機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)結(jié)合應(yīng)用探析

席雷

摘要：自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有助于提高制造安全性。智能控制系統(tǒng)的自動(dòng)化管理簡(jiǎn)化了員工的工作，并減少了出現(xiàn)工作問題的可能性。同時(shí)，可以進(jìn)行自動(dòng)機(jī)器控制，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，立即發(fā)出警告并切斷電源，可以有效避免員工工作中發(fā)生安全隱患，同時(shí)確保機(jī)械設(shè)備的安全。結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在汽車機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用是新時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。盡管我國(guó)目前在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用上有一定的局限性，而且在智能模型上還存在許多亟待解決的難題，與世界上的發(fā)達(dá)國(guó)家一樣，汽車機(jī)械零件的生產(chǎn)必須在制造過程中充分探索結(jié)合和重視的自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際要求，并促進(jìn)汽車機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;計(jì)算機(jī)輔助技術(shù);應(yīng)用

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造概述

顧名思義，機(jī)械設(shè)計(jì)制造包括機(jī)械設(shè)計(jì)和制造。所謂機(jī)械設(shè)計(jì)，是在應(yīng)用有關(guān)設(shè)備時(shí)，結(jié)合設(shè)備的具體應(yīng)用目的、使用原理、結(jié)構(gòu)組成和零配件等等各方面因素的特征，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，并對(duì)此不斷地調(diào)整和優(yōu)化，使其能夠滿足機(jī)械生產(chǎn)制造的需求。在機(jī)械工程當(dāng)中，要展開機(jī)械生產(chǎn)制造，必然離不開機(jī)械設(shè)計(jì)。這是最為基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)決定著后期材料的選擇、制造的方式以及未來的功能等等。機(jī)械設(shè)計(jì)價(jià)值的發(fā)揮，是保證制造機(jī)械能夠滿足要求的同時(shí)，對(duì)制造成本進(jìn)行合理控制，確保制造技術(shù)達(dá)到最好的標(biāo)準(zhǔn)。而機(jī)械制造，是對(duì)各類機(jī)械使用儀器設(shè)備進(jìn)行加工和改造，使其可以正常地投入到使用過程中。

2計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造融合的優(yōu)勢(shì)

2.1提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量

以往人們?cè)谶M(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造時(shí)，缺乏各種先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，主要以人工設(shè)計(jì)和制作為主。設(shè)計(jì)師面臨著巨大的工作壓力和復(fù)雜的工作環(huán)節(jié)，這給機(jī)械設(shè)計(jì)制造帶來了較大影響，使得工作質(zhì)量很難得到保障。而在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的充分應(yīng)用下，能夠有效地代替人工進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)和一些模型的構(gòu)建。對(duì)于較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算通過計(jì)算機(jī)來完成，保證了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，也使得這一過程變得更加簡(jiǎn)單輕松。同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠?qū)σ恍┚芏容^高的零配件進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，并且做工精準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工制作的效果，還能夠通過智能化實(shí)現(xiàn)對(duì)一些零配件的重新組合，也有效地節(jié)省了制作成本和材料，讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量更加優(yōu)質(zhì)，對(duì)該行業(yè)發(fā)展發(fā)揮了積極作用。

2.2有助于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的修改

由于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造程序比較復(fù)雜，存在問題的概率較大，一旦發(fā)生誤差就要對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行調(diào)整和修改。但是這樣的修改會(huì)耗費(fèi)較多的時(shí)間等各種成本。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的引入完全可以忽略這部分問題，新型設(shè)備與技術(shù)充分應(yīng)用，讓原本的機(jī)械設(shè)計(jì)制造修改工作變得更加簡(jiǎn)單，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)零配件和設(shè)備全方面分析，以更加科學(xué)化的形式對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，改善零件中的不足之處。此外，在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合下，人們可以加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究和開發(fā)，使其為機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)創(chuàng)造更廣闊的發(fā)展空間。

3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

3.1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)。

3.23D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。

3.3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。

3.4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。

結(jié)束語：綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)和新設(shè)備被應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)中，促進(jìn)了機(jī)械制造技術(shù)的飛速發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)效率低、工作質(zhì)量差的問題，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)智能化、集成化的綠色發(fā)展。因此，相關(guān)工作者要重視計(jì)算機(jī)技術(shù)研究，并繼續(xù)積極探索和創(chuàng)新，以進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]艾和金.探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的發(fā)展[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2018（02）.

[2]王理.機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的發(fā)展展望[J].南方農(nóng)機(jī)，2018（07）.

[3]莊松巖.自動(dòng)化控制在礦山機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用探討[J/OL].世界有色金屬，2018（16）.

[4]王明光.探討計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（20）：91.

[5]胡華波.計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（07）：115-116.

上海寶山大陸汽車配件有限公司 201906