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)用探究

摘要：在我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，對(duì)各領(lǐng)域發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。對(duì)制造業(yè)同樣如此，將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中，不僅可以提高生產(chǎn)的效率，也讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品擁有更高的質(zhì)量。為此，本文主要探究了機(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，以供相關(guān)人士參考。

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

0? 引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用是近代工業(yè)革命發(fā)展的產(chǎn)物，是機(jī)械制造和發(fā)展的代表?，F(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟(jì)全球化步伐的加快，機(jī)械制造行業(yè)要想長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展下去，企業(yè)就必須有前瞻性，將計(jì)算機(jī)技術(shù)有效應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中，提高機(jī)械制造的自動(dòng)化、信息化以及智能化水平，以此在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置。不過(guò)，由于我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 中運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)還處于起步階段，缺少完善的應(yīng)用體系，這也造成了我國(guó)設(shè)計(jì)制造行業(yè)在全球市場(chǎng)上的話語(yǔ)權(quán)與地位受到一些影響。因此在今后的發(fā)展過(guò)程中，需要大力對(duì)此進(jìn)行完善與發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品制造的全面自動(dòng)化。

1? 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化概述

在我國(guó)的建設(shè)與發(fā)展過(guò)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造是十分重要的內(nèi)容之一，為了可以促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，與機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)展中，就會(huì)不斷加大投入，引入先進(jìn)的技術(shù)手段，旨在實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化、智能化發(fā)展。而計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中的應(yīng)用，也是一個(gè)必然的趨勢(shì)。作為一種具有極強(qiáng)綜合性的技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化會(huì)被應(yīng)用于各類(lèi)機(jī)械與設(shè)備的設(shè)計(jì)制造中，如果可以完善計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，就可以在很大程度上提高其工作效率與質(zhì)量，從而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

2? 計(jì)算機(jī)技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與更新，計(jì)算機(jī)技術(shù)取得了一定的成果，虛擬技術(shù)、可視化技術(shù)與仿真技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用逐漸增多?？梢暬夹g(shù)的應(yīng)用，可以將機(jī)械信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暤臄?shù)據(jù)信息，讓人們直觀去監(jiān)控、觀察這些數(shù)據(jù)信息，找到其中的缺陷與不足，以此來(lái)加以改進(jìn)，這樣就可以確保機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)性能符合實(shí)際的應(yīng)用要求[1]?？梢暬夹g(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，能夠有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)的水平，確保其安全性、準(zhǔn)確性。而虛擬技術(shù)，則是模擬現(xiàn)實(shí)的情境，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)融合現(xiàn)代科技與人的思想觀念，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的科學(xué)性。仿真技術(shù)是直觀、具體地呈現(xiàn)出系統(tǒng)形態(tài)、物理和數(shù)學(xué)模型，這樣在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的過(guò)程中，就有了更加可靠的依據(jù)，并且在計(jì)算機(jī)輸入與輸出功能的支撐下，實(shí)現(xiàn)其智能化、自動(dòng)化。

3? 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

3.1 輔助技術(shù)

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，輔助技術(shù)是一種比較常見(jiàn)的功能，在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，如服裝領(lǐng)域、機(jī)械領(lǐng)域等。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用，可以將原本繁雜的操作過(guò)程予以簡(jiǎn)化，提高作業(yè)的效率，同時(shí)也在很大程度上提高了機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量，為企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化操作的過(guò)程是比較復(fù)雜的，在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的支撐下，可以詳細(xì)分析機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)以及尺寸等基本信息，找到存在中的問(wèn)題，并完善其機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。同時(shí)，有了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的有效應(yīng)用，機(jī)械生產(chǎn)性能則可以得到全方位的呈現(xiàn)，避免了設(shè)計(jì)的失誤，保障的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的精確性，對(duì)促進(jìn)其發(fā)展有著十分重要的作用。

3.2 3D技術(shù)

3D技術(shù)對(duì)機(jī)械制造企業(yè)而言，如果可以有效應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中，除了可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的完整性，還可以增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的美觀程度。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，工作人員會(huì)借助3D技術(shù)來(lái)構(gòu)建模型，這樣就可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的不足并給予完善，以此來(lái)優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。同時(shí)，3D技術(shù)還可以在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)完成后，全面分析產(chǎn)品的荷載能力、顏色、特性以及形狀等信息，保證產(chǎn)品的實(shí)用性[2]。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為了可以保證機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，以往都是采取化學(xué)實(shí)驗(yàn)或者物理實(shí)驗(yàn)的方式，但會(huì)需要較大的成本，而3D技術(shù)可以設(shè)計(jì)出機(jī)械產(chǎn)品的模型，與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式相比，3D技術(shù)可以有效降低檢測(cè)成本，且提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的質(zhì)量?？梢?jiàn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中3D技術(shù)的應(yīng)用具有不可忽視的作用。

3.3 仿真技術(shù)

可視化技術(shù)與虛擬技術(shù)的融合、延伸其實(shí)就是我們所說(shuō)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，它可以在依靠數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行仿真。在過(guò)去機(jī)械產(chǎn)品的制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)往往會(huì)需要投入較多的成本，同時(shí)設(shè)計(jì)的修改也會(huì)比較麻煩，而仿真技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中的修改便捷性，促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)合理性與可行性的提高。當(dāng)然，不僅在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面有著積極的作用，在機(jī)械制造中仿真技術(shù)也發(fā)揮著巨大的價(jià)值，保障了機(jī)械制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。

3.4 數(shù)控技術(shù)

數(shù)控軟件與數(shù)控編程是數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中運(yùn)用的兩種模式，有了這兩種模式的支持，可以極大程度上優(yōu)化自動(dòng)化制造的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件編程自動(dòng)化。在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)與加工中，就可以運(yùn)用數(shù)控編程，而數(shù)控軟件是與書(shū)面語(yǔ)言相結(jié)合，編制運(yùn)行的程序?，F(xiàn)如今，數(shù)控技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用發(fā)展比較理想，如果可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)控編程與語(yǔ)言之間的轉(zhuǎn)換，則有利于進(jìn)一步提升機(jī)械生產(chǎn)的效率，其應(yīng)用價(jià)值也會(huì)更大。圖1是傳統(tǒng)專(zhuān)用機(jī)床與數(shù)控機(jī)床的優(yōu)劣對(duì)比。

4? 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 智能化

從現(xiàn)階段機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，未來(lái)主要的趨勢(shì)必然要依賴(lài)于現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，這些技術(shù)的有效應(yīng)用不僅可以推動(dòng)機(jī)械制造領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，對(duì)促進(jìn)我國(guó)綜合競(jìng)爭(zhēng)力也有著積極的影響。所以，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，必須重視智能化的發(fā)展，同時(shí)也是建筑行業(yè)、教育行業(yè)以及醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，其影響著整個(gè)社會(huì)的發(fā)展[3]。對(duì)機(jī)械制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，智能化是未來(lái)的重要發(fā)展趨勢(shì)，從某種程度上來(lái)說(shuō)，智能化的實(shí)現(xiàn)也是機(jī)械制造行業(yè)的又一次變革，對(duì)促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。

4.2 微型化

傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品由于受到技術(shù)的限制，不僅其功能存在很多缺陷，機(jī)械產(chǎn)品的體積也會(huì)比較大，能耗高，生產(chǎn)成本高，這種機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)如今社會(huì)發(fā)展的需求。所以，在未來(lái)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造中將會(huì)朝著微型化的方向進(jìn)一步發(fā)展，盡可能去縮小和優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品的體積，在此基礎(chǔ)上對(duì)其內(nèi)部的系統(tǒng)軟硬件、結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高自身的靈活程度，減少能耗，降低生產(chǎn)成本，這樣才能滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)人們的實(shí)際需求，也是我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展的重要途徑。

4.3 經(jīng)濟(jì)化

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，基本都是以人工作業(yè)的方式為主，使得機(jī)械生產(chǎn)的效率與質(zhì)量無(wú)法得到有效的提升，這樣不僅消耗了大量的時(shí)間、物力和人力成本，也降低機(jī)械產(chǎn)品制造的效率與質(zhì)量，在很大程度上阻礙了該行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)機(jī)械制造行業(yè)而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用是非常有必要的，可以完善傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的不足，在降低成本的同時(shí)合理利用資源，提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，這也符合企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。

4.4 網(wǎng)絡(luò)化

監(jiān)控技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展下，有了明顯的發(fā)展，在此背景下擴(kuò)大了機(jī)械產(chǎn)品的傳播范圍?，F(xiàn)今，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，機(jī)械制造企業(yè)在信息傳播上也不會(huì)受到時(shí)間與空間的限制，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)渠道的優(yōu)越性，推廣和銷(xiāo)售機(jī)械產(chǎn)品，這樣不但可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也能讓企業(yè)獲得更好的社會(huì)效益。與此同時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)朝著機(jī)械設(shè)備的監(jiān)控以及遠(yuǎn)程控制的方向改進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，不斷提高其計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效率。所以，在機(jī)械制造企業(yè)未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)化是應(yīng)該注重的問(wèn)題，也是經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的迫切需求，對(duì)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著重要意義[4]。

4.5 開(kāi)放性

機(jī)械制造行業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展下也需要朝著開(kāi)放性方向發(fā)展。這里所指的開(kāi)放性，主要是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)。例如，在數(shù)控環(huán)節(jié)中如果可以有效運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，就可以有充分發(fā)揮仿真功能的價(jià)值，以此來(lái)提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，為機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5? 結(jié)束語(yǔ)

信息時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，可以說(shuō)當(dāng)前人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展已經(jīng)離不開(kāi)計(jì)算技術(shù)的支撐。所以，將計(jì)算機(jī)技術(shù)有效融入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中，不僅是機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的需求，更是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于我國(guó)在這方面的應(yīng)用基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一些差距，在未來(lái)還需要我國(guó)科研人員的不斷完善與探索，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中存在的問(wèn)題加以分析，制定合理的解決方案，這樣才能有效的利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，為社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：尹思源（1995-），男，湖北嘉魚(yú)人，荊楚理工學(xué)院通用航空學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，2018級(jí)在讀本科生，研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)、自動(dòng)化機(jī)械制造。