計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造結(jié)合探究

苗萌

摘要：現(xiàn)如今，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，工業(yè)為我國發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。當(dāng)前傳統(tǒng)手工業(yè)不斷發(fā)展，在這樣的發(fā)展形勢下，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求了，所以應(yīng)當(dāng)進(jìn)行改革和創(chuàng)新。機(jī)械制造是非常重要的技術(shù)，要想更好地改革就應(yīng)當(dāng)將其與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)結(jié)合。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的高速發(fā)展，推進(jìn)制造業(yè)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)化及人工智能化發(fā)展，對于如何相互融合及應(yīng)用，是當(dāng)下研究的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)制造;結(jié)合探究

引言

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，不僅能夠提高行業(yè)效率，也能提升產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)這一技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)用，能夠保證制造精準(zhǔn)度，將產(chǎn)生的誤差率降低，進(jìn)而保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造整體效果。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝

我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的發(fā)展時(shí)間歷程相對較短，并且針對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自主創(chuàng)新能力也相對較弱。我國當(dāng)下機(jī)械制造的完善一般都是在引進(jìn)和知識內(nèi)化的過程當(dāng)中逐漸完成的，但是精密加工技術(shù)存在一定的限制，很多的機(jī)械設(shè)備的零件都需要依賴于進(jìn)口。不僅如此，目前機(jī)械制造工藝存在很多的類別，并且可以全面覆蓋到了各個領(lǐng)域當(dāng)中，目前機(jī)械制造工藝有鑄造、沖壓、鍛造等多種作業(yè)。所以借助相應(yīng)的工藝，無論是家里日常使用的鍋碗瓢盆，還是高科技的飛機(jī)航母都可以有效操作。所以一個國家的工業(yè)制造能力需要具備健全性和完備性，這種制造能力會直接影響到一個國家是否能成為制造大國，隨著現(xiàn)今工業(yè)化的不斷發(fā)展，我國機(jī)械制造領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的發(fā)展，但是自主創(chuàng)新能力仍然是我國機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中的短板。

2計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的特色優(yōu)勢

在以往的機(jī)械設(shè)計(jì)中，進(jìn)行設(shè)計(jì)的主體的由人工來完成的，這樣的方式會受到許多因素限制，尤其是設(shè)計(jì)一些數(shù)據(jù)和圖形的處理方面，人工方式會對精確度產(chǎn)生很大的影響。不僅會導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，也沒有辦法使設(shè)計(jì)制造達(dá)到預(yù)期效果。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，不僅可以很大程度地提高工作效率，也有效地避免運(yùn)算給設(shè)計(jì)帶來的影響，并且很大程度地節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，可以運(yùn)用多元化的軟件，從而推動設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，幫助設(shè)計(jì)人員對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，確保了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確。計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的存儲功能，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)設(shè)計(jì)和制造進(jìn)程隨時(shí)保存，并對設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行檢測，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，并對出現(xiàn)的問題及時(shí)處理，將誤差及時(shí)的糾正，并給出修改設(shè)計(jì)結(jié)果，有效地避免了重復(fù)作業(yè)情況。

3計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造結(jié)合探究

3.1虛擬化制造技術(shù)的研究與應(yīng)用

在虛擬化仿真模擬過程中，相關(guān)制造企業(yè)通常將關(guān)注中心聚焦于產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，借助VR建模對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬研究。此時(shí)，相關(guān)從業(yè)人員以電子計(jì)算機(jī)終端智能設(shè)備為媒介，通過羅列產(chǎn)品生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)的各種影響因素，以更加完善全面地分析思考產(chǎn)品特性及功能優(yōu)劣。一定程度上而言，虛擬化機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用可在原有機(jī)械制造技術(shù)性能優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，促使制造企業(yè)于仿真模擬環(huán)節(jié)提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷、生產(chǎn)問題以及使用環(huán)節(jié)影響因素及注意事項(xiàng)。

隨著科技發(fā)展水平的不斷完善與優(yōu)化，虛擬化制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造領(lǐng)域，推動制造行業(yè)發(fā)展水平加快。以上海汽車集團(tuán)股份有限公司為例，虛擬化制造技術(shù)成為重要研發(fā)熱點(diǎn)。為提升汽車生產(chǎn)制造水平，該公司研發(fā)了針對汽車機(jī)械生產(chǎn)的虛擬化制造系統(tǒng)。此汽車虛擬化機(jī)械制造系統(tǒng)通過采集汽車生產(chǎn)的一系列數(shù)據(jù)，并對有效數(shù)據(jù)進(jìn)行虛擬化仿真模擬，借助搭建出的虛擬化制造場景，將信息數(shù)據(jù)資源與汽車生產(chǎn)模型相結(jié)合。在此基礎(chǔ)上，對整合好的汽車生產(chǎn)整體化資源進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)、全面的評估，并依據(jù)評估結(jié)果對該模型做出相應(yīng)調(diào)整。通過虛擬化機(jī)械制造技術(shù)的運(yùn)用，該公司可于產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足并進(jìn)行優(yōu)化，在減少汽車產(chǎn)品研發(fā)時(shí)長的同時(shí)，最大限度規(guī)避不合理設(shè)計(jì)，節(jié)約人力、物力、財(cái)力等相關(guān)成本。

3.2機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用于集成化應(yīng)用

隨著機(jī)械制造領(lǐng)域最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、輔助制造技術(shù)、輔助測試藝術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)等許多新技術(shù)逐漸派上用場。為了實(shí)現(xiàn)靈活生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)和信息管理系統(tǒng)技術(shù)不同水平的集成生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)建，簡單而有效的方法是將各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化集成。機(jī)械制造中自動化技術(shù)的集成應(yīng)用主要依靠系統(tǒng)工程理論和信息技術(shù)的有效指導(dǎo)，以優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)過程，通過合理化組織化和過程修復(fù)來促進(jìn)適度的自動化。另外，通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫和信息網(wǎng)絡(luò)的支持，將機(jī)械制造企業(yè)的各種要素和運(yùn)用、管理活動整合為有機(jī)整體。實(shí)現(xiàn)以人為中心的機(jī)械制造的靈活性生產(chǎn)。

例如，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品訂貨、設(shè)計(jì)、制造、管理到銷售的全過程自動化。這樣一個巨大的集成自動化系統(tǒng)既是信息處理水平的自動化，又是知識處理水平的決策自動化。CIMS的子系統(tǒng)，如CAD/CAM/CAPP等等，也是相當(dāng)復(fù)雜化的集成系統(tǒng)。為整個機(jī)械設(shè)計(jì)及其制造行業(yè)的發(fā)展帶來了關(guān)鍵性的改革。

3.3運(yùn)用于結(jié)構(gòu)調(diào)試和工程分析中

開展機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作時(shí)，為了充分滿足現(xiàn)實(shí)需要，應(yīng)加強(qiáng)對加工活動的重視，通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的運(yùn)用勘測結(jié)構(gòu)，了解機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中設(shè)計(jì)存在的不足，運(yùn)用結(jié)構(gòu)調(diào)試方式促進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使機(jī)械產(chǎn)品保證自身穩(wěn)定性。同時(shí)為了保證機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)獲得最佳效果，需運(yùn)用動力學(xué)建模方式以及有限元建模方式進(jìn)行分析，對細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)致調(diào)整。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，軟件的實(shí)際匹配程度會對產(chǎn)品使用感產(chǎn)生直接影響，因此需運(yùn)用科學(xué)方式配置接口，使有限元相關(guān)分析軟件在運(yùn)用時(shí)的目的性與針對性。對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)試時(shí)需制定與之相對應(yīng)的優(yōu)化方案，對機(jī)械動態(tài)特征進(jìn)行細(xì)致分析，并將運(yùn)動記錄做好，根據(jù)目標(biāo)導(dǎo)向?qū)⒐こ谭治龊凸こ陶J(rèn)證做好。

3.4在設(shè)計(jì)圖繪制中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析

在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)圖繪制是重點(diǎn)內(nèi)容，這也是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否科學(xué)的基礎(chǔ)。進(jìn)行機(jī)械制造，都是在有設(shè)計(jì)圖的情況下才可以制造。傳統(tǒng)方式下的機(jī)械設(shè)計(jì)，都是由設(shè)計(jì)師來獨(dú)立完成，這樣的設(shè)計(jì)方式不僅時(shí)間較長，而且浪費(fèi)了大量的人力資源。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助紅色警戒技術(shù)來設(shè)計(jì)，不僅可以快速地完成設(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)更加精確。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會遇到一些比較復(fù)雜的設(shè)計(jì)圖，這些設(shè)計(jì)圖如果讓設(shè)計(jì)師依據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，很難快速的設(shè)計(jì)出來，但是運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些復(fù)雜的圖形就變得比較簡單了。而且在設(shè)計(jì)的過程中，一旦出現(xiàn)問題，就可以快速地進(jìn)行修改，從而可以更加準(zhǔn)確地完成這些復(fù)雜設(shè)計(jì)，很大程度地降低了設(shè)計(jì)成本。

結(jié)語

總之，機(jī)械設(shè)計(jì)制造和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)之間的融合能夠在一定程度上使機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域獲得突破，傳統(tǒng)模式中存在的不足得到彌補(bǔ)，行業(yè)在發(fā)展中獲得突破，對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域來講意義重大，在二者融合過程中，應(yīng)對計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)作用和功能進(jìn)行不斷開發(fā)，增加相關(guān)投入，保證設(shè)計(jì)制造整體精準(zhǔn)度，將誤差發(fā)生概率降低。但是二者在融合時(shí)可能存在難以預(yù)見的問題，因此需不斷改進(jìn)和完善二者融合，保證二者融合效果，推動機(jī)械設(shè)計(jì)制造向著更好的方向發(fā)展。

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