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

岳勝元，丁凌峰，劉海初，于江峰，馬文寧

（新疆工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830023）

隨著我國(guó)近幾年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，粗放的機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)正不斷向集約化、精細(xì)化方面轉(zhuǎn)型，重視科學(xué)技術(shù)、可持續(xù)發(fā)展理念在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要作用，通過對(duì)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和應(yīng)用，有利于機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)向自動(dòng)化和現(xiàn)代化發(fā)展和轉(zhuǎn)型。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用還是優(yōu)化機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)，各種不同類型的計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠有效的提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

1 我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

1.1 節(jié)能性

節(jié)能一直以來(lái)是我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，為符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略理念，機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)一直以節(jié)能為重要工作內(nèi)容。隨著人類文明的進(jìn)步和發(fā)展，人們保護(hù)環(huán)境的意識(shí)越來(lái)越濃烈，在生活中和工作中都堅(jiān)持綠色節(jié)能的基本原則，而各個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)也順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，將節(jié)能環(huán)保作為企業(yè)的發(fā)展理念，尤其是現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)，跟傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)相比能夠利用科學(xué)技術(shù)來(lái)控制生產(chǎn)成本，在復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠減少資源浪費(fèi)，同時(shí)自動(dòng)化設(shè)備還在一定程度上降低了員工成本，優(yōu)化人力資源，實(shí)現(xiàn)企業(yè)人力資源的合理利用，提高員工的工作積極性，提高生產(chǎn)效率。

1.2 安全性

安全問題是各個(gè)行業(yè)發(fā)展的前提條件，只有保證了生產(chǎn)安全才能保證企業(yè)的正常運(yùn)行。在我國(guó)人工化發(fā)展階段中機(jī)械制造業(yè)主要以人工制造為主，在整個(gè)生產(chǎn)過程中需要大量的工人，人工操作會(huì)提高操作失誤率，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備老舊且不具備自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，從而使員工的生命安全得不到保障[1]。但是在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造中先進(jìn)科技的應(yīng)用則從很大程度上減少了人工操作的失誤，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備具有良好的自動(dòng)處理功能。此外微型化也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的主要特征，微型化設(shè)備能夠有效的將生產(chǎn)管理參數(shù)精準(zhǔn)化，大大的提高了生產(chǎn)設(shè)備的控制管理水平。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)以及3D技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和3D技術(shù)是目前我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用較為廣泛且熟練的計(jì)算機(jī)技術(shù)。首先計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠幫助企業(yè)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的性能做出全面分析，它可以從多個(gè)方面出發(fā)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，例如機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀等基本特征，還能夠分析出產(chǎn)品在生產(chǎn)之前的工作原理[2]。其次，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)還可以繪制機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙，將圖紙中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)化、科學(xué)化和直觀化，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析能夠全方位的展示產(chǎn)品的性能，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中減輕了相關(guān)工作人員的工作壓力，有效減少了人為繪制圖紙?jiān)斐傻氖д`。

3D技術(shù)是立足于二維技術(shù)發(fā)展起來(lái)的應(yīng)用于模擬仿真的計(jì)算機(jī)技術(shù)。3D技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)和建筑行業(yè)應(yīng)用較多的計(jì)算機(jī)技術(shù)，該技術(shù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供了技術(shù)支持，在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，3D技術(shù)可以利用其動(dòng)畫效果將產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其功能完整的展示在人們面前，3D技術(shù)獲取到設(shè)計(jì)產(chǎn)品的尺寸等基本信息后經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模式的立體化，使設(shè)計(jì)理念更加直觀，便于設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。此外，3D技術(shù)還具有檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量的作用，該技術(shù)的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)各種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的弊端，節(jié)約檢測(cè)成本，保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 仿真技術(shù)與數(shù)控機(jī)床技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

仿真技術(shù)是虛擬技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，仿真技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，是通過建立數(shù)據(jù)模型并將其可視化的技術(shù)處理過程，應(yīng)用于我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)中能夠提高其生產(chǎn)效率。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與修改是一個(gè)大量處理數(shù)據(jù)的過程，模型總體整修困難，而仿真技術(shù)的應(yīng)用則可以簡(jiǎn)化這一過程，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙的修改難度，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)的可行性，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況，維持機(jī)械產(chǎn)品的正常生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。

第二，數(shù)控機(jī)床技術(shù)[3]。數(shù)控機(jī)床技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用主要模式包括數(shù)控編程和數(shù)控軟件，兩種應(yīng)用模式均實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化，在機(jī)械產(chǎn)品零部件的加工過程中，數(shù)控機(jī)床可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行程序進(jìn)行編寫，利用數(shù)控軟件將設(shè)備運(yùn)行起來(lái)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床等相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)自動(dòng)化，加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，提高自動(dòng)化水平，降低人工成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展，為我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)水平的提高和綜合國(guó)力的提升奠定了基礎(chǔ)。因此，相關(guān)企業(yè)要合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，包括仿真技術(shù)、數(shù)控機(jī)床技術(shù)、3D技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。基于以上內(nèi)容我們還要不斷進(jìn)行技術(shù)改革與技術(shù)創(chuàng)新。