計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究

摘 要 隨著時代的發(fā)展和社會的進(jìn)步，當(dāng)前人們對于計算機(jī)等相關(guān)硬件設(shè)施的要求得到了較大的提升，因此在原有研究的基礎(chǔ)上針對當(dāng)前計算機(jī)輔助產(chǎn)品方面的研發(fā)設(shè)計等進(jìn)行研究，同時根據(jù)相關(guān)的理論對目前我國計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品等的創(chuàng)新設(shè)計理論以及相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行仔細(xì)的研究，希望能夠盡可能通過對產(chǎn)品需求的分析使得其實際的功能價值以及相關(guān)的價值工程的分析提升當(dāng)前我國產(chǎn)品設(shè)計人員在機(jī)械設(shè)計方面的實際設(shè)計，同時也盡可能地根據(jù)目前我國市場的需求找到當(dāng)前我國計算機(jī)行業(yè)市場需求的方向。本文主要根據(jù)筆者的實際經(jīng)驗以及相關(guān)的理論分析對當(dāng)前計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行一定的研究，希望能夠為后期的研究者提供一定的參考。

關(guān)鍵詞 計算機(jī);輔助機(jī)械產(chǎn)品;關(guān)鍵技術(shù)

引言

計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計是一個系統(tǒng)的設(shè)計流程，首先技術(shù)人員要根據(jù)前人的經(jīng)驗或自己的想象構(gòu)想出一款可以為人們生活帶來便利的機(jī)械用品，再通過市場的調(diào)研形成產(chǎn)品的基本概念，技術(shù)人員通過現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)支持將這種設(shè)想轉(zhuǎn)化為真實的產(chǎn)品，如若實際操作比以往更快將逐步對其安全性、可靠性、可使用性進(jìn)行測驗，制定相應(yīng)的安全保證與維修計劃，到產(chǎn)品的不可使用后又該如何處理，以求的設(shè)計的最優(yōu)化。

1計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的主要內(nèi)容

1.1 面向材料及其加工成形工藝的設(shè)計

計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品的計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中，其選擇的材料應(yīng)考慮以下幾個方面的因素：

在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時必須對產(chǎn)品本身的各種材料特性加以了解，因為計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計使用壽命會受到使用材料性能的影響。

材料的加工性能是制約計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的重要因素，在對計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品的組成部件加工制作過程中為節(jié)約成本，應(yīng)減少在加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，或?qū)⒏碑a(chǎn)品加以利用降低成本。例如在制作精度較高的零部件時，采用先進(jìn)的冶金成型技術(shù)可大大節(jié)約成本，且制作出的產(chǎn)品能夠滿足計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計使用要求。材料的價格性能是制約計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品選材的重要因素，在計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品的計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計過程中，因?qū)Σ牧系膬r格進(jìn)行多次比對，看采用價格較低新型材料時機(jī)械使用壽命與價格較高原有設(shè)計材料機(jī)械使用壽命差距是否過大，若使用壽命時間相差不是太大，可進(jìn)行替代化生產(chǎn)。因為產(chǎn)品設(shè)計材料的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系較為緊密，產(chǎn)品的使用壽命與設(shè)計使用選擇的材料聯(lián)系緊密，因此在使用的材料無法滿足設(shè)計產(chǎn)品的使用要求時，應(yīng)繼續(xù)搜尋可以使用的機(jī)械材料，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的支持對此問題的解決至關(guān)重要。若現(xiàn)代技術(shù)仍無法解決，應(yīng)對設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)[1]。

1.2 面向制造與裝配的設(shè)計

技術(shù)人員在設(shè)計階段通過計算機(jī)的輔助作用，可以對設(shè)計產(chǎn)品的制作流程與使用壽命均可進(jìn)行模擬計算，減少了錯誤的設(shè)計方案實施，可通過模擬對設(shè)計方案提出改進(jìn)，降低計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品制作時產(chǎn)生的誤差，且增大計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品使用的效率。

例如，在對產(chǎn)品進(jìn)行沖壓成型制作的過程中，若用有限元軟件對材料的可加工性與機(jī)械使用的可操作性進(jìn)行模擬，可得到相應(yīng)的模擬實驗參數(shù)，通過對模擬實驗參數(shù)的對比可得到實際操作時的大致范圍，若不符合要求，在實際允許的條件下可對機(jī)械材料的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)行模擬沖擊實驗，直到得到自己需要的結(jié)果為止，通過模擬大大縮短了實驗周期，且降低了實驗成本與能源的消耗，讓技術(shù)人員少走很多彎路就得到了自己想要的材料。

在處于信息化時代的今天，制造技術(shù)隨著信息技術(shù)的發(fā)展已更加趨于智能化，通過計算機(jī)控制機(jī)械進(jìn)行操作，不僅可以使人們從煩瑣的操作中解放出來，而且智能化控制操作簡便，工作效率高，可適用于流水線作業(yè)。制造技術(shù)與信息化技術(shù)相結(jié)合后流水線作業(yè)的機(jī)械設(shè)計壽命又要進(jìn)行實驗確定。以避免在進(jìn)行作業(yè)時頻繁地出現(xiàn)機(jī)械故障[2]。

1.3 安全可監(jiān)測性設(shè)計

計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品中的機(jī)械結(jié)構(gòu)在無法承受外部施加的較大荷載時會產(chǎn)生機(jī)械失穩(wěn)，若是脆性材料會突然發(fā)生破碎，對操作人員人身安全與企業(yè)財產(chǎn)均會產(chǎn)生較大威脅，因此在進(jìn)行計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品的安全設(shè)計過程中需采取相應(yīng)措施解決此類問題。利用現(xiàn)有的技術(shù)檢測手段對可能產(chǎn)生危險的部位進(jìn)行全天候的檢測，或采用傳感器對其進(jìn)行電信號的測試，安裝報警裝置，在危險發(fā)生之前提前預(yù)警，給操作人員以反應(yīng)的逃生時間?；蜻_(dá)到相應(yīng)的危險區(qū)域前就報警，讓技術(shù)人員對此進(jìn)行維修或更換。

1.4 面向資源環(huán)境的設(shè)計

在選取材料時應(yīng)對其資源存儲量與是否可以回收利用均要進(jìn)行考慮，能可再回收使用時盡量避免浪費，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)對其節(jié)能環(huán)保進(jìn)行考慮，盡最大可能減少制作過程中的能源消耗，采取現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)與機(jī)械進(jìn)行制造相關(guān)的計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品。

在計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的過程中應(yīng)貫穿環(huán)保節(jié)能的施工工藝與施工材料進(jìn)行加工制造，減少生產(chǎn)過程中的材料損耗與能源消耗，減少污染物的排放，節(jié)約有限的不可再生能源，計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品在報廢之后還可進(jìn)行回收利用，減少固體廢棄物的產(chǎn)生。在對計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品的全壽命周期環(huán)境保護(hù)可歸納為以下方面：化學(xué)污染固體廢棄物的產(chǎn)生、制造過程中的噪聲過大、二氧化碳排放量過大、能源消耗量過大等。通過對其技術(shù)改進(jìn)與新技術(shù)的產(chǎn)生可緩解這種局面[3]。

2結(jié)束語

當(dāng)前計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展和開發(fā)的新趨勢是：以光機(jī)電一體化為特征的高新技術(shù)大量滲透進(jìn)計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品;產(chǎn)品的小型化、多功能化、智能化和低成本化; 產(chǎn)品易于制造、生命周期縮短，易于更新?lián)Q代。為此，開展產(chǎn)品創(chuàng)新活動需要更多的跨學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)，更復(fù)雜的技術(shù)支撐和更完善的創(chuàng)新設(shè)計理論方法，以及更有效的計算機(jī)輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的軟工具的支持。商品化CAI軟件由于充分利用了計算機(jī)存儲信息量大、計算速度快、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，消除了創(chuàng)新設(shè)計過程中人為的偶然性和片面性，成為提高企業(yè)快速響應(yīng)市場和產(chǎn)品創(chuàng)新能力的重要技術(shù)手段。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓興傳.基于計算機(jī)輔助創(chuàng)新的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)研究及應(yīng)用[J].赤峰學(xué)院學(xué)報（自然版），2017，（1）：32-34.

[2] 丁瓊，程德志.研究計算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計制造的結(jié)合應(yīng)用[J].現(xiàn)代企業(yè)文化，2017，（29）：205.

[3] 賈杰.機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究[J].魅力中國，2017，（3）：68-69.

作者簡介

王文光（1980-），男;學(xué)歷：本科;職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：煙臺毓璜頂醫(yī)院，單位級別：三甲醫(yī)院，科室 ：總務(wù)處，研究方向：機(jī)械工程。