計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研究

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各行業(yè)的發(fā)展已突破信息孤島的范疇，集成化、智能化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的作用也越來越重要。隨著機(jī)械制造行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求、應(yīng)用集成范圍也在不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，使機(jī)械設(shè)計(jì)在保證精準(zhǔn)程度的同時(shí)，也推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)不斷朝著精細(xì)化、智能化和集成化方向發(fā)展。因此，將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;計(jì)算機(jī)技術(shù);應(yīng)用探究

引言

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制業(yè)中的應(yīng)用是企業(yè)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以提高工作效率，更好地將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中，有必要將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到在校學(xué)生學(xué)習(xí)中，從而提高學(xué)生對(duì)其的認(rèn)識(shí)。

1.計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用分析

1.1計(jì)算機(jī)輔助集成應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)為工具，應(yīng)用科學(xué)的方法輔助人在特定應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)完成任務(wù)的軟件。這些軟件既可以在宏觀上進(jìn)行總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也可以在微觀上用于詳細(xì)設(shè)計(jì)，又能夠建立三維模型，并可以快速地進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的標(biāo)注和修改，制圖效果更加清晰可視化。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造時(shí)，通過計(jì)算機(jī)的輔助工具不僅能增加機(jī)械設(shè)計(jì)的規(guī)范化及精準(zhǔn)度，而且也可以減少人工操作，極大地簡(jiǎn)化了機(jī)械設(shè)計(jì)的流程，大大地提高了工作效率。另外通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，還能夠真實(shí)地展現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)效果，便于項(xiàng)目組成員之間的商榷，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的整體水平和效率。例如SolidWorks軟件，能夠多視角地展示不同設(shè)計(jì)方案，便于項(xiàng)目組成員之間的便捷溝通，減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率，它便捷的操作及獨(dú)有的拖拽功能可以在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配聯(lián)合設(shè)計(jì)，提高了工作效率，完善了產(chǎn)品質(zhì)量，更及時(shí)高效地服務(wù)市場(chǎng)。

1.2 3D打印技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的模型制造，會(huì)產(chǎn)生很多廢料，生產(chǎn)成本很高，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，方案調(diào)整費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下。3D打印機(jī)是一種應(yīng)用快速成型技術(shù)，以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)模型為基礎(chǔ)，以可黏合的臘材、粉末狀金屬或塑料等為線材，通過逐層的打印黏合來構(gòu)造物體。該技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中被廣泛應(yīng)用，為制造業(yè)的定制化和小批量生產(chǎn)及功能件測(cè)試提供穩(wěn)定動(dòng)力。3D打印技術(shù)可以方便客戶自主選擇合適的打印線材，打印出靈活多樣的構(gòu)件，無須設(shè)計(jì)模具進(jìn)行機(jī)械加工，就能根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)生成任何形狀的零件，制作模具原型，直接打印產(chǎn)品。這樣就可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的不足，幫助設(shè)計(jì)者對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)并給予完善。根據(jù)3D模型機(jī)型自主安裝，能夠有效地減少煩瑣的裝配流程，將精力集中于產(chǎn)品的質(zhì)量，優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，同時(shí)可以有效降低產(chǎn)品的檢測(cè)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是利用系統(tǒng)模型，以計(jì)算機(jī)為工具，以相似原理、信息技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)為依據(jù)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，對(duì)現(xiàn)實(shí)中或想象中的對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)研究的一門綜合性技術(shù)。它具有高效、安全、可重復(fù)和不受氣候、場(chǎng)地、時(shí)間限制的優(yōu)勢(shì)，已成為人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然不可或缺的手段。在過去機(jī)械產(chǎn)品的制造過程中，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)往往比較煩瑣，缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和交互平臺(tái)，需要投入較多的時(shí)間和成本，后期的修改費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，為機(jī)械設(shè)計(jì)的論證、研制、生產(chǎn)、使用和后期的維護(hù)過程，提供一個(gè)等比例的仿真模型，有利于機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中的修改，能夠減少試驗(yàn)材料的浪費(fèi)，降低產(chǎn)品的成本，縮短開發(fā)周期，提高資金的使用效率。

1.4計(jì)算機(jī)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床是一種以計(jì)算機(jī)控制程序?yàn)楹诵牡淖詣?dòng)化機(jī)床，主要應(yīng)用于復(fù)雜、精密零配件的加工，是一種具有高柔性、高效性的自動(dòng)化機(jī)床。計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)和數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，可通過網(wǎng)絡(luò)通道和數(shù)控機(jī)床開放接口進(jìn)行有效連通，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和數(shù)控機(jī)床進(jìn)行無縫集成，通過設(shè)計(jì)模塊的數(shù)據(jù)采集，智能識(shí)別設(shè)計(jì)模型中的資料數(shù)據(jù)，形成圖像的動(dòng)態(tài)仿真，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控指令，形成數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用程序。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，數(shù)控機(jī)床與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的集成度將進(jìn)一步提高，數(shù)控機(jī)床還需向高速度、高精度、高穩(wěn)定、柔性化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向邁進(jìn)，才能使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造加工更加靈活、高效，真正意義上實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造智能化

在全面倡導(dǎo)各行各業(yè)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的今天，機(jī)械制造業(yè)的智能化已成為我國(guó)工業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能化技術(shù)提高了工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，改善了人們的日常生活，在機(jī)械制造中以智能化的方式進(jìn)行操作，不僅可以避免人工操作時(shí)的一些誤差，而且能提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的保密性，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造信息化水平。利用智能化管理，使管理者能夠通過計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及時(shí)地了解生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況，提前預(yù)警，確保設(shè)備正常運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。智能化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造未來的發(fā)展趨勢(shì)，智能化已經(jīng)深入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造的眾多環(huán)節(jié)之中，只有有效地利用該技術(shù)，才能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提升整個(gè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，適應(yīng)不斷發(fā)展的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造集成化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的集成化是大數(shù)據(jù)時(shí)代工業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，它能推動(dòng)實(shí)體企業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等重要領(lǐng)域的深度應(yīng)用，改變制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)，促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，使得制造領(lǐng)域從傳統(tǒng)的計(jì)劃制定、設(shè)計(jì)加工、裝備、調(diào)試擴(kuò)展到產(chǎn)品的調(diào)研、設(shè)計(jì)、開發(fā)和銷售領(lǐng)域，利用現(xiàn)代制造系統(tǒng)的并行作業(yè)、虛擬仿真、遠(yuǎn)程操作與監(jiān)視等手段，保障機(jī)械制造業(yè)的集成化發(fā)展。采用數(shù)字化技術(shù)，可以有效的完成數(shù)字圖像的整合和分析，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)工作的程序，確保工作的成效以及質(zhì)量。集成化設(shè)計(jì)技術(shù)比傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)更靈活，產(chǎn)品的信息更加全面，不局限地域、不局限于一個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，能高效保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的完整性，同時(shí)在互聯(lián)網(wǎng)信息化的依托下實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)，以規(guī)范化的數(shù)字化模型為基礎(chǔ)，通過小組分工合作模式完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)、功能測(cè)試，提高工作效率?；ヂ?lián)網(wǎng)擴(kuò)大了機(jī)械產(chǎn)品的傳播范圍，可以充分利用方便快捷的網(wǎng)絡(luò)渠道，擬定科學(xué)的銷售模式，降低成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.3經(jīng)濟(jì)化

傳統(tǒng)的手工機(jī)械主要依靠機(jī)械設(shè)計(jì)和制造，無法有效提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。這不僅導(dǎo)致了時(shí)間成本、材料和大量的工作，而且還降低了效率和產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)械工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展極大地提高了傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的設(shè)計(jì)效率，其應(yīng)用效率是提高機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)效率的重要途徑之一。

結(jié)束語

總之，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)中已經(jīng)非常普遍，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能有效提高行業(yè)技術(shù)水平。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化中的應(yīng)用使設(shè)計(jì)人員輕松地完成設(shè)計(jì)工作，甚至用更直觀的設(shè)計(jì)方案來描述問題，及時(shí)實(shí)施有效的改進(jìn)措施，這不僅提高了效率，也保證了設(shè)計(jì)的效率。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，公司必須根據(jù)自己的實(shí)際情況成功地發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，更加廣泛和積極發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)，為其可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：

田林（1986-），男，漢，四川宣漢，中級(jí)工程師，本科，成都中鐵信息工程有限公司，機(jī)械設(shè)計(jì)。