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)用研究姬永來

紀(jì)泉宇 金殿宇 徐明東 邱立濤 馬超 朱慶勇 陳嘉良

摘要：現(xiàn)階段我國的經(jīng)濟(jì)水平得到了很大程度的提高，工業(yè)發(fā)展越來越受到重視，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)零部件的加工中發(fā)揮著重要作用，但是隨著加工技術(shù)的發(fā)展以及零部件精度的不斷提高，傳統(tǒng)意義上的一些機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化面臨著許多困難。對于計(jì)算機(jī)技術(shù)說，此類技術(shù)具備一定的經(jīng)濟(jì)化、智能化等特點(diǎn)，應(yīng)用價(jià)值還是比較大的，筆者將會(huì)以機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化為研究對象，針對計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析

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)

引言：現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及一些新能源技術(shù)正處于迅速發(fā)展過程中，并且在各個(gè)行業(yè)中都得到了廣泛應(yīng)用。拿本次研究選擇的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)來說，在這個(gè)新時(shí)代更是需要重視計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，直接效果就在于提高機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的效率，大大節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間、成本，從長遠(yuǎn)看有利于機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的自動(dòng)化進(jìn)程不斷加快，又有利于我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造在世界市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位，比如說在機(jī)電產(chǎn)品一體化等方面的發(fā)展會(huì)越來越成熟，還可以帶動(dòng)其他新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，意義深遠(yuǎn)。下面請見筆者對應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的分析：

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段的機(jī)械制造業(yè)正趨于大眾化的方向發(fā)展，這里所說的大眾化指的是規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型機(jī)械在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中是必不可少的，這就對了設(shè)備的靈活與準(zhǔn)確性提出了較高要求，機(jī)械制造中的微小偏差就能夠造成一些嚴(yán)重的問題。相比于一些工業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的發(fā)達(dá)國家來說，我國在這一方面的生產(chǎn)、管理水平等方面還存在著巨大的發(fā)展空間。在計(jì)算機(jī)技術(shù)引進(jìn)之后，機(jī)械制造業(yè)迎來了一次巨大變革，我國在這一方面的研究起步還是比較晚的，許多高新技術(shù)的應(yīng)用還十分淺顯，部分先進(jìn)技術(shù)仍然依靠國外引進(jìn)。對于計(jì)算機(jī)的實(shí)際應(yīng)用來說，還是不夠成熟，有一部分企業(yè)的特殊設(shè)備還是依靠國外進(jìn)口，工作模式也比較老套而沒有新意，甚至部分企業(yè)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中唯獨(dú)相信人工而抵觸高新技術(shù)，同時(shí)我國在這一方面的人才也是比較欠缺的，計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用還需要經(jīng)歷多階段的考驗(yàn)。

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

2.1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的綜合性是非常高的，其設(shè)計(jì)制造的流程相當(dāng)復(fù)雜，除了基本的做圖、設(shè)計(jì)與后期制造等多個(gè)項(xiàng)目之外，其中許多細(xì)節(jié)是需要工作人員特別注意的，計(jì)算機(jī)代替人來操作可有效提高操作的精密性，比如說簡單的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)與審核等計(jì)算機(jī)是可以勝任的，可有效節(jié)約人力資源成本，這與信息時(shí)代的選擇是相符合的。單單從設(shè)計(jì)上說，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可保證設(shè)備的大體結(jié)構(gòu)能夠清晰地畫出來，其中每一個(gè)小零件的結(jié)構(gòu)也是完全可以展現(xiàn)出來的，人工畫圖的一些誤差是無法避免的，現(xiàn)階段有一些專業(yè)的繪圖軟件可幫助操作人員更準(zhǔn)確地繪圖，從而保證繪圖準(zhǔn)確性，制造過程中的誤差也就能夠大大減少。傳統(tǒng)意義上的一個(gè)簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)需要經(jīng)過大量的復(fù)雜計(jì)算與實(shí)驗(yàn)，如果出現(xiàn)了問題還需要重新討論方案的合理性，而這些問題在現(xiàn)階段就可以借助計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)可完成輔助模擬檢驗(yàn)方案合理性這一工作。從長遠(yuǎn)看是有利于機(jī)械化設(shè)計(jì)發(fā)展的，可大大提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品應(yīng)用效率。

2.2數(shù)控編程技術(shù)

對于傳統(tǒng)意義上的數(shù)控編程來說，工作人員需要在充分考慮不同程序控制效果的基礎(chǔ)上來編寫相應(yīng)的代碼，因此工作量是巨大的，時(shí)間成本比較高，尤其是在一些代碼復(fù)雜的部分是很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的。而計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可有效彌補(bǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的人工模式中存在的一些問題，編程軟件的應(yīng)用可幫助工作人員提高處理效率，操作難度也會(huì)稍稍降低一些，有時(shí)僅需要按要求輸入并執(zhí)行即可，機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的性能也就能得到保證。

2.3數(shù)控加工技術(shù)

對于機(jī)械CAD軟件的應(yīng)用來說，其可以發(fā)揮有效的質(zhì)量檢測功能，保證產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)，軟件還可以計(jì)算出加工零件的體積、質(zhì)量等基本參數(shù)。而模具CAD軟件整合了部分CAM功能，這對于難度較高的模具設(shè)計(jì)來說提供了一定便利。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造、自動(dòng)化數(shù)控加工中加強(qiáng)CAD軟件的應(yīng)用能夠及時(shí)畫出加工零部件的模型，機(jī)械特點(diǎn)都是會(huì)被考慮在內(nèi)的，后續(xù)的模擬裝配工作也就會(huì)更加容易一些。

2.4計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)

此種技術(shù)手段可實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息更為直觀的體現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員在計(jì)算、分析數(shù)據(jù)時(shí)能夠得到更為有利的支持，在確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能時(shí)也就會(huì)更加容易一些。計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)能夠更為有效地發(fā)揮出輔助設(shè)計(jì)的作用，尤其是可以解決人工設(shè)計(jì)中一些發(fā)生率極高的誤差問題，機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、可靠性可大大提高。計(jì)算機(jī)可視化的速度是非常迅速的，這種優(yōu)勢是人工模式難以比擬的。

2.5計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

對于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來說，應(yīng)用此種技術(shù)可以設(shè)計(jì)出一個(gè)理想化模型，但是具備一定的實(shí)踐功能，此種模型可勝任對計(jì)算機(jī)技術(shù)有關(guān)數(shù)據(jù)的研究工作，信息傳輸也是相當(dāng)及時(shí)的，這就在一定程度上為機(jī)械設(shè)計(jì)、制造提供了可靠保障。仿真技術(shù)在汽車制造中是很受歡迎的，其所涉及到的機(jī)械零件設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，仿真技術(shù)可有效降低制造成本，在出現(xiàn)問題之后就可以充分發(fā)揮“仿真”的優(yōu)勢來修改設(shè)計(jì)，尤其是可以在很大程度上降低氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)難度，仿真技術(shù)可通過模擬機(jī)器運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來幫助設(shè)計(jì)者尋找缺陷并彌補(bǔ)。

結(jié)語

總的來說，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可有效提高工作效率，生產(chǎn)效益可大大提高。當(dāng)今時(shí)代的科學(xué)技術(shù)得到了長足發(fā)展，這對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展可以說提供了巨大的技術(shù)支持。筆者在本文從計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)、數(shù)控編程技術(shù)等方面對計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望相關(guān)工作人員能夠掌握相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，科研人員應(yīng)當(dāng)加大對高新技術(shù)的研究，共同為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化向更高層次發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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