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

李瑞江

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸成為我國(guó)乃至全世界范圍內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)領(lǐng)域亦如是。結(jié)合現(xiàn)實(shí)情形可知，計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大作用，能夠有效地展現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化程度，有利于節(jié)約整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程的投入成本。論文主要結(jié)合實(shí)際的生活生產(chǎn)現(xiàn)狀，分析探討計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的重要性和必要性，希望能夠?yàn)槠浒l(fā)展領(lǐng)域提供參考。

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

引言

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)與機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)相互融合，將多種學(xué)科中的復(fù)合型技術(shù)加以整合，形成綜合性的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化學(xué)科。作為機(jī)械制造的核心內(nèi)容，自動(dòng)化在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮出巨大的作用，機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平不斷提升帶來(lái)了不斷擴(kuò)大的生產(chǎn)力的利用價(jià)值，使得工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到了雙贏。

1計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)是一種廣義的技術(shù)概念，其除了包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)以外，還包括計(jì)算機(jī)器件技術(shù)、計(jì)算機(jī)部件技術(shù)、計(jì)算機(jī)組裝技術(shù)等與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的技術(shù)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛性為其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件，也賦予了計(jì)算機(jī)技術(shù)更多的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)踐的實(shí)際，可以將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)歸納為以下兩點(diǎn)。

1.1實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的自動(dòng)化

自動(dòng)化是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造需要實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)性功能，也是提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作精準(zhǔn)性和有效性的關(guān)鍵性工作。包括計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)在內(nèi)的一系列自動(dòng)化技術(shù)，主要是通過(guò)對(duì)諸多計(jì)算機(jī)軟硬件的集成化設(shè)計(jì)與整合，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造指令生產(chǎn)、傳送、執(zhí)行的自動(dòng)化。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)可以通過(guò)上下料自動(dòng)化、裝卡自動(dòng)化、換刀自動(dòng)化、加工自動(dòng)化、零件檢驗(yàn)自動(dòng)化等一系列的自動(dòng)化操作來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)制造鏈條的自動(dòng)化運(yùn)行，從而滿足機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作自動(dòng)化的需要。

1.2提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的可靠性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的可靠性是指機(jī)械制造產(chǎn)品在特定條件下運(yùn)作時(shí)，某段時(shí)間內(nèi)運(yùn)作中沒有出現(xiàn)問(wèn)題或者處于穩(wěn)定狀態(tài)的新能，該參數(shù)主要是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品是否標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的衡量。在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造需求日趨標(biāo)準(zhǔn)化和精準(zhǔn)化的情況下，僅依靠傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝難以完全滿足所有的需求，這就需要從機(jī)械設(shè)計(jì)制造的可靠性方面著手尋求新的工藝。計(jì)算機(jī)技術(shù)作為計(jì)算能力超強(qiáng)、計(jì)算精準(zhǔn)度極高的技術(shù)類型，將其應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中，不僅可以有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精確度，同時(shí)也可以根據(jù)不同的需求場(chǎng)景進(jìn)行靈活的模型仿真，最終確定真正適合需要的產(chǎn)品。

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)域發(fā)揮的重要作用

2.1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的切實(shí)有效應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程之中，基于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的切實(shí)有效應(yīng)用，能夠解決機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的諸多問(wèn)題，對(duì)于強(qiáng)化提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平及效率，有極其重要的促進(jìn)作用。結(jié)合現(xiàn)實(shí)情形可知，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)是計(jì)算機(jī)常用功能之一，在機(jī)械行業(yè)零件制造過(guò)程之中，基于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的切實(shí)有效應(yīng)用， 零件制造活動(dòng)的工作原理得到了相應(yīng)的剖析，在幫助相關(guān)人員理解作業(yè)原理的基礎(chǔ)之上，逐步實(shí)現(xiàn)零件制造步驟的簡(jiǎn)化工作，從而不僅能夠在一定程度上強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造作業(yè)效率，而且還能提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精準(zhǔn)度， 對(duì)整個(gè)制造效率質(zhì)量的保證有重要作用。 另外，基于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的切實(shí)有效應(yīng)用，在有效降低機(jī)械制造效率的情形下，能夠盡可能降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造的非必須的損耗能，對(duì)整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程，經(jīng)濟(jì)收益的保證提升有重要的促進(jìn)作用。

2.2在數(shù)控加工中的應(yīng)用

CAD、CAM軟件的應(yīng)用，使得加工速度不斷提升，設(shè)計(jì)水平不斷提高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械和零件質(zhì)量以及體積方面的計(jì)算。模具CAD、CAM軟件集成應(yīng)用，對(duì)復(fù)雜模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，呈現(xiàn)零件和機(jī)械的模型，繪制出計(jì)算機(jī)中的相關(guān)的模擬裝配，并通過(guò)其他技術(shù)和工藝的結(jié)合，將整個(gè)加工過(guò)程進(jìn)行模擬完善，例如運(yùn)用制造路徑程序完成加工制造和數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行。

2.3在仿真技術(shù)應(yīng)用

計(jì)算機(jī)可視技術(shù)和計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)模擬環(huán)節(jié)的應(yīng)用。例如一個(gè)零件通過(guò)三維繪圖軟件建成之后，可以進(jìn)行澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排序系統(tǒng)的合理性運(yùn)行，利用計(jì)算機(jī)仿真軟件模擬運(yùn)行程序，在參數(shù)設(shè)計(jì)頁(yè)面將速度、界面參數(shù)以及澆注溫度加以模擬，并進(jìn)入網(wǎng)格劃分頁(yè)面，將產(chǎn)品特征適應(yīng)性等加以展示，建立出仿真模擬產(chǎn)品，能夠?qū)Ψ抡婺M產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性的論證，并指出缺陷指標(biāo)值，為操作人員提供觀察和分析的界面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并經(jīng)過(guò)生產(chǎn)參數(shù)的規(guī)范和調(diào)整，保證產(chǎn)品制造的功能性和準(zhǔn)確性。

2.43D技術(shù)的切實(shí)有效應(yīng)用

實(shí)際生產(chǎn)生活中，3D技術(shù)是能夠直接輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的一種計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化作業(yè)效率及質(zhì)量有極其重要的促進(jìn)作用。 結(jié)合現(xiàn)實(shí)情形可知，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化過(guò)程當(dāng)中，3D技術(shù)的具體應(yīng)用內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：一是作業(yè)人員應(yīng)用3D技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)活動(dòng)，3D技術(shù)具有材料模擬功能，作業(yè)人員在利用3D技術(shù)模擬出機(jī)械材料的情形下， 能夠從三維角度對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的觀察，從而有助于作業(yè)人員更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)于保證提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)作業(yè)的科學(xué)合理性有重要幫助;二是基于3D技術(shù)的切實(shí)有效應(yīng)用，在制作減速器部件環(huán)節(jié)內(nèi)實(shí)現(xiàn)直接鑄造成型的作業(yè)目標(biāo)， 在節(jié)省多項(xiàng)作業(yè)工序的情形下，提高了減速器部件的成品率及生產(chǎn)質(zhì)量。3D打印技術(shù)也是機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)最常見的自動(dòng)化技術(shù)。

3機(jī)械制造設(shè)計(jì)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，隨著機(jī)械設(shè)計(jì)、制造化的發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)綜合制造系統(tǒng)以及各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到了體現(xiàn)，人們認(rèn)識(shí)到了機(jī)械設(shè)計(jì)制造、自動(dòng)化的發(fā)展作用，同時(shí)也為其發(fā)展創(chuàng)造了條件。①大部分機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)離開了設(shè)計(jì)制造的初級(jí)階段，將生產(chǎn)管理加以結(jié)合，伴隨工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步，將機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)融合在一起實(shí)現(xiàn)高度集成化運(yùn)行。②機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展目標(biāo)，智能化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展趨勢(shì)，智能化將進(jìn)一步的節(jié)約人力，運(yùn)用機(jī)器人形式來(lái)保證安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)失誤率。同時(shí)利用智能化的技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)境保護(hù)，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)與良好環(huán)境的和諧共存。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)將以節(jié)能材料為主要材料，最大程度的減少污染物排放，將可能利用能源加以重復(fù)利用。③多元化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)融合在一起，使得現(xiàn)在高新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，利用更多、更高的科技技術(shù)來(lái)發(fā)展工業(yè)，以滿足社會(huì)發(fā)展需求。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)在要求，也是企業(yè)等主體適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要選擇。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中應(yīng)用所具有的明顯優(yōu)勢(shì)，以及應(yīng)用范圍的廣泛性表明，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中具有明顯的必要性和良好的可行性。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：鄂爾多斯市通惠燃?xì)庥邢薰荆?/p>