機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用淺析

鐘宇豪

摘要：伴隨著我們國(guó)家科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)中都開(kāi)始廣泛應(yīng)用現(xiàn)代信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)，機(jī)械的設(shè)計(jì)制造行業(yè)及自動(dòng)化中應(yīng)用這種技術(shù)的更多。機(jī)械及自動(dòng)化行業(yè)要想進(jìn)行持續(xù)而快速的發(fā)展首先需要的就是現(xiàn)代技術(shù)的支持，特別是在國(guó)家經(jīng)濟(jì)變化的重要時(shí)期。機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)，其在高校中也以專業(yè)形式進(jìn)行了廣泛的設(shè)立，給這方面人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的技術(shù)是一種功能性較強(qiáng)的技術(shù)，其在機(jī)械制造及自動(dòng)化中以工具形式發(fā)揮作用，在實(shí)踐的操作中，也得到了廣泛的應(yīng)用。這篇文章對(duì)機(jī)械制造與自動(dòng)化內(nèi)涵進(jìn)行了闡釋，并對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)在其間的應(yīng)用做出了具體分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化；計(jì)算機(jī)技術(shù)；應(yīng)用

一、機(jī)械的制造設(shè)計(jì)及自動(dòng)化的內(nèi)涵分析

作為綜合性的學(xué)科，機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化包括的內(nèi)容有：設(shè)計(jì)與制造工業(yè)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品，以及對(duì)這些設(shè)備的控制及運(yùn)行的研究等。在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，要把自動(dòng)化的控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)及現(xiàn)代的信息技術(shù)進(jìn)行深層次的融合，繼而更好地解決行業(yè)的技術(shù)問(wèn)題。在飛速發(fā)展的現(xiàn)代信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)兩者的結(jié)合，給目前的機(jī)械制造智能化發(fā)展提供了有利條件，各式各樣的智能化機(jī)械設(shè)備也不斷地出現(xiàn)在市場(chǎng)中，進(jìn)入大眾的視野。計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)在機(jī)械制造與自動(dòng)化中擁有非常重要的意義。目前，伴隨著我們國(guó)家不斷調(diào)整的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化產(chǎn)生了相應(yīng)的影響。然而，這并不能使其在經(jīng)濟(jì)中的作用減弱，為了使行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有效增強(qiáng)，機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)利用信息、計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展與創(chuàng)新是勢(shì)在必行的。

二、機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化行業(yè)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)可視、虛擬與仿真等技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的組成部分，在機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的研究中，這些技術(shù)從不同的角度發(fā)揮著重要作用。不但滿足了機(jī)械制造及自動(dòng)化的行業(yè)需求，還進(jìn)一步地帶動(dòng)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。很多機(jī)械設(shè)備其組裝都很復(fù)雜，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有著零部件多及難度大等一系列的特點(diǎn)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)的技術(shù)，不但能夠進(jìn)行大型設(shè)備的研發(fā)與設(shè)計(jì)，還能夠在實(shí)踐的應(yīng)用中對(duì)其進(jìn)行指導(dǎo)，做出全方位的自動(dòng)化管理與控制。

（1）在機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中，計(jì)算機(jī)的可視技術(shù)是其重點(diǎn)技術(shù)，主要運(yùn)用在機(jī)械產(chǎn)品的控制與設(shè)計(jì)當(dāng)中。在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)時(shí)，能夠把機(jī)械的相關(guān)數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)人員可以接受的數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的管理，一旦發(fā)現(xiàn)性能不匹配的時(shí)候，能夠進(jìn)行及時(shí)的優(yōu)化與調(diào)整。計(jì)算機(jī)的可視技術(shù)不但可以對(duì)機(jī)械產(chǎn)品其設(shè)計(jì)的質(zhì)量做出保障，還可以降低設(shè)計(jì)中誤差的發(fā)生幾率。另外，還可以對(duì)產(chǎn)品的實(shí)用與功能進(jìn)行有效保證。

計(jì)算機(jī)的可視技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)中，還能夠有效節(jié)省工作的時(shí)間，提升設(shè)計(jì)的效率，這一點(diǎn)對(duì)于機(jī)械制造業(yè)來(lái)說(shuō)尤為重要。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，可視技術(shù)的功能性會(huì)更加完善，其在機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中，所具有的應(yīng)用價(jià)值會(huì)不斷地提升。

（2）計(jì)算機(jī)的虛擬技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)實(shí)際的情景進(jìn)行模擬體驗(yàn)的一種技術(shù)，對(duì)真實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)境進(jìn)行高度虛擬，讓設(shè)計(jì)人員把相關(guān)的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行相應(yīng)輸入，比如一些設(shè)計(jì)參數(shù)等，繼而對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)際可行度進(jìn)行充分的驗(yàn)證，這種技術(shù)是一種跨越產(chǎn)品本身的，機(jī)械設(shè)計(jì)與人兩者之間的溝通交流，不但能夠更好地節(jié)省時(shí)間，還能夠?qū)υO(shè)計(jì)的有效性進(jìn)行進(jìn)一步的保障。

（3）計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)，其主要是對(duì)產(chǎn)品的實(shí)用性與功能性進(jìn)行優(yōu)化與模擬，對(duì)特定的參數(shù)下的產(chǎn)品模型進(jìn)行模擬，對(duì)相應(yīng)的指標(biāo)結(jié)果進(jìn)行分析，來(lái)全面地優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品的性能。另外，機(jī)械制造的自動(dòng)化研究中也廣泛應(yīng)用了計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)，把相應(yīng)的技術(shù)支持提供給機(jī)械產(chǎn)品的科學(xué)控制與服務(wù)。

三、計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造及自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

1.計(jì)算機(jī)技術(shù)其輔助的功能

計(jì)算機(jī)的技術(shù)其有著非常廣的涵蓋范圍，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化這些專業(yè)的學(xué)習(xí)時(shí)，要利用計(jì)算機(jī)軟件輔助學(xué)習(xí)的方法，如三維UG設(shè)計(jì)軟件與二維CAD制圖軟件等，繪圖的軟件在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的功能表達(dá)與界面設(shè)計(jì)上，都為其提供了更多的便利。這些軟件的運(yùn)用，不但可以對(duì)制圖的速度進(jìn)行提升，還會(huì)使設(shè)計(jì)變得更為清晰，給設(shè)計(jì)者的優(yōu)化與分析提供了有利條件。

2.計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)其應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)是虛擬與可視技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)物，在機(jī)械的設(shè)計(jì)制造模擬環(huán)節(jié)中應(yīng)用廣泛，例如：在用三維軟件對(duì)零件進(jìn)行建模后，就要對(duì)排溢、冷卻與澆筑系統(tǒng)的可行與合理進(jìn)行綜合的考慮。此時(shí)，就可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)的仿真軟件，如運(yùn)用Molden Flow軟件做出模擬操作。在進(jìn)行模擬前，首先進(jìn)到參數(shù)的設(shè)計(jì)頁(yè)面，對(duì)澆筑的參數(shù)、速度、溫度等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，接下來(lái)進(jìn)到網(wǎng)格的劃分頁(yè)面，劃出適應(yīng)產(chǎn)品特征的網(wǎng)格，最后構(gòu)建出相對(duì)應(yīng)的仿真模擬產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)模擬界面的分析與觀察發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的問(wèn)題，以利于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)與完善。

四、計(jì)算機(jī)技術(shù)其發(fā)展的方向

1.智能化的發(fā)展

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種各樣的智能化裝備不斷地出現(xiàn)，這種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)而研制的智能化裝備的出現(xiàn)，是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使得機(jī)械的設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化有了更大的發(fā)展空間，如對(duì)于設(shè)計(jì)人員的思維掃描、定向感知及語(yǔ)言的識(shí)別等，在未來(lái)都有實(shí)現(xiàn)的可能性。

2.微型化的發(fā)展

在微型化發(fā)展大行其道的今天，相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地引領(lǐng)，機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化會(huì)漸漸地向微型化發(fā)展。在具體的產(chǎn)品上進(jìn)行落實(shí)，就是使得產(chǎn)品的功能更全，體積變得更小，有更好的綜合性能且便于進(jìn)行維修處理等。現(xiàn)階段，微型化的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)初見(jiàn)端倪，如機(jī)械產(chǎn)品的功能變得更加綜合化，裝配環(huán)境更為靈活，且設(shè)計(jì)過(guò)程中有更多方案可供選擇等。

3.網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展在機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的領(lǐng)域中，其主要運(yùn)用在對(duì)于產(chǎn)品的推廣與宣傳上，也就是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的推廣或是進(jìn)行網(wǎng)上訂購(gòu)模式的推廣等，雖然其在網(wǎng)絡(luò)上受到制約的因素會(huì)比其它產(chǎn)品多，但是想開(kāi)拓更大的市場(chǎng)，這種營(yíng)銷手段是具有其必然性的。

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