計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化中的應(yīng)用

丁豐貴

摘要：現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)十分普及并推動人類社會的快速發(fā)展，從機(jī)械化時(shí)代步入信息化時(shí)代。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備與機(jī)械產(chǎn)品的需求量不斷地增加，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可估量的作用，機(jī)械行業(yè)也不例外，計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)的效率，降低了生產(chǎn)成本，推動實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動化生產(chǎn)。文章對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)研究，以期起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；設(shè)計(jì)制造；自動化；計(jì)算機(jī)技術(shù)

引言

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及程度越來越高，它推動了機(jī)械行業(yè)快速發(fā)展以及質(zhì)量的提高，提高機(jī)械制造行業(yè)生產(chǎn)成效，相應(yīng)節(jié)省生產(chǎn)成本和生產(chǎn)制造周期，這一系列的改進(jìn)促使我國機(jī)械制造行業(yè)在國內(nèi)外競爭中發(fā)揮出巨大優(yōu)勢。在采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的諸多領(lǐng)域中改進(jìn)比較典型的有一體化機(jī)電技術(shù)、微型機(jī)電操作系統(tǒng)等。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的內(nèi)涵分析

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化包括工業(yè)機(jī)械與設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造，以及對設(shè)備控制運(yùn)行的問題研究，它是一門較為綜合性的學(xué)科。在此過程中，需要同計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和自動化控制有機(jī)結(jié)合在一起，在信息技術(shù)快速發(fā)展的過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)使得機(jī)械行業(yè)逐漸向智能化方向邁進(jìn)，各種智能化的機(jī)械設(shè)備不斷進(jìn)入市場。近年來，伴隨社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，雖然機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化行業(yè)遭受一定的影響，但在關(guān)系國計(jì)民生的行業(yè)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。目前，較多工程領(lǐng)域都采用現(xiàn)代化技術(shù)，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)的合作越來越深入。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化中的計(jì)算機(jī)技術(shù)

2.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)平臺，運(yùn)用數(shù)編程和數(shù)控軟件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動化。利用計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)編程，對零部件生產(chǎn)加工程序，使用數(shù)控軟件以及編程語言，進(jìn)行生產(chǎn)加工程序編寫。結(jié)合使用數(shù)控機(jī)床，開展自動化加工。隨著數(shù)控技術(shù)水平的不斷提高，提高了數(shù)控編程和語言轉(zhuǎn)化的效率，提高了數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用作用。

2.2 計(jì)算機(jī)3D技術(shù)

在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中，利用計(jì)算機(jī)3D技術(shù)，能夠使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加美觀，提高生產(chǎn)效率?；谟?jì)算機(jī)3D技術(shù)，模擬機(jī)械產(chǎn)品的尺寸和大小等要點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的設(shè)計(jì)問題，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化。完成產(chǎn)品生產(chǎn)后，借助3D技術(shù)，通過對產(chǎn)品顏色和位置等的分析，能夠完善設(shè)計(jì)質(zhì)量，使得產(chǎn)品更加具有實(shí)用性。從實(shí)際應(yīng)用效果來說，利用3D技術(shù)，除了能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率外，還能夠節(jié)約產(chǎn)品檢測成本。

2.3 仿真技術(shù)

基于虛擬技術(shù)以及可視化技術(shù)，經(jīng)過技術(shù)優(yōu)化后形成的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，利用計(jì)算機(jī)裝置，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而模擬產(chǎn)品的加工和使用情況，為生產(chǎn)作業(yè)的優(yōu)化提供依據(jù)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，便利了模型修改。在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)的集成，通過模擬仿真實(shí)驗(yàn)，為產(chǎn)品生產(chǎn)做好質(zhì)量把關(guān)。除此之外，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，能夠?qū)Σ糠殖杀靖?、生產(chǎn)難度大、設(shè)計(jì)修改較為困難的產(chǎn)品，進(jìn)行生產(chǎn)工藝優(yōu)化。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助功能

計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的范圍比較廣，在學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的過程中，要結(jié)合具體的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行同步學(xué)習(xí)。如二維制圖軟件CAD和三維設(shè)計(jì)軟件UG等繪圖軟件，不管在界面設(shè)計(jì)上還是功能表達(dá)上，計(jì)算機(jī)都為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了方便。利用繪圖軟件大大提高了制圖效率，而且設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加清晰，有利于設(shè)計(jì)人員后續(xù)的修改和優(yōu)化。在使用計(jì)算機(jī)制圖的過程中，可以提高設(shè)計(jì)人員對產(chǎn)品的掌控情況，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的修正。利用計(jì)算機(jī)可以清楚的了解產(chǎn)品的尺寸、結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)內(nèi)部的解釋說明，讓審圖者一目了然。

3.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床在實(shí)際的應(yīng)用過程中，主要可以劃為兩種形式，分別為數(shù)控軟件以及數(shù)控編輯等，在一定程度上可以完成自動化的編輯工作。結(jié)合目前的實(shí)際情況可以看出，計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)主要是應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品的加工以及生產(chǎn)中，特別是在對一些比較復(fù)雜的部件進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)程序的編制作用，從而可以實(shí)現(xiàn)對部件的有效加工和處理。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床是其中非常明顯的一項(xiàng)表現(xiàn)形式，后來隨著我國數(shù)控技術(shù)水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)語言技術(shù)和數(shù)控編程之間有了十分密切的聯(lián)系，而計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)在機(jī)械自動化的應(yīng)用水平也逐漸提高，這也將成為我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化未來的主要發(fā)展方向。

3.3 計(jì)算機(jī)3D技術(shù)的應(yīng)用

目前，隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3D技術(shù)在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用中發(fā)揮著十分重要的作用，同時(shí)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)效率以及質(zhì)量的不斷改善。3D技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，主要是對產(chǎn)品的規(guī)格、結(jié)構(gòu)以及尺寸等進(jìn)行全面分析，然后在通過模擬的形式使設(shè)計(jì)人員可以制定出更加全面的設(shè)計(jì)方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，然后在最快的時(shí)間內(nèi)采取措施進(jìn)行解決，從而為機(jī)械產(chǎn)品的安全生產(chǎn)提供良好的保障。計(jì)算機(jī)3D技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的應(yīng)用過程中，不但在設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)的過程中可以發(fā)揮出一定的作用，同時(shí)在產(chǎn)品加工完成之后也需要3D技術(shù)的有效應(yīng)用。因此，計(jì)算機(jī)3D技術(shù)的應(yīng)用還可以對產(chǎn)品的顏色、環(huán)境以及物力信息等進(jìn)行系統(tǒng)的分析，在經(jīng)過對比之后可以對產(chǎn)品的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的優(yōu)化，這樣就可以為機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量提供良好的保障。在采用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，要想使產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升，就必須采取化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式對相關(guān)的信息進(jìn)行合理的分析，這在一定程度上加大了整體的工作量，導(dǎo)致其最終也不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的分析數(shù)值。而采用3D技術(shù)不但可以提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，同時(shí)還能對之前檢測方案中存在的問題進(jìn)行有效的解決，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的生產(chǎn)水平可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化發(fā)展展望和建議

4.1 微型化

微型化使得機(jī)械產(chǎn)品具備體積更小、運(yùn)動便捷、能耗值低等特性，進(jìn)而節(jié)省生產(chǎn)成本和資源消耗，促進(jìn)產(chǎn)品向著更為高端和精細(xì)的方向發(fā)展。尤其在醫(yī)療、軍事、生物科學(xué)等領(lǐng)域更為明顯。

4.2 智能化

今后，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)更深入的應(yīng)用，先進(jìn)的思想和科技會逐步更加深入的進(jìn)行滲透，人工智能化模擬技術(shù)會逐漸成熟，機(jī)械行為在邏輯思維能力、自主思考解決問題方面會更為增強(qiáng)，機(jī)械制造行業(yè)在自動化及智能化方面會越來越完善。

4.3 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動可以帶動機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)朝著全球市場邁進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用會促進(jìn)新的設(shè)計(jì)產(chǎn)品在短期內(nèi)在全世界領(lǐng)域進(jìn)行推廣、應(yīng)用。同時(shí)，遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的完善也會使機(jī)械設(shè)計(jì)、制造行業(yè)的生產(chǎn)創(chuàng)造更為便捷。

5 結(jié)語

機(jī)械行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要動力。在全球呈現(xiàn)競爭趨勢的今天，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的領(lǐng)域采用計(jì)算機(jī)技術(shù)能起到進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、增強(qiáng)市場競爭力的作用，對企業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義，是實(shí)現(xiàn)科技發(fā)展的必然要求，在實(shí)際的工作中，要根據(jù)實(shí)際情況對于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的研究與探討。

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