機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用探索

張曉影 鮑佳秀

摘要：現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)遍布了多個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用，在提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，也在一定程度上推動(dòng)了機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。在未來的發(fā)展當(dāng)中，想要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)的長足發(fā)展，必須要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使其向智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，進(jìn)而滿足未來社會(huì)的發(fā)展需求。

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)、應(yīng)用

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的含義

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，是我們研究各種工業(yè)機(jī)械裝備及機(jī)電產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行控制到生產(chǎn)過程的企業(yè)管理的綜合技術(shù)學(xué)科。它主要是以機(jī)械設(shè)計(jì)與制造為基礎(chǔ)，融入計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的交叉學(xué)科，主要任務(wù)是運(yùn)用先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的理論與方法，解決現(xiàn)代工程領(lǐng)域中的復(fù)雜技術(shù)問題，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化的設(shè)計(jì)與制造。機(jī)械設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和自動(dòng)化是我們對各種機(jī)器、設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行等工藝運(yùn)行過程的研究所不能缺少的，我們?yōu)楸ＷC研究還設(shè)置了與機(jī)械和電氣等產(chǎn)品密切相關(guān)的綜合企業(yè)管理技術(shù)進(jìn)行研究的學(xué)科。這是我們?yōu)榇龠M(jìn)社會(huì)進(jìn)步不可或缺的部門。

2機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)下，越來越多的公司都希望能夠融入機(jī)械制設(shè)備。機(jī)械設(shè)備也逐漸變成各個(gè)公司企業(yè)能夠有效發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，為了有效保障各個(gè)公司企業(yè)能夠高效率、高質(zhì)量的產(chǎn)品輸出，就必須保障機(jī)械設(shè)備能夠得到定期的維修保護(hù)以及更新?lián)Q代，進(jìn)而使機(jī)械設(shè)備發(fā)揮它最大的作用，保障工作運(yùn)營的連貫性。但是，就我國工業(yè)化企業(yè)最近幾年的運(yùn)行階段來說，機(jī)械設(shè)備并沒有發(fā)揮出它應(yīng)有的功能效果，大量的機(jī)械設(shè)備不能夠及時(shí)更新?lián)Q代，不足以創(chuàng)新，對于工業(yè)企業(yè)來說無法達(dá)到預(yù)期的設(shè)定目標(biāo)。因此，為了能夠最大程度地解決工業(yè)企業(yè)中機(jī)械設(shè)備問題，我們應(yīng)該將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入其中，從而促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)對于工業(yè)發(fā)展來說，是一種新型的生產(chǎn)方式，它在很大程度上降低了人工操作中產(chǎn)生的失誤。

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)用要點(diǎn)

3.1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他技術(shù)方面的融合，多是以輔助技術(shù)的形式出現(xiàn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的應(yīng)用方面也是如此。在了解產(chǎn)品基本信息的基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行全面分析，對產(chǎn)品功能進(jìn)行優(yōu)化，從而更加科學(xué)地設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)圖紙，是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用的重要表現(xiàn)。在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用下，生產(chǎn)過程中還能提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)備性能，依據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，對產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整，進(jìn)而提升產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。此外，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，還可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行高效的編輯工作，減少設(shè)計(jì)過程中的誤差和重復(fù)操作，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

3.2仿真技術(shù)的應(yīng)用

從某種意義上講，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是虛擬技術(shù)與可視化技術(shù)二者的融合與延伸，借助計(jì)算機(jī)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的仿真。該技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中的應(yīng)用，在很大程度上提高了機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)修改的便捷性。除產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面以外，仿真技術(shù)在機(jī)械制造當(dāng)中也發(fā)揮著重要作用，能夠借助融合虛擬技術(shù)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)模擬仿真實(shí)驗(yàn)，對提高機(jī)械制造企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量奠定了重要基礎(chǔ)。機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)制造過程中，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不足之處較多，不僅成本高，并且修改也較為困難，而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠?qū)a(chǎn)品制造過程進(jìn)行簡化，并且還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控機(jī)械的運(yùn)動(dòng)情況，在一定程度上提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的可行性和合理性。

3.33D技術(shù)

對于機(jī)械制造企業(yè)來講，3D技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化當(dāng)中的應(yīng)用不僅使機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加美觀，還提高了產(chǎn)品生產(chǎn)過程的完整性，對機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)有著重要作用。機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中，借助3D技術(shù)能夠根據(jù)產(chǎn)品的具體特征、尺寸構(gòu)建立體模型，使設(shè)計(jì)人員能夠更加直觀的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在的問題并及時(shí)做出修改，進(jìn)而使機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)得到不斷的優(yōu)化與完善。機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)完成后，借助3D技術(shù)對產(chǎn)品的顏色、荷載能力、形狀、特性等信息進(jìn)行全方面的分析，以此達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，保證產(chǎn)品自身的實(shí)用性。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式當(dāng)中，都是借助物理或化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量，而3D技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化當(dāng)中的應(yīng)用，不僅能夠降低檢測成本，并且還能夠有效的提高機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)質(zhì)量。

3.4數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中的應(yīng)用，能夠?qū)ψ詣?dòng)化制造過程進(jìn)行優(yōu)化，該技術(shù)的運(yùn)用包含了數(shù)控編程以及數(shù)控軟件兩大模式。在這兩種模式的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件編程自動(dòng)化以及人工化。數(shù)控編程主要應(yīng)用與機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)以及加工當(dāng)中，而數(shù)控軟件測主要是與書面語言相結(jié)合，從而對運(yùn)行程序進(jìn)行編制。現(xiàn)階段，我國在數(shù)控技術(shù)方面已經(jīng)取得了較為理想的發(fā)展成果，實(shí)現(xiàn)了全方位的更新與優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，若能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)控編程與語言之間的有效轉(zhuǎn)換，則會(huì)在很大程度上提高機(jī)械生產(chǎn)的便捷性，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化當(dāng)中應(yīng)用的價(jià)值也會(huì)隨之提高。

3.5在數(shù)控編程方面的應(yīng)用

數(shù)控編程技術(shù)的發(fā)展，本身就是依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)生而實(shí)現(xiàn)的，在傳統(tǒng)的編程作業(yè)過程中，主要還是采取人工編寫代碼的方式來實(shí)現(xiàn)的。采用數(shù)控編程軟件進(jìn)行程序編寫，可以在輸入執(zhí)行指令之后，依托軟件和相關(guān)硬件的處理能力，自動(dòng)進(jìn)行程序的編寫和測試，從而減少人工編程中的繁瑣過程及錯(cuò)誤頻率，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，更好地進(jìn)行機(jī)床的控制，生產(chǎn)出更高性能的產(chǎn)品。

3.6計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)繪制和顯示機(jī)械圖形的技術(shù)類型。相較于傳統(tǒng)的手工繪圖方式而言，計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)是將計(jì)算機(jī)圖形處理的技術(shù)運(yùn)用到繪圖工作中，實(shí)現(xiàn)繪圖的自動(dòng)化、流程化、信息化。目前，在繪圖過程中應(yīng)用比較多的計(jì)算機(jī)技術(shù)主要有CAD技術(shù)、CAM技術(shù)等，這些技術(shù)軟件中的龐大功能基本滿足了機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中的繪圖需求，并且將傳統(tǒng)手工繪圖中的一些龐雜、繁瑣的內(nèi)容交由技術(shù)進(jìn)行簡單的處理，極大地提高了繪圖的效率。

3.7大數(shù)據(jù)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)是借助計(jì)算機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)收集、組織、處理批量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)類型。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的過程中，海量的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)通過特定的系統(tǒng)匯總在一起，這些數(shù)據(jù)既是對機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)的反映，也是了解有關(guān)設(shè)備運(yùn)行中可能存在的問題的重要途徑。在具體的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中，企業(yè)可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對流水線上的各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析，掌握生產(chǎn)的實(shí)際情況，對當(dāng)下機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與生產(chǎn)方面可能存在的問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并根據(jù)問題分析做出相關(guān)的機(jī)械設(shè)備乃至整個(gè)流水線的檢查維護(hù)，從而保證生產(chǎn)活動(dòng)的持續(xù)、穩(wěn)定開展。

結(jié)束語：為了優(yōu)化施工效率，為施工質(zhì)量提供必要的技術(shù)保證，施工機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)在建筑工程領(lǐng)域得到更為全面深入的應(yīng)用。有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)不斷地掌握建筑機(jī)械中自動(dòng)化技術(shù)的新概念和方向以及加強(qiáng)其在應(yīng)用技術(shù)方面的創(chuàng)新應(yīng)用，使其發(fā)揮出最佳的技術(shù)作用，保障我們建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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