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

劉榮鵬

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

1 在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展歷程中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效果

隨著我國科技的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，其為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域帶來了新的應(yīng)用手段。雖然與其他發(fā)達(dá)國家相比，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化還存在一定的差距，但是與過去相比，取得了不錯(cuò)的成績，還需要進(jìn)一步地提升。如今，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提升，其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域的實(shí)踐也更加多樣，最常見的是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為載體促使大型成套設(shè)備開發(fā)成功，在很大程度上促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展，除此之外，計(jì)算機(jī)技術(shù)還在高科技的武器裝備制造與自動(dòng)化功能設(shè)計(jì)、航空航天的設(shè)備制造與自動(dòng)化性能改進(jìn)等領(lǐng)域取得了比較好的應(yīng)用效果。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展歷程中，引入計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅能夠提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效率，而且還可以有效提高制造的自動(dòng)化水平，并減少了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)踐檢驗(yàn)成本，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)與操作提供了有力的參考依據(jù)。

2 在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化領(lǐng)域計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效果

2.1 計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床角度的應(yīng)用

通常情況下，計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床主要是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的軟件設(shè)計(jì)功能來編寫數(shù)控機(jī)床機(jī)械制造的相關(guān)程序，并通過軟件自動(dòng)編程或者手動(dòng)編程等2個(gè)主要組成部分實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵性數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用，此時(shí)要想全面了解和掌握數(shù)控機(jī)床技術(shù)，就需要對上述2部分內(nèi)容給予高度重視。如今，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)編程在數(shù)控機(jī)床技術(shù)中被廣泛應(yīng)用，其不僅可以提高機(jī)械設(shè)備中配件的生產(chǎn)效率，而且還可以通過自動(dòng)編程來對較復(fù)雜的零部件進(jìn)行制造，進(jìn)而提高其制造效率和質(zhì)量。

近年來，數(shù)控機(jī)床技術(shù)經(jīng)歷了一系列的創(chuàng)新與突破，不僅在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面發(fā)揮著不可替代的作用，而且在其它行業(yè)領(lǐng)域也具有非常廣闊的發(fā)展空間。在復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，通過對數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)編程技術(shù)給予科學(xué)、合理地運(yùn)用，既能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造的自動(dòng)化，又能達(dá)到提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平的效果。

2.2 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)角度的應(yīng)用

通常情況下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化屬于一項(xiàng)比較繁雜的過程，而進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，則可以有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的水平，滿足其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造上的特殊要求。在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)屬于比較常用的一項(xiàng)功能，比如機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)可以利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)來提升其機(jī)械產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，使得機(jī)械制造產(chǎn)品更加具有設(shè)計(jì)感和質(zhì)感，從而展現(xiàn)出企業(yè)獨(dú)特的產(chǎn)品形象，占據(jù)更多的市場份額，取得較高收益。此外，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)還可以有效地解決人工作圖時(shí)間長、效率低等問題，只有對計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)給予合理運(yùn)用，才可以更好地發(fā)揮其性能，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展。

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)中的主要功能是可視化技術(shù)以及仿真模擬技術(shù)2種，其可以減少機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化生產(chǎn)的抽象性，并把各項(xiàng)數(shù)據(jù)更加形象、直觀地呈現(xiàn)出來，進(jìn)而有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的準(zhǔn)確性和高效性；同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)人工設(shè)計(jì)與制造的整體效果，進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的市場競爭力。仿真模擬技術(shù)融合了多種學(xué)科技術(shù)和知識(shí)，將其應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中，還可以將復(fù)雜的問題進(jìn)行簡單地處理，更好地展現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的高質(zhì)量水平。

2.3 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)角度的應(yīng)用

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造階段，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)備模型構(gòu)建方面得到廣泛應(yīng)用，并呈現(xiàn)出多元化的數(shù)據(jù)信息，此時(shí)相關(guān)工作人員就可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來搜集、整理、分析和存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，既可以有效掌控三維模型，而且還可以為后期的機(jī)械設(shè)計(jì)制造奠定良好的基礎(chǔ)。除此之外，合理地利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬技術(shù)與現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有效融合，以實(shí)現(xiàn)對仿真實(shí)驗(yàn)的有效模擬，在一定程度上降低了實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)成本，在提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效果的同時(shí)，也保障了質(zhì)量。

2.4 計(jì)算機(jī)三維技術(shù)角度的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)相比，三維技術(shù)具有直觀、形象等特點(diǎn)。而其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的延伸應(yīng)用，則直接表現(xiàn)為對于機(jī)械產(chǎn)品的檢測成本控制、產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果和產(chǎn)品質(zhì)量提升。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，通過應(yīng)用三維技術(shù)，可以更加全面地呈現(xiàn)出機(jī)械產(chǎn)品的外觀形態(tài)，提高其設(shè)計(jì)的美觀性。此外，該技術(shù)的應(yīng)用，還可以實(shí)現(xiàn)對于機(jī)械產(chǎn)品的三維立體靜態(tài)模擬，仿真演示機(jī)械產(chǎn)品的尺寸和各項(xiàng)特征。而在產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束后，借助三維技術(shù)還能夠全面分析和研究產(chǎn)品顏色、荷載能力和物理信息等。

除此之外，計(jì)算機(jī)三維技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的物理化特征，可以有效提升其制造質(zhì)量。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作當(dāng)中，產(chǎn)品的質(zhì)量很難給予有效保證，不管是化學(xué)實(shí)驗(yàn)，還是物理實(shí)驗(yàn)，均需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行檢驗(yàn)，而三維技術(shù)可以構(gòu)建機(jī)械產(chǎn)品模型，并優(yōu)化產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)消耗，進(jìn)而有效地增加了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)技術(shù)未來發(fā)展方向

結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況而言，如今雖然機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化獲得了一定的成果，但就發(fā)達(dá)國家的發(fā)展水平來看，還是有很大的滯后性。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在該領(lǐng)域的不斷深入應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)也成為推動(dòng)領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵因素，總體來講，為了更好地提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展水平，則需要朝著智能化、經(jīng)濟(jì)化、網(wǎng)絡(luò)化和微型化的方向發(fā)展。

4 結(jié)語

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，意味著其必然會(huì)成為推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展的關(guān)鍵。在該過程中機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)還需要不斷研發(fā)和創(chuàng)新計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過對其進(jìn)行科學(xué)、合理地運(yùn)用，可以有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的綜合實(shí)力。同時(shí)，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的特點(diǎn)來更加科學(xué)地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，不斷加快機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化發(fā)展的步伐。