計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用探析

郭曉軍

安徽中科光電色選機(jī)械有限公司 安徽 合肥 230000

1 計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用意義

1.1 有利于提升模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性

在模具設(shè)計(jì)與制造模式應(yīng)用的過程中，可通過試驗(yàn)的方式，加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的有效應(yīng)用，借助UG、NX平臺進(jìn)行實(shí)體建模，加強(qiáng)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，提升對主要儀器設(shè)備的應(yīng)用熟練度，通過精度分析、刀具選擇、余量確定等方式，提升計(jì)算機(jī)輔助下模具設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，推動計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的高效應(yīng)用[1]。

1.2 有利于加強(qiáng)模具制造的質(zhì)量和效率

加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)輔助模式下的模具設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用，可通過對模具零件制造工藝的分析，完善對CMA過程的深入了解，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的成型制造，促進(jìn)數(shù)控加工中心模具制造的規(guī)范性及標(biāo)準(zhǔn)性的提升。同時，可借助計(jì)算機(jī)設(shè)備UG系統(tǒng)中Moldwizard模塊進(jìn)行注塑成型的模擬試驗(yàn)，對相應(yīng)的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整，可根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況進(jìn)行宏觀調(diào)控，提升模具制造的成效。

1.3 有利于促進(jìn)模具生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量穩(wěn)步發(fā)展

在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與制造的過程中，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的支持性作用較為重要，可通過對數(shù)據(jù)的及時分析，對模具設(shè)定的坐標(biāo)系、收縮率、頂桿布局設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，提升系統(tǒng)功能和設(shè)計(jì)流程的效率，增強(qiáng)參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)的效果，提升模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、規(guī)范性，優(yōu)化模具制造的效率、質(zhì)量，促使模具在工業(yè)生產(chǎn)的過程中發(fā)揮更加精準(zhǔn)的輔助作用，促進(jìn)模具生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量穩(wěn)步發(fā)展。

2 計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造中的地位

在傳統(tǒng)的機(jī)械制造工作中，無論是圖紙的設(shè)計(jì)還是加工程序的編制，都需要以人工為基礎(chǔ)，雖然自動化技術(shù)逐步得以推廣和應(yīng)用，但是效率問題、誤差問題依舊客觀存在，與此同時，產(chǎn)品的更新?lián)Q代也面臨著更多困難，在此背景下，生產(chǎn)周期與生產(chǎn)成本的提升，嚴(yán)重制約著機(jī)械制造企業(yè)快速響應(yīng)市場并迅速提升自身市場競爭力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)能夠依托精密的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力，替代傳統(tǒng)機(jī)械制造中一些重復(fù)、繁重或者容易產(chǎn)生人工誤差的工作。對于機(jī)械制造領(lǐng)域中的工作者而言，計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造中的介入，促使他們能夠從計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)可以替代的工作中得以解放，并專注于產(chǎn)品的開發(fā)以及對制造過程的模擬等，這對于推動計(jì)算機(jī)輔助制造工藝的持續(xù)優(yōu)化、進(jìn)一步提升計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造中的價值具有重要意義。

3 計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造中的應(yīng)用

一是機(jī)械產(chǎn)品零件加工。如切削、鑄造、測量、整機(jī)裝配、包裝入庫等。如在金屬切削加工過程中，計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)可以構(gòu)建基本的切削方程，并根據(jù)機(jī)床情況和測量參與，對切削速度、力度、軌跡等進(jìn)行調(diào)整，從而在確保零件加工具有較高的精度和光潔度基礎(chǔ)上，促使能源耗損、加工效率實(shí)現(xiàn)最佳效果；二是電子產(chǎn)品元器件的老練、測試與篩選；三是機(jī)電產(chǎn)品檢驗(yàn)與質(zhì)量控制。在傳統(tǒng)機(jī)械制造領(lǐng)域存在著人工方法難以完成的復(fù)雜產(chǎn)品的測試工作，而依托計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)，這些測試工作不僅可以完成，而且能夠快速、大量的完成。從計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境來看，在現(xiàn)代機(jī)械制造過程中，計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的應(yīng)用離不開軟硬件的支撐。

一般而言，計(jì)算機(jī)硬件分為主機(jī)與外部設(shè)備兩類；二是計(jì)算機(jī)軟件。在機(jī)械制造中，工作者可以圍繞制造需求進(jìn)行軟件系統(tǒng)的開發(fā)，從而為機(jī)械制造的自動化與智能化奠定基礎(chǔ)；三是數(shù)據(jù)庫。在機(jī)械制造中，通用化的綜合性的數(shù)據(jù)集合能夠?yàn)閿?shù)據(jù)處理工作提供支撐，并且能夠?yàn)橄到y(tǒng)的運(yùn)行以及制造過程提供可靠性與安全性；四是網(wǎng)絡(luò)與通信。網(wǎng)絡(luò)包含網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、通信協(xié)議等，數(shù)據(jù)通信則是可以對原始信息進(jìn)行整理并促使其系統(tǒng)化。

第一，柔性制造系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)械制造中得到了應(yīng)用。柔性制造系統(tǒng)即FMS系統(tǒng)，這種系統(tǒng)將傳統(tǒng)機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)工程融合起來，因此也涉及了復(fù)雜的技術(shù)，具有高度自動化的特征。通過在現(xiàn)代機(jī)械制造中應(yīng)用FMS系統(tǒng)，不僅可以滿足現(xiàn)代機(jī)械制造提出的高自動化要求，而且也能夠促使現(xiàn)代機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)高柔性化。從這種計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的優(yōu)勢來看，較高的設(shè)備利用率、穩(wěn)定的生產(chǎn)能力、較高的產(chǎn)品質(zhì)量、顯著的經(jīng)濟(jì)效果等都是FMS系統(tǒng)在切削交工、焊接沖壓中得到廣泛應(yīng)用的重要原因；第二，人機(jī)一體化智能系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域展現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。人機(jī)一體化智能系統(tǒng)即智能制造，簡稱IM，這種智能系統(tǒng)可以替代人在機(jī)械制造中所開展的分析、判斷、推理、決策等活動，從而對人的腦力勞動進(jìn)行延伸或者部分取代。這種計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，不僅更新了現(xiàn)代機(jī)械制造發(fā)展理念，而且也促使現(xiàn)代機(jī)械制造呈現(xiàn)出了高度集中化與智能化的特征。由于智能化是現(xiàn)代機(jī)械制造發(fā)展的重要方向，因此，IM技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造中的推廣成為現(xiàn)代機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式并向中高端工業(yè)邁進(jìn)的重要選擇。當(dāng)然，雖然IM技術(shù)是我國現(xiàn)代機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要支撐，但是對IM技術(shù)的研發(fā)與推廣仍舊處于探索過程當(dāng)中；第三，虛擬制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造中展現(xiàn)出了不容忽視的價值。虛擬制造技術(shù)即VM技術(shù)，這種技術(shù)能夠通過對機(jī)械制造中的設(shè)計(jì)過程、加工過程、成型過程、裝配過程以及維護(hù)過程進(jìn)行模擬，來發(fā)現(xiàn)這些機(jī)械制造環(huán)節(jié)中存在的問題，從而為機(jī)械制造工藝的改進(jìn)提供依據(jù)，進(jìn)而確保產(chǎn)品具有更高的質(zhì)量。第四，以計(jì)算機(jī)設(shè)備為載體的輔助類技術(shù)，在平臺應(yīng)用過程中，可令整個圖形設(shè)計(jì)由二維平面轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體，通過對當(dāng)前數(shù)字模型進(jìn)行可視化分析與界定，可增加系統(tǒng)確認(rèn)信息的精準(zhǔn)性，同時對于工序復(fù)檢來講，工作人員也可通過系統(tǒng)基準(zhǔn)參數(shù)對當(dāng)前設(shè)計(jì)信息進(jìn)行校對，通過模型確認(rèn)，進(jìn)一步測定出模型數(shù)據(jù)是否符合當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

4 結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的發(fā)展也不會止步，而重視計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的研發(fā)以及推廣，則是提升計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)應(yīng)用價值的有效路徑。