機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)踐與探究

謝賀年 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王俊玲 西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（11 廠）

引言

隨著科技的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)目的就是服務(wù)各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)安全、綠色、高效、節(jié)能的生產(chǎn)模式。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造整體設(shè)計(jì)中依靠計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、處理技術(shù)，編程實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工程的協(xié)同化、集約化、規(guī)劃化。生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)化、遙控化達(dá)到使機(jī)械按部就班連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)械設(shè)備不停機(jī)、零事故、零時(shí)間損失。保證人員安全，開(kāi)機(jī)就能為企業(yè)帶來(lái)源源不斷的利潤(rùn)。

一、機(jī)械自動(dòng)化過(guò)程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.節(jié)約了人力成本

計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用提高了機(jī)械制造的效率，有效的縮減車(chē)間的工作人員，簡(jiǎn)化了零件生產(chǎn)的程序，設(shè)備能夠自動(dòng)生產(chǎn)，流水作業(yè)，初步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化。通過(guò)電腦系統(tǒng)對(duì)機(jī)床系統(tǒng)進(jìn)行控制，工作人員只需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和檢查就能到達(dá)安全高效生產(chǎn)的效果。在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，傳動(dòng)、監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、分析處理等一系列工作都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行完成。通過(guò)電腦對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行二次處理，從而生成直觀的參數(shù)以供管理人員檢修。

2.減少了誤差

計(jì)算機(jī)繪圖能夠有效減少手工繪圖帶來(lái)的誤差，節(jié)省了設(shè)計(jì)人員的時(shí)間，通過(guò)電腦制圖程序進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的。繪制，能夠很方便的對(duì)設(shè)計(jì)圖中的任何部位進(jìn)行修改，即使是十分復(fù)雜的立體部件，通過(guò)計(jì)算機(jī)的3D 構(gòu)圖技術(shù)也能夠輕松的制作出來(lái)。計(jì)算機(jī)的運(yùn)用結(jié)束了手工設(shè)計(jì)繪圖的時(shí)代。設(shè)計(jì)人員通過(guò)縮放可以全面的觀察到整個(gè)零件的全貌，便于設(shè)計(jì)稿的二次處理和修改。另一方面，電子制圖能夠通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線傳輸?shù)缴a(chǎn)設(shè)備上，由生產(chǎn)設(shè)備按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行智能加工，計(jì)算機(jī)的運(yùn)用使智能機(jī)床成為可能，由設(shè)備的處理器接受信號(hào)，由控制系統(tǒng)進(jìn)行操作，找到圖紙的參數(shù)自動(dòng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工。這種方式有效的減少了人為錄入帶來(lái)的誤差，生產(chǎn)過(guò)程連貫性良好。

3.模擬制作更加方便

在設(shè)計(jì)完成后，通常要根據(jù)設(shè)計(jì)圖生產(chǎn)處樣品，這樣一來(lái)生產(chǎn)時(shí)間和生產(chǎn)成本就大大提高了。然而，利用計(jì)算機(jī)的模擬程序?qū)υO(shè)計(jì)圖進(jìn)行預(yù)先的模擬生產(chǎn)，根據(jù)模擬的圖形再進(jìn)行修改，這樣就極大減少的生產(chǎn)樣品帶來(lái)的繁瑣和不便。有效提高設(shè)計(jì)效率，降低修改的難度。

二、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

1.輔助功能

根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化研究發(fā)現(xiàn)，該學(xué)科有著較強(qiáng)的綜合性，并且有著較為繁瑣復(fù)雜的設(shè)計(jì)過(guò)程，這就增加了設(shè)計(jì)制造的難度。與傳統(tǒng)人工設(shè)計(jì)模式相比較而言，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，有效的克服了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的弊端，在保證設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，極大的提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量。從設(shè)計(jì)的角度來(lái)分析，主要負(fù)責(zé)將全部部件進(jìn)行描繪，同時(shí)也要清晰的刻畫(huà)出機(jī)械設(shè)備的整體構(gòu)造，為后續(xù)生產(chǎn)提供重要的基礎(chǔ)保障。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，倘若采用傳統(tǒng)人工設(shè)計(jì)方式，勢(shì)必會(huì)降低設(shè)計(jì)效果，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)諸多方面的缺陷和不足，其中誤差問(wèn)題為人工設(shè)計(jì)常見(jiàn)的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)前期，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要做好前期準(zhǔn)備工作，了解機(jī)械工作原理、基本構(gòu)造等相關(guān)因素，有著較大的工作量。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，保證了數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性，并提高了設(shè)計(jì)效率。由此可見(jiàn)，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，能夠起到良好的輔助作用。

2.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以幫助所要設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備構(gòu)建更加真實(shí)的三維模型。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)三維模型完善原有機(jī)械設(shè)計(jì)。由于設(shè)備數(shù)量多，機(jī)械配件設(shè)計(jì)有著較大的設(shè)計(jì)難度，為了保證降低設(shè)計(jì)難度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。此時(shí)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可避免無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)工作，降低了設(shè)計(jì)的工作量，不僅消耗了大量的成本，而且還為維修提供了保障。在運(yùn)用仿真技術(shù)建立模型時(shí)，可以真實(shí)的對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行模擬，及時(shí)尋找到設(shè)計(jì)中存在的不足，促使設(shè)計(jì)人員采取相應(yīng)的措施，及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行填補(bǔ)，進(jìn)而保證實(shí)際的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用

目前，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)為數(shù)控機(jī)床最大的優(yōu)勢(shì)，其中以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)、軟件為基礎(chǔ)的數(shù)控機(jī)床編程具有包括兩部分內(nèi)容，即軟件手工編程與自動(dòng)編程。其中自動(dòng)編程在復(fù)雜的零配件中應(yīng)用的較為廣泛，在具體編程過(guò)程中，主要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控軟件語(yǔ)言進(jìn)行編程，而后在對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理，以此來(lái)形成新的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行程序。尤其近些年來(lái)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷應(yīng)用發(fā)展，為該領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)全新的發(fā)展動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控編寫(xiě)程序與計(jì)算機(jī)語(yǔ)言間的轉(zhuǎn)換，滿足了數(shù)控編程的發(fā)展需求。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.機(jī)械設(shè)計(jì)制造微型化

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用逐漸加強(qiáng)，為其實(shí)現(xiàn)微型化發(fā)展提供了可靠的技術(shù)保障。尤其當(dāng)前社會(huì)，微型化成為時(shí)代發(fā)展的主流趨勢(shì)，電腦與手機(jī)等電子產(chǎn)品正在向著微型化發(fā)展方向邁進(jìn)?；诋?dāng)前這種發(fā)展趨勢(shì)的推動(dòng)下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化也必然向著微型化方向發(fā)展，這也是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然選擇。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造智能化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷推廣應(yīng)用，先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了有效的應(yīng)用。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著這些先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，傳統(tǒng)人工操作為智能技術(shù)所代替，致使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化向著智能化的發(fā)展方向前進(jìn)。科學(xué)技術(shù)日益不斷發(fā)展，使得市場(chǎng)涌現(xiàn)出越來(lái)越多的智能化產(chǎn)品，豐富了市場(chǎng)產(chǎn)品的種類(lèi)，其中機(jī)器人就是典型的代表。

3.機(jī)械設(shè)計(jì)制造網(wǎng)絡(luò)化

隨著經(jīng)濟(jì)全球化不斷深化，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)自身的長(zhǎng)足發(fā)展，則需要注重機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展，促使其向著全球化的方向發(fā)展.隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展所影響，信息的傳播突破了傳統(tǒng)時(shí)間與空間上的限制，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，可借助網(wǎng)絡(luò)渠道實(shí)現(xiàn)對(duì)自身產(chǎn)品的推廣，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品銷(xiāo)售，不但保證了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，而且在很大程度上樹(shù)立了企業(yè)良好的形象?；诖饲闆r下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)必須給予網(wǎng)絡(luò)化足夠的重視，積極采取有效措施，合理利用互聯(lián)網(wǎng)，使其更好的為企業(yè)發(fā)展而服務(wù)，進(jìn)而不斷拓寬機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的銷(xiāo)售渠道。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都得到了體現(xiàn)，并且在各個(gè)行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。其中計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造及其自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，極大的提升了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，保證了實(shí)際設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展起到積極地促進(jìn)作用。同時(shí)，隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化不斷深入發(fā)展，在計(jì)算機(jī)技術(shù)與該技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，相信在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，必然會(huì)為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)創(chuàng)造出廣闊的空間，實(shí)現(xiàn)其智能化、微型化以及網(wǎng)絡(luò)化的目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。