微機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計和制造中的應(yīng)用

文/李青

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動著社會的姐進(jìn)步，當(dāng)前國內(nèi)傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)顯然已經(jīng)無法再滿足我國的發(fā)展要求?，F(xiàn)代科技的進(jìn)步與發(fā)展實際上已經(jīng)深入我國制造行業(yè)，有著十分突出的影響與價值?，F(xiàn)代技術(shù)實際上就是對各種計算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)、信息技術(shù)的應(yīng)用，能夠把各種新型材料應(yīng)用于機(jī)械加工過程，使機(jī)械生產(chǎn)、機(jī)械經(jīng)營、機(jī)械制造發(fā)生質(zhì)變，改變整個行業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)如今已經(jīng)有許多國家意識到了機(jī)械加工技術(shù)的創(chuàng)新價值，主動利用微機(jī)技術(shù)等新型科技提高生產(chǎn)力、設(shè)計水平。這對提高企業(yè)競爭能力來說具有重大意義，是推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與進(jìn)步的動力來源。

1 傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)

所謂的傳統(tǒng)機(jī)械加工就是應(yīng)用各種傳統(tǒng)工藝比如鉆、刨、銑、車做零部件加工。事實上雖然我國已經(jīng)在機(jī)械加工中取得了不錯的成績，但是以大方向、大格局來看，我國在機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計方面和發(fā)達(dá)國家之間的差距仍舊比較突出，很多比較精密的零部件設(shè)備都需要進(jìn)口。之所以會發(fā)生這種情況正是因為國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)一直以來對傳統(tǒng)加工技術(shù)、制造方法心存依賴。近些年國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)為了突破這種問題，使用了許多現(xiàn)代化的技術(shù)[1]。比如計算機(jī)技術(shù)與自耦動畫技術(shù)。計算機(jī)技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)的應(yīng)用幫助我國生產(chǎn)出了更加精密的儀器與裝置。當(dāng)然在柔性制造這種計算機(jī)大規(guī)模集成方面，我國水平仍與發(fā)達(dá)國家存在非常大的差距。許多企業(yè)直至今日仍就在應(yīng)用非常傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式與管理模式[2]。許多現(xiàn)代化的生產(chǎn)方法比如計算機(jī)生產(chǎn)、精益化生產(chǎn)并沒有被落實到實際。許多企業(yè)都缺少足夠多的優(yōu)秀人才用于重要領(lǐng)域的管理與實踐。要想打破這一局面，我們?nèi)耘f需要繼續(xù)投入人力資源、物力資源，做好人才累積以及科技創(chuàng)新。在國家政策的支持與推動下，完成行業(yè)創(chuàng)新、行業(yè)發(fā)展。

2 現(xiàn)代機(jī)械加工工藝特征

2.1 設(shè)計工藝結(jié)合

產(chǎn)品工藝的設(shè)計先進(jìn)性需要在制造、設(shè)計與調(diào)查環(huán)節(jié)中得到保障，這些環(huán)節(jié)是確保設(shè)計有效性的關(guān)鍵點。企業(yè)設(shè)計生產(chǎn)前需要處理好這一環(huán)節(jié)，根據(jù)實際需求記錄數(shù)據(jù)，請將數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)當(dāng)中，由計算機(jī)自動化計算，獲得最佳的樣板與模板。

2.2 系統(tǒng)性突出

在現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)中，很多環(huán)節(jié)都需要利用自動化技術(shù)。大量現(xiàn)代化制造技術(shù)和科技成為了時代發(fā)展的解題。比如復(fù)合材料以及高強(qiáng)度刀具，當(dāng)然各種計算機(jī)技術(shù)與傳感器也被大量應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造環(huán)節(jié)。在把握產(chǎn)品生命周期的同時，提高市場競爭實力。

2.3 控制環(huán)境影響

傳統(tǒng)生產(chǎn)模式不注重細(xì)節(jié)，人工操作設(shè)計方法勢必會漏掉許多關(guān)鍵性生產(chǎn)設(shè)計要點，無法完成材料的充分利用與回收。而計算機(jī)技術(shù)可以很好的改變這一問題，完成資源最大化利用?，F(xiàn)代機(jī)械加工迎合了時代的趨勢與潮流。

2.4 全球性技術(shù)

當(dāng)前所有國家的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)都已經(jīng)和全球化靠攏。面對市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，如今科學(xué)技術(shù)遇到的競爭也越來越突出，承受著全球化與市場化沖擊。這種背景會讓機(jī)械加工技術(shù)獲得快速發(fā)展。我們有必要掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，帶動社會生產(chǎn)力，發(fā)揮微機(jī)技術(shù)價值，完成全球化生產(chǎn)。

3 現(xiàn)代機(jī)械加工制造技術(shù)對微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 廣泛使用微機(jī)技術(shù)

計算機(jī)技術(shù)與微機(jī)技術(shù)的關(guān)系十分密切，工業(yè)機(jī)器人、數(shù)字化技術(shù)的積極使用推動了機(jī)械產(chǎn)業(yè)、機(jī)械行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，并完成了傳統(tǒng)勞動密集型產(chǎn)業(yè)的替代。計算機(jī)技術(shù)精度高、響應(yīng)快，主要被應(yīng)用于驅(qū)動控制。比如各種各樣的工業(yè)機(jī)器人。機(jī)器人控制簡單、結(jié)構(gòu)簡單，在機(jī)械制造裝配、焊接中應(yīng)用十分廣泛。并且還有一些機(jī)器人憑借著較高的精度、較強(qiáng)的剛度在機(jī)床行業(yè)中得到了啟用。微機(jī)技術(shù)還能夠在傳感器領(lǐng)域中發(fā)光發(fā)熱。簡單的結(jié)構(gòu)與較高的靈敏度是人們追捧的主要原因。

3.2 積極使用特種加工

許多產(chǎn)品都需要滿足高強(qiáng)度、高速、高溫、高壓環(huán)境使用，此時就需要應(yīng)用新型材料、新型技術(shù)加工。當(dāng)然這些新型材料的加工雖然可以通過各種公式獲得。但是在實踐當(dāng)中普通車裝卻無法加工這些材質(zhì)堅硬的材料。此時就需要用微機(jī)技術(shù)搭配特殊加工工藝，使用電化學(xué)、熱能、光能技術(shù)加工。這種技術(shù)如今已經(jīng)在很多行業(yè)、企業(yè)中得到了檢驗與應(yīng)用。

3.3 綠色制造技術(shù)

為了最大化利用有限資源，完成資源回收，就需要使用微機(jī)技術(shù)。微機(jī)技術(shù)能夠很好的彌補傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的缺陷與問題，最大化利用資源并控制污染。在微機(jī)技術(shù)的支持下生產(chǎn)周期得到了控制。比如在產(chǎn)品損壞以后，可以利用微機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行回收、再制造。這種生產(chǎn)方法不會對環(huán)境造成過多影響，保障了資源利用率和價值。

3.4 重視CAD技術(shù)的應(yīng)用

在工程計算與計算機(jī)科學(xué)中，CAD技術(shù)可謂是時代的寵兒，在整個行業(yè)甚至是社會中都有著十足的影響力。很久以前美國國家工程科學(xué)院就已經(jīng)將CAD這項技術(shù)評價為這個時代最杰出的十項技術(shù)之一。不論是在民用工業(yè)還是建筑制造等行業(yè)，甚至是軍事工業(yè)我們都能夠看到CAD技術(shù)?？梢哉fCAD技術(shù)已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展、競爭市場的重要技術(shù)。

（1）制造行業(yè)，比如波音777,這種型號的飛機(jī)實際上就是以CAD技術(shù)為核心，在無紙條件下完成設(shè)計與制造的飛機(jī)，標(biāo)志著時代的進(jìn)步。

（2）工程領(lǐng)域。比如機(jī)械設(shè)計CAD、電子沙盤、建筑設(shè)計CAD等等都是比較常見的手段，為工程行業(yè)的精細(xì)化生產(chǎn)、精細(xì)化設(shè)計提供著巨大主力。

（3）輕工行業(yè)，服裝CAD、模具CAD都是常見技術(shù)，有著巨大的生產(chǎn)意義，提高著設(shè)計效率、生產(chǎn)效果。

（4）動畫制作與仿真模擬，當(dāng)前很多電影都有在應(yīng)用CAD技術(shù)，比如侏羅紀(jì)公園、玩具總動員、未來世界，這些電影都有應(yīng)用CAD技術(shù)。

（5）醫(yī)學(xué)應(yīng)用。現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使得醫(yī)學(xué)行業(yè)已經(jīng)可以用CAD技術(shù)完成手術(shù)模擬、手術(shù)規(guī)劃。

（6）電子電路應(yīng)用。比如超大規(guī)模電路設(shè)計與制造。

我國科技部指出必須予以CAD技術(shù)廣泛普及與使用，甩掉傳統(tǒng)設(shè)計方式，保障設(shè)計效率、制造效率。將CAD作為突破口，推動我國軟件行業(yè)的創(chuàng)新與進(jìn)步，打開我國制造設(shè)計的新篇章。

國內(nèi)工程產(chǎn)品的設(shè)計如今已經(jīng)有廣泛應(yīng)用CAD比如沈陽變壓器廠就應(yīng)用CAD技術(shù)對三峽工程進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，只做了三維彩色設(shè)計圖，最終獲得三峽項目招標(biāo)資格。再比如西北電力的設(shè)計院借助CAD技術(shù)完成了對電廠廠房模型的設(shè)計，通過與之前手繪方式制作的方案圖對比，最終找到了多達(dá)6處的設(shè)計失誤，及時修改規(guī)避了工程問題。以上都體現(xiàn)了CAD技術(shù)的使用價值。

3.5 食品包裝機(jī)械對微機(jī)的應(yīng)用

3.5.1 效率化生產(chǎn)、一體化生產(chǎn)

在推進(jìn)機(jī)械自動化生產(chǎn)的過程中，需要將設(shè)備穩(wěn)定性與可靠性作為主要出路。今后機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計勢必會朝著這樣四個方向轉(zhuǎn)變。首先是彈性化與功能多元化。也就是說這些包裝機(jī)械設(shè)備必須能夠具備多種功能，可以自由切換才能夠滿足市場要求。其次是設(shè)計模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化，做好機(jī)型模組的利用與設(shè)計，在短時間內(nèi)完成機(jī)型轉(zhuǎn)換。另外是智能化控制。當(dāng)前最常見、最常用的包裝機(jī)械就是應(yīng)用PLC動力負(fù)載控制器，這種設(shè)備雖然有著很大的PLC彈性，不過卻不具備電腦一樣強(qiáng)大的計算能力。最后是精度化結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)控制與結(jié)構(gòu)設(shè)計對于設(shè)備性能的影響非常突出，主要體現(xiàn)在PLC動力負(fù)載、NC數(shù)字控制、編碼器、電動機(jī)。在實踐中延伸產(chǎn)品功能，能夠讓包裝機(jī)械設(shè)備變成高新技術(shù)產(chǎn)品。

3.5.2 高效利用資源

這里主要說的就是提高設(shè)備利用率，其中包括資源利用率，減少浪費與損耗。在無物盡其用中減少營養(yǎng)損失，保障食品營養(yǎng)最大化價值。

3.5.3 節(jié)能化

為了更好的滿足時代的可持續(xù)發(fā)展要求，走綠色化發(fā)展道路，就需要控制好生產(chǎn)成本，減少污染最大化收益。

3.5.4 實用化

微機(jī)技術(shù)、高壓殺菌技術(shù)、膜分離技術(shù)、無菌包裝技術(shù)、真空技術(shù)等在使用過程中能夠提升被包裝后的食品存儲時間和質(zhì)量。

4 結(jié)語

在微機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中，CAD、CAM等技術(shù)系統(tǒng)推動了機(jī)械設(shè)計、機(jī)械生產(chǎn)的發(fā)展，最大化利用各種數(shù)據(jù)信息，很好的銜接了設(shè)計與制造之間的關(guān)系，縮短了生產(chǎn)周期。此外工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)主要包括設(shè)計、制造與管理。高科技產(chǎn)品需要突出產(chǎn)品價值、產(chǎn)品線進(jìn)行。高科技開發(fā)過程中需要利用微機(jī)技術(shù)，保障精密度與準(zhǔn)確性。之所以CAD技術(shù)能夠在短時間內(nèi)突飛猛進(jìn)，正是因為其有著突出性價值。利用微機(jī)技術(shù)輔助機(jī)械制造與設(shè)計，能夠獲得生產(chǎn)設(shè)計最大化效益。