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)用分析

李松　崔艷彬

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一門對(duì)各種工業(yè)機(jī)械、產(chǎn)品及設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、控制等及相關(guān)企業(yè)綜合管理技術(shù)進(jìn)行研究的學(xué)科。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化以機(jī)械設(shè)計(jì)和制造為基礎(chǔ)，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)相融合，從而解決現(xiàn)代機(jī)械工程領(lǐng)域中存在的復(fù)雜問題，起到促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造及自動(dòng)化發(fā)展的作用，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的智能化和自動(dòng)化。

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)用分析

1 導(dǎo)言

先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用，生產(chǎn)制造出了大量先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，在很大程度上促進(jìn)著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)效率也得到了明顯的進(jìn)步，促進(jìn)了社會(huì)科技水平的提升。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域之中，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。如，在施工設(shè)備的設(shè)計(jì)以及研發(fā)中，就離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持。與此同時(shí)，在零件制造中，計(jì)算機(jī)也發(fā)揮著重要的作用，能夠使儀器的精密程度得到提升。總之，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了充分的運(yùn)用，其應(yīng)用主要分為以下幾個(gè)方面：①可視技術(shù)、②虛擬技術(shù)、③仿真技術(shù)等。如，在可視技術(shù)的應(yīng)用方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)主要是將抽象的機(jī)械信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為通俗易懂的數(shù)據(jù)信息，從而方便工作人員的理解，使工作人員能夠?qū)C(jī)械產(chǎn)品的性能有著更準(zhǔn)確地掌握。對(duì)于虛擬技術(shù)的應(yīng)用，則是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)去模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，也使設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品有著較高的可行性 [1]。而仿真技術(shù)的應(yīng)用則是指利用多媒體等技術(shù)，來(lái)對(duì)機(jī)械模型進(jìn)行合理的描述，將機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)通過以下幾種形式展現(xiàn)到人們面前，一種是物理模型，另一種是機(jī)械模型，如此就能夠?yàn)楹罄m(xù)的研究提供科學(xué)的依據(jù)。盡管在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了重視，而且也取得了較大的成效。然而，在我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)技術(shù)在其中的應(yīng)用還存在著一定的問題。如，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)較為落后，由于起步比較晚，所以我國(guó)還沒有形成穩(wěn)定的基礎(chǔ)體系。故此，在核心技術(shù)方面，我國(guó)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。又比如，在人才方面，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)人才處在緊缺的狀態(tài)，這也影響了該行業(yè)的發(fā)展。

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

3.1 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)地應(yīng)用

由上文論述可知，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化綜合性極強(qiáng)，這就意味著其過程難度及復(fù)雜性大。在科學(xué)技術(shù)全面延伸到社會(huì)各項(xiàng)生活與生產(chǎn)活動(dòng)的背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)地應(yīng)用日益廣泛，經(jīng)過這些年實(shí)踐表明它能夠在很好提升工作效率及質(zhì)量情況下符合行業(yè)生產(chǎn)要求。簡(jiǎn)單點(diǎn)說，輔助技術(shù)作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)功能之一，其應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中有利于完善機(jī)械產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)，如此可以使得生產(chǎn)企業(yè)憑借著更為優(yōu)良的產(chǎn)品性能而占領(lǐng)市場(chǎng)，并獲取較高收益。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)地應(yīng)用具有在以下三個(gè)方面：第一，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)時(shí)我們先要充分掌握產(chǎn)品基本信息，譬如工作原理、構(gòu)造以及尺寸等，然后再對(duì)它們進(jìn)行全面分析并結(jié)合產(chǎn)品功能需求查找出設(shè)計(jì)優(yōu)化的著手點(diǎn)。同時(shí)借助于系統(tǒng)內(nèi)部詳細(xì)解釋能夠使得設(shè)計(jì)圖紙變得一目了然。其次，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)地應(yīng)用還有助于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化提升設(shè)備性能，這體現(xiàn)在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中該技術(shù)可以直觀地將設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)原理和過程展現(xiàn)出來(lái)，此時(shí)我們便可以根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求對(duì)其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以此達(dá)到提升設(shè)備性能目的。最后，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)中諸如 CAD、UG 等軟件能夠憑借著界面設(shè)計(jì)和功能表達(dá)上的優(yōu)點(diǎn)讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更為便捷高效地編編輯、優(yōu)化以及修正，這樣一來(lái)既有助于防止產(chǎn)品存在重復(fù)操作步驟，由可以提高其質(zhì)量。

3.2 數(shù)控加工中計(jì)算機(jī)技術(shù)地應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化數(shù)控加工領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)技術(shù)地應(yīng)用能夠很好地提升產(chǎn)品加工效率及質(zhì)量。比如計(jì)算機(jī)技術(shù)中機(jī)械 CAD 軟件應(yīng)用中，我們可以先將產(chǎn)品實(shí)體質(zhì)量查詢出來(lái)之后，在利用軟件計(jì)算出所需加工零件體積和質(zhì)量。又比如模具 CAD 軟件，它結(jié)合了部分CAM功能，這就使得我們?cè)跀?shù)控加工中可以設(shè)計(jì)難度較高的模具。另外，計(jì)算機(jī)技術(shù)的 CAD 與 CAM 兩款軟件應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化數(shù)控加工中可以將所需要加工的零部件詳細(xì)地畫出模型，同時(shí)再按照機(jī)械特點(diǎn)開展模擬裝配，之后根據(jù)其用途在計(jì)算機(jī)上制作出加工模擬動(dòng)畫，如無(wú)需優(yōu)化或修改時(shí)則可以直接編制成數(shù)控程序。這樣一來(lái)在加工中只需將材料放入進(jìn)去通過程序控制便可得到高質(zhì)量零部件。

3.3 仿真技術(shù)地應(yīng)用

結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，仿真技術(shù)由計(jì)算機(jī)中虛擬與可視兩項(xiàng)技術(shù)融合而成，目前它應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化主要是模擬。首先，我們利用專業(yè)繪圖軟件對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，然后確認(rèn)其不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況是否科學(xué)合理，之后再借助于仿真技術(shù)開展模擬。其次，應(yīng)用仿真技術(shù)開展模擬之前我們要先進(jìn)到參數(shù)設(shè)計(jì)界面，并在其中按照要求調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)，完成后方可點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)劃分界面來(lái)創(chuàng)建匹配機(jī)械設(shè)備特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)構(gòu)建仿真模擬產(chǎn)品然后根據(jù)缺陷指標(biāo)分析其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。最后，通過開展模擬查找出機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)中是否有問題，之后將它們收集起來(lái)交由設(shè)計(jì)人員要針對(duì)提出相應(yīng)修改或者是調(diào)整參數(shù)意見，并在重新設(shè)置后再次開展模擬，以此確認(rèn)是否仍存在著問題。如果不存在則可以進(jìn)行機(jī)械設(shè)備制造，從而獲得最優(yōu)產(chǎn)品。

4 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)，其運(yùn)用可以將設(shè)計(jì)成果得到直觀呈現(xiàn)，使設(shè)計(jì)人員更為清晰發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并及時(shí)得到糾正，而且能加快圖紙編輯、修稿的時(shí)間和工作效率，還能對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行仿真模擬，對(duì)其進(jìn)行性能檢測(cè)。所以，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)，今后對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用的研發(fā)力度仍需要持續(xù)加強(qiáng)，進(jìn)而繼續(xù)促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化朝著更加快速發(fā)展的方向邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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