淺談機(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

白衛(wèi)星

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)滲透到了各行業(yè)和各領(lǐng)域，促進(jìn)了我國工業(yè)發(fā)展水平的不斷提升。在這種情況下，機(jī)械制造業(yè)想要在市場經(jīng)濟(jì)中搏得一席生存之地，就一定要緊跟時(shí)代步伐，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)武裝自己。

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

機(jī)械制造業(yè)是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，隨著新興工業(yè)的發(fā)展，各地區(qū)機(jī)械制造業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但企業(yè)想要獲得經(jīng)久不衰的發(fā)展，就必須要以長遠(yuǎn)的眼光看待問題，積極引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，促進(jìn)自身更好的發(fā)展。

1 關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的簡要介紹

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)際上囊括了工業(yè)設(shè)備、工業(yè)機(jī)械等相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造的一種綜合性學(xué)科，它還涉及到一些對設(shè)備運(yùn)行和控制等問題的研究。而在我們對其進(jìn)行深入研究的過程當(dāng)中，需要將現(xiàn)代信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)這三者有效融合，以此為機(jī)械行業(yè)技術(shù)問題的處理提供更好的支持。在如今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的條件下，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的密切配合使得現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)向智能化的發(fā)展方向邁進(jìn)成為可能，與此同時(shí)，各種智能化的機(jī)械設(shè)備也開始不斷出現(xiàn)并應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作中，進(jìn)一步促進(jìn)了生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率的提升。雖然在最近一段時(shí)間里，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展受到經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化的一些影響，但其在國內(nèi)基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中所占據(jù)的重要地位仍未被動(dòng)搖。為了能夠更好的適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高自身的行業(yè)競爭力，有必要將計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及現(xiàn)代信息技術(shù)加以融合，共同致力于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，使其有更加出色的表現(xiàn)。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用意義

我國計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的技術(shù)種類有很多，應(yīng)用這些技術(shù)能夠從不同方向提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化體系的研究效果，不但使行業(yè)需求得以全面滿足，同時(shí)更促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的科技化發(fā)展。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中，很多相應(yīng)的設(shè)備組裝結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)過程中具有難度大、零部件多等特點(diǎn)[1]。通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，不但能夠切實(shí)完成一些大型、復(fù)雜設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究，同時(shí)還能夠在實(shí)際應(yīng)用的過程中提供指導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的全方位控制和管理。目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)當(dāng)中的可視技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與控制工作中，作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展過程中的重要技術(shù)之一，其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值逐步從實(shí)踐中體現(xiàn)出來。例如技術(shù)人員在開展設(shè)計(jì)工作的時(shí)，將機(jī)械信息轉(zhuǎn)化為便于設(shè)計(jì)者接受和理解的數(shù)據(jù)信息，在設(shè)計(jì)過程中，能夠完成對相關(guān)機(jī)械的實(shí)時(shí)控制，在性能匹配程度降低的情況下能夠在第一時(shí)間做出調(diào)整和完善。由此看來，通過計(jì)算機(jī)可視技術(shù)的應(yīng)用在提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平的同時(shí)還有效控制了誤差的產(chǎn)生，從而有效提高了產(chǎn)品的實(shí)用性。除此之外，通過可視技術(shù)的應(yīng)用，還進(jìn)一步節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)工作的效率，這些對機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)而言具有很大的積極意義。隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，計(jì)算機(jī)可視技術(shù)也隨之變得更加完善，因此，該技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展過程當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值也隨著不斷增加。例如通過讀取實(shí)際零部件結(jié)構(gòu)獲取與產(chǎn)品相關(guān)的設(shè)計(jì)信息和性能分析等。

計(jì)算機(jī)技術(shù)中的虛擬技術(shù)是一種對實(shí)際情景的模擬體驗(yàn)技術(shù)，也就是通過機(jī)械設(shè)計(jì)制造場景的綜合模擬，再由設(shè)計(jì)人員將相關(guān)工作理念以及既定參數(shù)等融入其中，從而對相關(guān)設(shè)想的可行性加以驗(yàn)證的一種技術(shù)。這是一種跨越產(chǎn)品的，人與機(jī)械設(shè)計(jì)之間的交流，該技術(shù)的應(yīng)用不但節(jié)省了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，更使設(shè)計(jì)的可行性得到了保證。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對機(jī)械產(chǎn)品功能進(jìn)行模擬及優(yōu)化，選擇一定的參數(shù)范圍模擬特定參數(shù)狀態(tài)下的產(chǎn)品模型，然后以相關(guān)指標(biāo)參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入性分析，從而使產(chǎn)品的性能得以進(jìn)一步提升。除此之外，該技術(shù)還被應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化系統(tǒng)研究中，為機(jī)械產(chǎn)品的科學(xué)運(yùn)行和控制提供技術(shù)支持[2]。

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的主要應(yīng)用

3.1 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化過程具有很大的復(fù)雜性，隨著科技的發(fā)展與在各領(lǐng)域中的不斷滲透，將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展過程中無疑是一種必然結(jié)果，而且該技術(shù)的應(yīng)用也切實(shí)滿足了行業(yè)的發(fā)展需求。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)是計(jì)算機(jī)基本功能的一種，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面應(yīng)用該技術(shù)可以有效提高機(jī)械產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的完善，從而利用產(chǎn)品性能的優(yōu)勢是企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。首先，在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的過程中需要對產(chǎn)品的外觀、結(jié)構(gòu)、大小，以及產(chǎn)品的工作原理等信息進(jìn)行了解并予以細(xì)致分析，然后通過分析的過程將存在的問題與可能出現(xiàn)的潛在問題顯現(xiàn)出來，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。第二，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化從生產(chǎn)過程中融合計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)主要目的就在于進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)性能的體現(xiàn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，可以通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)，使機(jī)械產(chǎn)品的工作原理及運(yùn)行過程等更加直觀的表現(xiàn)出來，同時(shí)還能夠保證各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置的合理性與準(zhǔn)確性。第三，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙的編輯和修改更加便利和精確，防止產(chǎn)品設(shè)計(jì)中出現(xiàn)不必要的重復(fù)性操作[3]。

3.2 計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)過程中進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的使用可以促進(jìn)機(jī)械制造自動(dòng)化生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)平臺的應(yīng)用方向主要有數(shù)控軟件與數(shù)控編程，以此完成專業(yè)軟件的自動(dòng)與手動(dòng)編程，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)編程主要應(yīng)用在機(jī)械制造中零碎、復(fù)雜等零件生產(chǎn)加工中，應(yīng)用相應(yīng)的數(shù)控軟件和書面語言對運(yùn)行程序進(jìn)行編制，之后通過數(shù)控機(jī)床對軟件進(jìn)行加工。近年來隨著我國數(shù)控技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)控編程和計(jì)算機(jī)語言之間的轉(zhuǎn)換更加方便，使數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)中發(fā)揮了更大的作用。

3.3 計(jì)算機(jī)3D 技術(shù)的應(yīng)用

3D技術(shù)是現(xiàn)階段人們關(guān)注熱度較高一項(xiàng)計(jì)算機(jī)技術(shù)，將其應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化過程中可以使產(chǎn)品功能變得更加完美。具體來講，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作中結(jié)合產(chǎn)品的形狀、大小以及相關(guān)特征等，運(yùn)用3D技術(shù)進(jìn)行立體建模，這樣不但可以將產(chǎn)品相關(guān)信息與各項(xiàng)功能直觀的展示給設(shè)計(jì)人員，便于問題的查找，是產(chǎn)品的性能變得更加完善，同時(shí)通過3D技術(shù)還能夠準(zhǔn)確地分析產(chǎn)品的荷載能力、位置以及顏色等相關(guān)物理信息，增強(qiáng)產(chǎn)品的實(shí)用性[4]。

3.4 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是以計(jì)算機(jī)可視技術(shù)與虛擬技術(shù)為基礎(chǔ)而發(fā)展而來的一項(xiàng)技術(shù)，通過相關(guān)系統(tǒng)與軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，以此將機(jī)械制造產(chǎn)品的應(yīng)用狀況真是的反映出來，數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的建立，方便了設(shè)計(jì)人員產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的調(diào)整與完善，將其應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的過程中還切實(shí)做到了虛擬技術(shù)和現(xiàn)實(shí)技術(shù)的完美結(jié)合，進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn)，為保證機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量提供依據(jù)。針對部分機(jī)械產(chǎn)品而言，其設(shè)計(jì)與制造工作需要投入較高的成本，設(shè)計(jì)方案投入生產(chǎn)后難以修改、生產(chǎn)操作技術(shù)難度高且復(fù)雜性大等，通過仿真技術(shù)的應(yīng)用就可以簡化這一過程，對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督，保證機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

4 結(jié)語

機(jī)械制造業(yè)一直以來都是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支柱產(chǎn)業(yè)之一，隨著科技的發(fā)展，先進(jìn)的科技不斷地滲透到各行業(yè)各領(lǐng)域中，使企業(yè)的發(fā)展逐漸向更高水平邁進(jìn)，在這種情況下，我們一定要緊跟時(shí)代步伐，在發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展的同時(shí)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，并不斷進(jìn)行新技術(shù)的更新與完善，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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