutoLisp由于自身具备了使用方便、操作简单的优势，已成为了当前应用较为广泛的计算机辅助设计技术。然而，由于VBA、AutoLisp这两种设计工具的兼容性不强，设计人员在开发使应注意根据实际情况进行选择，以满足客户对机械设计的特殊要求，提高机械制造业的市场竞争力。
3结语
实践证明，通过计算机辅助设计在机械设计中的应用，能够很好的满足社会发展对机械设计行业的需求。为此，有关部门单位应增加对计算机辅助设计在机械设计中的应用研究，不断提高机械设计水平，以更好地为机械制造业及社会服务。
参考文献：
[1]孙凤.计算机辅助工程在机械设计中的应用[J].硅谷，2011年17期.
计算机辅助设计与制造技术范文3
关键词：建筑工程；工程设计；高新技术产业；自动化控制；计算机辅助设计
1自动化控制概述
随着现代化进程的加快，电子计算机应用的普及，自动化控制开始冲击着人们的视野及现实生活。它应用到社会的各行各业：工业、农业、国防等领域。由于它与人们的生产、生活密切联系，因而发展迅猛，现在已成为了高新科技产业、先进制造技术的重要组成部分，在现代起到前所未有的巨大作用，使得社会生产率以成倍的速度飞速提高。自动化的出现，使人类走上了省时省力、高效便捷之路。自动化控制理念的引入以及电子计算机的普及，使得社会生产力与九十年代相比提升了一大截。何为自动化控制？简言之就是非人工控制，即不需要人亲自动手的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动化控制体现在过程自动化、机械制造自动化、管理自动化三方面，例如我们常涉及的电气自动化设备、自动生产线、可编程控制及其网络、计算机辅助设计、制造及计算机监控管理系统等领域。自动化控制已成为现代化实现的条件和标志。随着1946年第一台电子计算机ENIAC的诞生，自动化控制加快了它的进程，十几年后，工业方面出现了自动开关、自动作业、数控机床、加工中心、自动化仓库、计算机辅助制造、计算机辅助设计及之后的人工智能机器人等，开始它从机械制造向智能制造的转变。而在建筑工程的设计领域，应用最广泛的便属计算机辅助设计了。
2计算机辅助设计
2.1计算机辅助设计的概念及应用
CAD是ComputerAidedDesign的缩写，即计算机辅助设计，指设计人员在计算机、图形设备界面上进行设计工作。1972年10月，国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。CAD功能强大，多个行业、领域均有用到。如建筑工程、装饰设计、环境艺术设计、水电工程、土木施工中的工程制图；精密零件、模具、设备的工业制图；服装加工中的服装制版；电子工业中的印刷电路板设计等诸多领域。它有强大的、开放的用户界面，以此为平台供用户发挥各自专业的技术特点。在建筑工程中，应客户要求，设计通常要用计算机对不同方案进行比选；各种文字的、图形的、数字的设计信息电子格式，都需存储、修改、成图，且能快速检索。设计人员通常利用CAD从草图开始设计，将草图变为工作图，繁重工作由计算机辅助完成；CAD可以完成图形的编辑、放大、缩小、平移、复制和旋转等有关的图形数据加工工作，由CAD自动产生的设计结果，便于设计人员快速作出图形，并可及时快速修改完善。
2.2计算机辅助设计应用实例———桩位平面布置图中桩位编号的实现
2011年3月河北神池房地产开发有限公司在河北省平山县拟建神池商厦项目商业综合楼。高层部分设计采用框剪结构，筏板基础，设计要求处理后复合地基承载力特征值fak达到430kPa；多层部分设计采用独立基础，框剪结构，设计要求处理后复合地基承载力特征值fak不小于400kPa。我公司承担了该工程的地基加固处理工程设计与施工任务，设计采用素混凝土桩进行地基处理，经计算，确定复合地基面积置换率为9.5%，设计总桩数为2632根。设计方案需附《桩位平面布置图》，其中每一根桩都需按顺序编号，二千多根桩，我们在CAD中使用编号命令，仅用了一分钟，从左至右，从上至下，准确、快速，使设计人员从单调、重复的编号工作中解脱出来，把主要时间和精力用在设计理念、设计方案、关键参数的思考上，快速交出用户满意的作品。而在该工程施工时，根据现场实际地质情况及设计要求，共完成素砼桩4083根。如此大的变更，我们借助计算机辅助设计，仅用4个小时就完成了设计方案的修改。在CAD中重新布桩后仅仅一分钟即完成了桩位的重新编号。在CAD中调用一个“count”的程序小插件即完成了此项编号任务，由此可见它功能的强大。早在上世纪九十年代，我们所画的《桩位平面布置图》是通过直尺、三角板、圆规等工具手工绘制的，加班熬夜也需三四天才能完成，若需修改，只能重新再画，远不能满足用户需要，跟不上社会进步的步伐；进入二十一世纪后，计算机大范围普及，借助计算机辅助设计，运用三、四个小时便可完成《桩位平面布置图》的绘制，而当时给桩位编号时所用时间视布桩多少一般在三十分钟以内。该小程序使CAD实现了《桩位平面布置图》中桩位的半自动编号，即人工指定编号位置，CAD自动流水编号。虽是半自动，但相比手工绘图编号，已大大节省了人力。而我们现在所用的“count”小程序，已实现了编号完全自动化，编号完成时间快到以秒计算。随着科技进步，外部程序的功能提高、改进后，仍可在CAD中调用。由此可见CAD可以顺应社会的发展变化，不断提高自身以满足用户要求。
2.3计算机辅助设计的意义
计算机辅助设计已在建筑设计中广泛应用，非常普及，已到了缺之便无法工作的境地。CAD在设计领域已无人不知、无人不晓、无人不用。在建设过程中设计是建设的灵魂，是其必要的前期阶段，施工则是人们理念、目标的实现，是实体的建设。在建筑行业，自动化控制已成为其不可或缺的左膀右臂。
3结束语
分析表明，将自动化控制中的计算机辅助设计这一强大工具应用到设计工作中，会使得设计人员省时省力，修改便捷，作品准确、美观。因此我们应重视CAD的应用，熟练掌握该项技能，使其成为设计人员的必备技能，让CAD为我所用。在现代社会，高质高量高效，就代表巨大效益，而要实现此目标，自动化控制功不可没。自动化控制改变了人们的工作理念及工作方法，使我们能够高效完成工作任务。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2]ShamTickoo.万水计算机辅助设计技术系列：AutoCAD命令详解与问题剖析[M].齐舒创作室，译.北京：中国水利水电出版社，1998.
计算机辅助设计与制造技术范文4
关键词 设计思想 计算机辅助
现代设计始于十九世纪末，比第一台计算机的产生早了近一百年。在现代设计发展的一百多年的时间里，经历了思想，地域，风格，技术等多种方面的变迁，其中计算机的诞生与发展在设计领域具有跨时代的意义，它的介入不仅改变了设计师从事设计的方式，从客观上也改变了设计本身的表达方式。计算机的出现为设计师的创作带来了巨大变化，其缓解了传统设计方式当中所存在的耗时多，人力大、修改难，成本高等缺点，最明显的优势是大大提高了设计师工作的效率。所以人们通过计算机辅助的设计方式是在执行设计的过程，也是将设计思想具象化的过程。计算机是一种设计工具，就和历史上人们使用的笔和纸张一样。然而计算机也并不是一般意义上普通的工具，其强大的功能也在反复影响着设计本身的发展与革新。
荷兰著名平面设计师威姆·克劳威尔说过：“计算机不能告诉我怎么去设计，但是它的确可以让设计的效率超乎想象地提高。”的确，在电脑产生之前，平面设计师通过胶片，刀片，尺子与纸张完成的作品，曾经让设计师绞尽脑汁所制造出的复杂的层次变化对于今天依靠计算机辅助设计的设计师而言只是电脑上的轻轻一击。计算机在设计领域的不断发展，打开了设计师思想上的局限，平面设计师已经不再仅仅依靠纸张完成作品，而是可以通过屏幕进行包括影像在内的设计，平面设计作品也可以动态起来，越来越多的年轻设计师对计算机自身的数字效果着迷，并且将数字化视觉语言应用到设计作品中去，这种耳目一新的作品风格具有时代感，也形成了设计潮流中新的表达习惯。随着计算机辅助设计功能的不断强大，同时要求着设计师不断进行新的思考与创新。平面设计的定义也随之而改变。在当下国内外艺术院校的专业设置中，平面设计专业因为专业的发展需要而更名为视觉传达设计专业。
由建筑大师弗兰克·盖里所设计的西班牙古根海姆美术馆被称为建筑界奇迹，原因莫过于其复杂的建筑结构与超乎人们对建筑的普遍认识。由于古根海姆美术馆的建筑轮廓极其复杂，恐怕需要数以千计的平面图才可以实施，这几乎是不可能完成的任务。但是盖里找到了一样东西无需平面图即可施工——电脑辅助设计（简称CAD），在盖里之前，电脑辅助设计只是用来制造汽车和飞机，也有些建筑师使用过基本的电脑辅助设计，但古根海姆美术馆是第一个让电脑辅助设计成为整个设计和施工中必不可少的工具，这是建筑界的一场革命。古根海姆美术馆的设计被誉为解构主义设计的代表作，依靠的是盖里天才般的设计思想和对设计技术创新的大胆尝试，计算机再次证明了它的实力可以让伟大的设计思想变成现实。
然而近些年伴随着计算机辅助设计的蓬勃发展我们也可以看到一种现象，就是在设计中过于依赖计算机的效果的应用，夸大了其在设计创作中的作用，使得大量粗糙的作品充斥着设计领域和商业市场。在激烈的商业竞争中，设计师的创作过于追求速度而忽略了质量，设计师的水准也没有被彻底激发出来，因此这些设计作品没有起到丰富我们的精神文明和美化生活的作用。也有一些仅仅掌握计算机辅助设计的操作方法，而缺乏设计思维的系统学习和审美习惯培养的非设计师，也投入到设计创作中去，令设计师和商业客户损失惨重，这些负面现象是需要我们深刻反思与警醒的。
计算机辅助设计与制造技术范文5
关键词：3D打印 工程图学 计算机辅助设计 三维建模
中图分类号：TP334 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0076-01
1 3D打印技术
1995年，麻省理工毕业生Jim Bredt和Tim Anderson首创性地修改了传统喷墨打印机方案，把约束溶剂挤压到粉末床，由此创造了“三维打印（3D打印）”一词。
3D打印，是目前还未被广泛使用的一种快速成形（Rapid Prototyping，RP）技术，其实质是通过层层堆积的方式，分层构造零件对象。由于其运行过程与打印机类似，是用液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝或粉末状金属等可粘合材料替代墨水，通过喷射粘结剂或挤出等方式一层又一层的堆积材料，叠加建造三维实体，因此被形象地称之为3D打印。
上世纪80年代，3D打印机开始出现，价格十分昂贵，能打印的产品也极其有限，但2003年以来三维打印机，价格开始逐渐下降。3D打印技术可在珠宝，工业设计，建筑，汽车，航空航天，牙科和医疗产业等领域使用，现阶段主要被用来制造样品。
2 3D打印的原理及过程
物体的成型方法主要有减材成型、受压成型、增材成型及生长成型等，3D打印技术从狭义上来说属增材成型技术，从成型工艺上看三维打印机无论使用了何种方法，其打印过程基本相同。Ian Gibson、David W. Rosen和Brent Stucker在Additive Manufacturing Technologies： Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing中列出了叠层制造过程的通用步骤：
步骤1：计算机辅助设计（CAD）。此步骤中要通过三维计算机辅助设计软件创建出即将打印的三维虚拟模型。
步骤2：数据转换。数据需从三维虚拟模型转换到STL模板再转到AM机器和STL文件处理。
步骤3：设置机械、建造。
步骤4：移出打印好的产品。
步骤5：后期加工及应用。
3 3D打印技术在工程图学课程中的应用
3.1 三维计算机辅助设计（三维CAD）技术与工程图学课程的融合
传统的工程图学课程以投影理论为基础，重点教授学生按照国家标准的相关规定，利用二维工程图准确表达三维机器（零件及部件）的方法和技能。但是在现阶段二维工程图虽然仍作为主要技术文件的表达形式，却因其不是以三维实体形式直观表达零部件的结构、形状、尺寸及装配关系等设计思想与设计意图，使二维工程图在许多情况下已经不能满足工程实际的需求。
随着现代计算机辅助设计技术和CAD应用软件的发展，为了提高设计质量和设计效率，增强图纸的可读性，现在工程设计人员更多地是基于三维工程设计软件，直接由三维模型开始设计，并以三维模型为基础进而对设计进行有限元分析、虚拟装配、运动仿真、并可以生成二维工程图、NC编程等，现代的工程设计过程已真正实现融设计、制造为一体的全数字化过程，整个过程是以三维几何模型为核心的。因此，工程图学的任务也不再以二维为重点，而是将课程重点转向教授学生基于三维立体特征的参数化、变量化设计理论和方法上。目前，各工科院校的工程图学课程均开设以掌握三维计算机辅助设计技术为主要目标的相关课程。三维CAD相关课程的开设在很大程度上提高了学生计算机辅助设计等现代设计基本技能和技巧，形象的立体空间、仿真的外形质感、生动的动画效果也增强了学生对工程图学课程的学习兴趣，同时也增强了学生的科技创新能力，并为后继机械基础系列课程的学习奠定了基础。
3.2 工程图学课程中3D打印技术的引入
三维计算机辅助设计（三维CAD）与工程图学课程的融合给工程图学课程带来了新的教育理念，但美中不足的是，由于条件所限，学生在大多时候只能止步于三维建模与运动仿真，而无法加工制造出实物，使得三维计算机辅助设计的魅力大打折扣，而3D打印技术的出现使得这一问题有望解决。
2013年9月日本国立大学联盟筑波技术大学产业技术学部教授荒木勉（Tsutomu ARAKI），为吉林大学机械科学学院师生做报告，介绍了日本国立大学联盟筑波技术大学基于三维CAD及快速成型建模技术的基础工程教育经验。使我们了解到，根据工程图学课程的课程性质与教学内容，非常适宜3D打印技术的引入，如果工程图学课程教学过程中能够基于三维计算机辅助设计技术，借助3D打印机，将老师或学生设计的作品及时打印，在课堂上进行呈现和沟通，及时指出学生的设计作品所存在的问题并制定改进方案，先进的设计方法必将提高学生的设计与学习热情，对学生工程意识的培养，以及自主学习和创新构型能力的提升都将有所帮。
4 结语
随着科技的发展，现代工程图学课程融入了三维计算机辅助设计技术等内容以适应现代产品设计方法及设计过程。3D打印作为一种先进的快速成形技术，为工程图学课程提供了新的教学理念和教学方法。将有利于提高学生的设计与学习热情、也将利于工程意识及创新能力的培养。
计算机辅助设计与制造技术范文6
关键词：计算机辅助设计；CAD；计算机中升本；教学探究
计算机辅助设计CAD是我国大部分高校中非常重要的技木基础课程之一，尤其是建筑、机械和艺木设计等专业，芫全离不开这门课程。如今大部分企业的制图都采用计算机辅助设计技木，因为计算机辅助设计技木不但代替了手工制图，节省开发和绘制时间，我校为民办应用型转型高校中的一员，对于学生的动手实践能力和专业技木的实际应用万面的要求非常高，要求学生不仅要学好理论知识，更要／王重实践应用的能力，因此，计算机中升本专业开设了计算机辅助设计CAD这门课程。
1计算机辅助设计在计算机中升本专业的教学中存在的问题
计算机辅助设计这门课程的开设目的是让计算机中升本专业的学生扩展自己的知识层面，加强自己的逻辑思维和动手能力，为以后的就业和学业深造提供更多的选择和机会。但是，计算机辅助设计这门课程主要是针对建筑、机械、艺木等专业，这些专业又各自有着自己的专业特卢和发展万向，所以，这些专业的教学万／去并不能适用于计算机中升本专业。计算机中升本专业的学生动手能力相对较强，对于计算机基础操作掌握良好，但是理论基础相对薄弱，在平时的授课中，明显感觉逻辑思维较弱，针对于计算机中升本专业学生的这些特卢并结合计算机辅助设计课程的特卢，对这门课程的教学进行改革和探宄。
11学生的逻辑思维较弱
计算机辅助设计具有比较强的逻辑性，操作界面、操作内容比较复杂，容易造成部分学生掌握较差。其中，逻辑思维对于绘图来说是非常重要的，因为绘图之前要做的第一件事清就是读瞳图，然后思考从哪开始着手，但是计算机中升本专业的学生逻辑思维能力较弱，这对他们来说是必须解决的问题。
12学生的自制能力较差
使用计算机辅助设计软件绘图不但但只是要求学生能够绘制出图形，而且对绘制图形的速度和绘制图形的准确度要求也是极高的。但是计算机中升本专业的学生自制能力较差，对学习也不够专心积极，这对于制图来说是一大难题，所以，针对这些问题必须对教学进行改革和研宄来解决这些问题，从根本上来提高学生的自制能力。
13学生的课后练习不够
制图想要孰练卜夬速就必须进行大量的练习，并且还要在练习中总结经验和教训，为以后的更大规模的绘图打下坚实的基础。但是计算机中升本专业的学生的学习热清和学习的积极性相对于本科生较差，而且自制能力也较差，所以，必须采用相应的措施来解决课后练习不够导致的一些问题。
2解决计算机中升本专业CAD教学中存在的问题
21提高学生的逻辑思维
针对计算机中升本专业学生逻辑思维较差的这个问题，在教学中引入了更多的案例来解决。对于CAD绘图中的每个工具都引入了相应的案例，每个工具对应的案例至少3个以上。这些案例不但结合了相应的绘制工具，还跟简单的几何知识进行了巧妙的结合，让学生通过几何知识和教师的启发进一步分析案例，提高自己的逻辑思维。
22提高学生的自制力
计算机中升本专业学生的自制力较差这个问题困扰了很多教师，针对这个问题，计算机教研室的教师进行了研宄和交流，并且教师都从中得到了启发，找到了相应课程的解决办／去。在计算机辅助设计CAD这门课程的教学中主要采用了以下万／去：（1）在计算机辅助设计CAD的教学过程中，对于每次课程所讲授的绘图工具都引入了相应的案例，一部分案例首先由教师讲授绘制万／去，然后学生自行绘制，另一部分案例则是在之前的基础上稍微加大了难度，这部分由学生独卫：芫成，而且最后都需要上交。（2）为了防止学生复制其他学生的又件，课上老师会对学生的作业进行检查和记录，最后会根据学生绘制的准确度和速度给出分数，并算入最终成绩当中。（3）在教学过程中取冶了以往的由一次期末考试决定最终成绩的万式，采用了阶段测试的万／去，这样不但能够督促学生学习，而且如果上一个阶段的测试结果不理想，在以后的学习中可以进行弥补，解决了一次期末考试决定学生成绩所带来的弊端，提高学生学习的积极性和热清。
23学生的课后练习不够
为了万便学生各门课程的学习，解决学生课后练习量不够这个问题，学校允许学生自备电脑，计算机辅助设计CAD的教学都是学生自备电脑上课。在整个教学过程中，从安装软件到绘制图形学生都能够参与进来，学生的计算机基础操作也得到了进一步的提高，学生安装软件之后不但可以课后练习而且还能够进行预习和进一步设计研宄。在教学过程中，除了课堂案例之外，课后还给学生布置了大量的练习，主要是为了解决练习不够的这个问题，同时还设置了提问环节来増加学生的积极性，学生对于课后练习中存在的问题进行提问，针对学生的问题难度给出相应分数，记入最终考核成绩。
3教学改革和探究成果
通过使用以上万／去进行计算机辅助设计的课程教学，充分调动了学生的学习积极性。以往的课堂只有少数学生听课学习，现在的课堂大部分学生都参与了进来，不瞳的地万不但请教教师，还请教同学，加深了学生之间的友垣和师生之间的感清。采用以上万／去也存在一些问题，比如教学进度的掌控较难、知识卢的覆盖不够全面等，针对以上存在的问题，希望在以后的教学中进一步进行探索和研宄。
