電子計算機技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用探析

王應(yīng)木

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機械制造業(yè)對先進技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。在現(xiàn)代機械設(shè)備與制造中，電子計算機發(fā)揮著越來越重要的作用，進一步促進了現(xiàn)代機械加工工藝的創(chuàng)新發(fā)展，提升機械制造業(yè)的技術(shù)和生產(chǎn)力水平，為推動我國經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮重要作用。文章主要分析了電子計算機技術(shù)在機械設(shè)計和制造中的具體應(yīng)用，旨在為促進我國機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升其市場競爭力和適應(yīng)力提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：電子計算機技術(shù);機械設(shè)計;應(yīng)用

1機械設(shè)計制造的概述

機械設(shè)計制造主要是由機械制造與機械設(shè)計組成，其中機械制造主要指的就是相關(guān)機械與儀器的生產(chǎn)制造過程中。而機械設(shè)計則需要根據(jù)機械設(shè)備的工作原理，以及工作模式，分析各個材料與部件的尺寸大小，并根據(jù)實際情況對其進行優(yōu)化設(shè)計，保障生產(chǎn)工作能夠正常開展。伴隨我國社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，促使機械設(shè)計制造行業(yè)得到一定的改善與優(yōu)化，再加上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，機械設(shè)計制造行業(yè)正在朝智能化與自動化方向發(fā)展。相關(guān)計算機輔助技術(shù)能夠高效的應(yīng)用到機械設(shè)計制造企業(yè)當(dāng)中，并且能夠發(fā)揮一定的優(yōu)勢與作用。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該重視機械設(shè)計制造與計算機輔助技術(shù)的結(jié)合工作，促使傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式得到優(yōu)化與完善，促進行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展[1]。

2電子計算機技術(shù)在機械設(shè)計中的具體應(yīng)用

2.1 CAD/CAM技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用

隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)逐漸成熟，成為一項重要的計算機綜合應(yīng)用技術(shù)。在機械設(shè)計領(lǐng)域，CAD/CAM技術(shù)主要用于兩方面。其一為零件建模。在機械設(shè)計過程中，零件建模是一項重要基礎(chǔ)工作，可以對機械制造所需要的零件特征進行確定。在零件建模過程中，設(shè)計人員利用自身的空間想象力，再結(jié)合一定的工作經(jīng)驗與技巧，將零件的生產(chǎn)模型構(gòu)建出來。同時，零件與特征間存在層次性的關(guān)系，機械設(shè)計過程中，不僅需要對整個產(chǎn)品組成的各個零件構(gòu)建模型，并且還需要在零件模型中將各個零件在整體裝配結(jié)構(gòu)中的聯(lián)系性表現(xiàn)出來。所有的機械產(chǎn)品構(gòu)成都可以分解為不同類型的零部件，而機械產(chǎn)品的制造可以說是將多個零部件組裝的過程。因此，無論機械大小、復(fù)雜與否，都是由大量繁復(fù)的單一零部件組裝而成，以這種方式對機械設(shè)計和制造簡化，能夠有效提高生產(chǎn)效率。其二為裝配建模。在零件建模完成后，利用CAD/CAM技術(shù)在計算機上將構(gòu)建的所有零部件模型進行組裝，使其在計算機中生成一個數(shù)字化的裝配模型，則能夠完成裝配建模工作[2]。

CAD/CAM技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用，可以通過計算機對生產(chǎn)設(shè)備實施有效的操作與管控，有效提升機械制造生產(chǎn)效率。在實際應(yīng)用中，在人機交互界面中，將機械零部件的生產(chǎn)加工工藝和工序輸入到計算機中，CAD/CAM系統(tǒng)能夠自動輸出機械加工運行軌跡與數(shù)控加工程序。這樣一來，有效節(jié)省了編制數(shù)控程序的時間與精力，并且有效降低了錯誤率。因此，CAD/CAM技術(shù)在數(shù)控編程中的應(yīng)用具有非常大的優(yōu)勢，對于提高機械生產(chǎn)加工效率有重要作用。此外，數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用范圍十分廣泛，除了數(shù)控機床外，其在沖壓機、焊接機、線切割等各種生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用也十分廣泛。CAD/CAM技術(shù)以其生產(chǎn)效率高，能夠為機械加工制造企業(yè)帶來非常高的經(jīng)濟效益等方面的優(yōu)勢，在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用越來越廣泛。

2.2虛擬仿真技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用是對當(dāng)前先進計算機技術(shù)應(yīng)用的重要內(nèi)容。利用虛擬仿真技術(shù)，可以有效提高機械設(shè)計的合理性與準(zhǔn)確性。通過虛擬仿真技術(shù)，在設(shè)計過程中將機械重要性能參數(shù)進行仿真設(shè)計，充分保證了設(shè)計的科學(xué)性。一方面，利用仿真軟件進行機械設(shè)計，在軟件中建立機械的仿真模型，同時，在軟件中還可以對機械設(shè)計制造的相關(guān)數(shù)據(jù)進行快速處理，并建立虛擬測試模型，從而進行產(chǎn)品應(yīng)用的虛擬測試。通過測試結(jié)果，設(shè)計人員可以充分了解到仿真模型存在的缺陷，從而改進設(shè)計方案，提高設(shè)計的科學(xué)性。這樣一來，不僅有效提升的機械設(shè)計質(zhì)量，并且在很大程度上節(jié)約了研發(fā)成本。另一方面，虛擬仿真技術(shù)的建立基礎(chǔ)就是信息系統(tǒng)，因此，其在對機械設(shè)計與制造相關(guān)數(shù)據(jù)處理過程中，能夠最大限度的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速、高效處理，進而進一步提升機械設(shè)計與制造的質(zhì)量。更重要的是，利用虛擬仿真技術(shù)，機械設(shè)計與制造相關(guān)工作人員可以對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有更加系統(tǒng)完整的掌握，在模擬演示過程中，更深刻的了解掌握機械產(chǎn)品運行的實際情況，從而找準(zhǔn)問題、分析問題、解決問題，保證產(chǎn)品制造的最終質(zhì)量達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2.3人工智能在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用

傳統(tǒng)機械設(shè)計與制造中，多是利用人工完成生產(chǎn)，因此屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)。同時，在機械設(shè)計與制造全過程中，涉及范圍廣泛，環(huán)節(jié)十分復(fù)雜，一個產(chǎn)品從設(shè)計到制造的完成，都需要經(jīng)過眾多道細致工序，任何一個工序存在問題，都可能對產(chǎn)品整體的性能產(chǎn)生直接影響。因此，機械設(shè)計與制造生產(chǎn)人員往往需要具有非常高的專業(yè)水平。生產(chǎn)人員數(shù)量要求大，質(zhì)量要求高，在很大程度上制約了機械設(shè)計與制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展，人工智能的崛起為機械設(shè)計與制造帶來新的機遇。一方面，人工智能在機械設(shè)計中的應(yīng)用，實現(xiàn)了機械設(shè)計防范的多樣化發(fā)展，在人工智能系統(tǒng)中，機械設(shè)計過程實現(xiàn)了自動化、智能化，其既具有設(shè)計人員對專業(yè)機械設(shè)計的創(chuàng)造力，同時，人工智能不同于人類思維具有局限性，在設(shè)計過程中能夠更好的擺脫個人局限，從而進一步優(yōu)化設(shè)計方案。此外，人工智能在工作時間、數(shù)據(jù)存儲等諸多方面都具有人不可比擬的優(yōu)勢。另一方面，人工智能在機械制造中的應(yīng)用，極大的提升了產(chǎn)品生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。利用人工智能，機械制造過程可以實現(xiàn)更加精準(zhǔn)的自動化控制與處理，并且有效降低外界因素的干擾。此外，人工智能在機械制造中的應(yīng)用，還可以依據(jù)產(chǎn)品實際使用需求，對其進行自動分析、調(diào)整、優(yōu)化，進而保證產(chǎn)品具有更高的適應(yīng)性。更值得注意的是，人工智能的應(yīng)用，對于機械制造過程中的故障判斷更加精準(zhǔn)，一旦生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生故障，人工智能系統(tǒng)就可以及時做出反應(yīng)，并確定故障位置、記錄故障原因，為后期設(shè)備的修復(fù)與調(diào)試提供可靠的數(shù)據(jù)支持[4]。

2.4綠色制造技術(shù)

電子計算機對于實現(xiàn)資源利用率的最大化，有效完成資源的回收利用具有重要作用，其在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用，極大的彌補了傳統(tǒng)機械設(shè)計與制造過程中，對環(huán)境產(chǎn)生的污染以及對資源產(chǎn)生的浪費問題，是機械綠色設(shè)計制造技術(shù)的重要基礎(chǔ)。同時，利用電子計算機，有效縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，并且可以對毀損的機械設(shè)備進行高效回收、再制造，充分保障了資源的利用價值最大化。

結(jié)束語

隨著電子計算機的快速發(fā)展，其帶動了CAD/CAM技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)等多種現(xiàn)代先進技術(shù)的快速發(fā)展，將其應(yīng)用在機械設(shè)計與制造中，為機械設(shè)計與機械制造提供了更有利的銜接關(guān)系，極大的節(jié)約了機械設(shè)計與制造成本，縮短生命周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，進而推動機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為現(xiàn)代機械制造快速發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]楊云峰.CAD技術(shù)在機械工程設(shè)計中的應(yīng)用探究[J].科技風(fēng)，2014（10）.

[2]秦保杰.計算機技術(shù)視角下的機械設(shè)計方法分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014（16）.

[3]嚴(yán)中孝.機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2018（03）.

[4]閆梅.計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化中的實踐應(yīng)用分析[J].河北農(nóng)機，2019（09）：61.