計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化中的應(yīng)用

殷海鋒 王雪勝

摘 要：機(jī)械行業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。近年?lái)隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的普及應(yīng)用，其對(duì)機(jī)械行業(yè)也帶來(lái)了深刻影響，在推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化中也發(fā)揮了重要作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用可以有效提高機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，對(duì)企業(yè)可可持續(xù)發(fā)展有著重要意義，同時(shí)這也是實(shí)現(xiàn)科技發(fā)展的必然要求。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，例如在從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、加工及管理過(guò)程中都發(fā)揮了不可替代的作用。該文通過(guò)分析計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)計(jì)算機(jī)各種技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械行業(yè) 計(jì)算機(jī)技術(shù) 自動(dòng)化 設(shè)計(jì)制造

中圖分類(lèi)號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）02（a）-0004-02

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用、基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)三維技術(shù)的應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用。目前計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)、數(shù)控機(jī)床已經(jīng)在我國(guó)的機(jī)械行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和使用價(jià)值。計(jì)算機(jī)ERP管理系統(tǒng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用有利于降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效率，在企業(yè)的快速發(fā)展中發(fā)揮了重要、積極作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用大幅度提高了機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率，主要體現(xiàn)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)速度的提升，明顯縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。（2）計(jì)算機(jī)ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的全方位管理，保證了企業(yè)各個(gè)部門(mén)、各個(gè)環(huán)節(jié)信息的及時(shí)傳輸和反饋，提高了企業(yè)的反應(yīng)能力。（3）計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)企業(yè)各種生產(chǎn)信息資源以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙的有效存儲(chǔ)，不僅提高了信息資源的管理效率，同時(shí)也避免了紙張的浪費(fèi)。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是可視化、仿真、模擬、繪圖等輔助技術(shù)的應(yīng)用，二是基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，三是計(jì)算機(jī)三維技術(shù)的應(yīng)用，四是計(jì)算機(jī)ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用。

2.1 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用較多的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)主要有計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)等。顧名思義，計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)就是將抽象的機(jī)械信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀化、具體化、可視化，將其轉(zhuǎn)化為更容易讓人理解的信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析、計(jì)算以及掌握機(jī)械產(chǎn)品的特點(diǎn)和性能，了解機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)過(guò)程，不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化。計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制作領(lǐng)域中的應(yīng)用一方面可以發(fā)揮基礎(chǔ)的輔助設(shè)計(jì)作用，有利于減少人工誤差，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的精確性；另一方面能夠極大地提高工作效率，節(jié)約了大量的人力和時(shí)間，推動(dòng)了自動(dòng)化的進(jìn)程。計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)以計(jì)算機(jī)和軟件為基礎(chǔ)，匯集了多個(gè)學(xué)科的理論知識(shí)和技術(shù)原理，仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決機(jī)械制造中的復(fù)雜問(wèn)題。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，產(chǎn)品加工是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，利用計(jì)算機(jī)仿真虛擬技術(shù)可以為產(chǎn)品的加工提供理論和技術(shù)支持。例如在某些機(jī)械產(chǎn)品的磨削過(guò)程，利用仿真技術(shù)可以對(duì)磨削行為以及磨削質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬，并以此為依據(jù)優(yōu)化磨削過(guò)程。在機(jī)械設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用較多的計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)，例如CAD、CAM 都是常用的計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)一方面可以減少制圖的差錯(cuò)率，降低產(chǎn)品生產(chǎn)損失；另一方面能夠縮短制圖周期，為新產(chǎn)品的研發(fā)提供更多的時(shí)間。

2.2 基于計(jì)算機(jī)的數(shù)控機(jī)床在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床的最主要優(yōu)勢(shì)特征就是能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化，以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)、軟件為基礎(chǔ)的數(shù)控機(jī)床的編程主要有兩種方式，即軟件自動(dòng)編程以及軟件手工編程?；谧詣?dòng)編程的數(shù)控機(jī)床軟件主要應(yīng)用于較復(fù)雜零配件的生產(chǎn)，以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控軟件語(yǔ)言對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行編寫(xiě)，然后經(jīng)過(guò)處理形成數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行程序。近年來(lái)隨著數(shù)控技術(shù)的快速更新和發(fā)展，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言與數(shù)控編寫(xiě)程序之間的相互轉(zhuǎn)換更加容易實(shí)現(xiàn)，更大程度上滿(mǎn)足了數(shù)控機(jī)床編程的需要。

2.3 計(jì)算機(jī)三維技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用

三維技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要組成部分，其采用了更先進(jìn)的理論和方法制作神奇三維立體，為產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了更科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，例如對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的受力分析以及對(duì)產(chǎn)品形狀的模擬分析都是三維技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制作行業(yè)的重要應(yīng)用體現(xiàn)。CAD三維技術(shù)的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品大小、形狀、特征以及產(chǎn)品位置的模擬分析方面，另外還可以對(duì)產(chǎn)品賦予一系列物理特征信息，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品顏色、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品體積、產(chǎn)品承壓力等物理特征信息的分析從而進(jìn)一步保障產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。在以往的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往需要通過(guò)各種物理實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量，而現(xiàn)在通過(guò)三維技術(shù)的模型功能就不再需要通過(guò)物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，如此就極大地節(jié)約了產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本，同時(shí)也有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.4 計(jì)算機(jī)ERP管理系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用

機(jī)械零配件種類(lèi)的復(fù)雜性決定了機(jī)械行業(yè)自身具有較強(qiáng)的離散性，企業(yè)很難保證產(chǎn)品的終端性。對(duì)于任何一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)來(lái)講，都需要詳細(xì)、準(zhǔn)確地了解和掌握自己所生產(chǎn)產(chǎn)品的零配件，包括零配件的個(gè)數(shù)、零配件的具體型號(hào)、零配件的可用性等信息都要有準(zhǔn)確的記錄資料，這些信息資料是企業(yè)生產(chǎn)部門(mén)制定產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃的重要依據(jù)。機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)日常運(yùn)營(yíng)主要包括產(chǎn)品加工以及產(chǎn)品管理兩方面內(nèi)容，產(chǎn)品管理涉及到零配件數(shù)量管理、庫(kù)存管理、產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃信息管理，另外就是企業(yè)ERP系統(tǒng)的維護(hù)和管理，從ERP系統(tǒng)中可以準(zhǔn)確查詢(xún)企業(yè)每個(gè)批次零配件的具體數(shù)量、毛坯數(shù)量、半成品數(shù)量、成品數(shù)量，如此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)批次產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)跟蹤分析，及時(shí)掌握當(dāng)前毛坯數(shù)量是多少、半成品和成品數(shù)量是多少、產(chǎn)品報(bào)廢數(shù)量是多少，對(duì)以上信息的掌握可以為企業(yè)決策部門(mén)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，對(duì)降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益有著重要意義。

3 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的普及應(yīng)用推動(dòng)人類(lèi)從機(jī)械化時(shí)代進(jìn)入信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的強(qiáng)大功能在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可估量的作用，其在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)在推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化中也發(fā)揮了不可替代的作用。目前計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用、基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)三維技術(shù)的應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展以及機(jī)械行業(yè)改革的深入，計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及其自動(dòng)化的融合將會(huì)成為以后的研究熱點(diǎn)。

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