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

馬世彬 張子明 單清亮

摘 ?要：經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢下，各行各業(yè)之間所面臨的競爭也變得越來越激烈。機(jī)械制造業(yè)在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的刺激下，逐漸進(jìn)入機(jī)電一體化時(shí)代，機(jī)械自動(dòng)化制造已是必然發(fā)展趨勢。而對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)是不可或缺的基礎(chǔ)技術(shù)，更是推動(dòng)自動(dòng)化向智能化過渡發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。本文就機(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)用展開探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械;自動(dòng)化;計(jì)算機(jī)技術(shù);應(yīng)用

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造在計(jì)算機(jī)技術(shù)的助力下有效實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化水平的提升，不但大幅提高了設(shè)計(jì)及制造效率，更能有效節(jié)約成本和推動(dòng)自動(dòng)化向智能化發(fā)展。而在日益激烈的機(jī)械設(shè)計(jì)制造競爭中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用儼然成為影響核心競爭力的重要基礎(chǔ)，廣受行業(yè)內(nèi)企業(yè)、組織、人員重視。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的具體應(yīng)用

1.1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

整體來看，計(jì)算機(jī)技術(shù)所覆蓋的范圍相對比較大、比較廣，而在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)當(dāng)中，利用好計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行學(xué)習(xí)也非常必要。其中一些繪圖軟件就顯得非常重要，例如，像魯班BIM三維軟件就是很好的繪圖軟件，這種類型的繪圖軟件，為機(jī)械設(shè)計(jì)工作提供了很大的便利。使用這種新型的軟件，能夠使機(jī)械制圖的效率不斷提高，使整體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加清晰，這就能夠幫助設(shè)計(jì)人員分析設(shè)計(jì)圖，并能夠不斷優(yōu)化圖紙。而在計(jì)算機(jī)制圖的過程當(dāng)中，通過二維和三維之間的瞬間轉(zhuǎn)化，能夠使設(shè)計(jì)人員對于設(shè)計(jì)圖紙有整體上的把握，使設(shè)計(jì)圖紙更具有立體感，這樣一來，通過設(shè)計(jì)人員的不斷分析和研究，就能夠及時(shí)地對圖紙不足之處進(jìn)行修改，使圖紙的設(shè)計(jì)更能夠符合企業(yè)的需求。

1.2計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)

對機(jī)械制造而言，計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的核心技術(shù)。所謂計(jì)算機(jī)數(shù)控是指利用一個(gè)專用的可存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)執(zhí)行一些貨全部的基本數(shù)字控制功能的數(shù)控系統(tǒng)。由于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)具有坐標(biāo)軸控制、刀具偏執(zhí)補(bǔ)償、編程、平行作業(yè)、刀具管理和監(jiān)控、高低速進(jìn)給控制、電子觸頭找正、實(shí)物測量及自動(dòng)生成加工程序、外部編程執(zhí)行和分布式數(shù)控作業(yè)等功能，其通常用于零件的自動(dòng)化加工。工作人員只需要通過數(shù)碼編程或者使用數(shù)控軟件，就能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)編程，讓數(shù)控機(jī)床自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)，自動(dòng)化水平極高，而且加工精度有保障。而且隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化制造中的應(yīng)用必然會(huì)朝著高速、高精加工的方向發(fā)展，并且有著數(shù)控系統(tǒng)也將變得更加智能化、開放化與網(wǎng)絡(luò)化。

1.3計(jì)算機(jī)3D技術(shù)

在現(xiàn)階段的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用還涉及到了3D技術(shù)。這樣不僅有助于機(jī)械設(shè)計(jì)的順利展開，還能起到保障產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的作用。3D技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，可以將產(chǎn)品的大小、特征以及尺寸進(jìn)行3D模擬，進(jìn)而讓設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行產(chǎn)品參數(shù)的合理調(diào)整，并發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的問題，結(jié)合對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的完善來保障機(jī)械設(shè)計(jì)效果。等到產(chǎn)品設(shè)計(jì)完畢，還可以利用3D技術(shù)對產(chǎn)品位置、顏色、荷載能力等信息進(jìn)行分析與處理，進(jìn)而確保產(chǎn)品的制造達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。通過3D技術(shù)的有效應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果的提升，并降低產(chǎn)品檢測成本。

1.4計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，可視化和虛擬技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。將成熟的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，可以突破煩瑣的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程，使之變得簡單、高效、合理。隨著AR、VR等虛擬技術(shù)的快速發(fā)展，根據(jù)實(shí)際需要在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立涉及制造的機(jī)械設(shè)備的數(shù)字模型并開展仿真試驗(yàn)，是當(dāng)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的重要環(huán)節(jié)。

1.5大數(shù)據(jù)技術(shù)

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。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中應(yīng)用的發(fā)展趨勢

2.1智能化發(fā)展

對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)而言，現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用不僅直接影響著行業(yè)的發(fā)展方向及趨勢，更是提高企業(yè)市場競爭力的重要途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，智能化發(fā)展趨勢不僅逐漸成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展的主要方向，更是各行各業(yè)的發(fā)展方向?，F(xiàn)如今，智能化發(fā)展不僅會(huì)從工作中帶給人們很多便捷，更是在生活中帶給人們方便，智能化發(fā)展已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需要。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)、制造行業(yè)要將智能化納入到自身的發(fā)展戰(zhàn)略中，以此增強(qiáng)市場競爭力，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的大趨勢。

2.2微型化

高、精、尖已成為每一個(gè)行業(yè)的普遍標(biāo)準(zhǔn)，但目前我國大部分機(jī)械產(chǎn)品的體積依然龐大，不便于長途運(yùn)輸和短距離移動(dòng)。因此，要對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行改造，使其在滿足工作需要的同時(shí)更加精悍。

2.3網(wǎng)絡(luò)化

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，時(shí)間、空間不再是信息傳播的限制性因素，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)只有抓住互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)全球化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對機(jī)械產(chǎn)品多種形式、多種途徑的網(wǎng)絡(luò)宣傳和銷售，以此提高機(jī)械產(chǎn)品的傳播范圍，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品全球化的宣傳和銷售，才能提高企業(yè)的市場競爭力，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益與社會(huì)效益。所以，機(jī)械設(shè)計(jì)、制造行業(yè)要真確認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，引起重視，進(jìn)而為海外市場的拓展提供強(qiáng)有力的支持。

結(jié)語

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的內(nèi)在要求，也是企業(yè)等主體適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要選擇。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中應(yīng)用所具有的明顯優(yōu)勢，以及應(yīng)用范圍的廣泛性表明，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中具有明顯的必要性和良好的可行性。但是，對于具體的企業(yè)來說，在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用過程中，要有充足的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的動(dòng)能和明確的應(yīng)用目標(biāo)，確保計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性和有效性，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化有明顯的進(jìn)步和突破。

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