微機技術在機械設計和制造中的應用

武利兵

摘 ?要：隨著現代科學技術的快速發展，機械制造業對先進技術的應用越來越廣泛。在現代機械設備與制造中，微機技術發揮著越來越重要的作用，進一步促進了現代機械加工工藝的創新發展，提升機械制造業的技術和生產力水平，為推動我國經濟發展發揮重要作用。文章主要分析了微機技術在機械設計和制造中的具體應用，旨在為促進我國機械制造產業發展，提升其市場競爭力和適應力提供一定的參考。

關鍵詞：機械設計;機械制造;微機技術

中圖分類號：TH122 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）01-0171-02

Abstract： With the rapid development of modern science and technology， the application of advanced technology in machinery manufacturing is increasingly extensive. In the equipment and manufacturing of scared machinery， microcomputer technology plays an increasingly important role， further promoting the innovation and development of modern machining processes， improving the technology and productivity of machinery manufacturing， and playing an important role in promoting China's economic development. This paper mainly analyzes the specific application of microcomputer technology in mechanical design and manufacturing， and aims to provide a reference for promoting the development of China's machinery manufacturing industry and enhancing its market competitiveness and adaptability.

Keywords： mechanical design; mechanical manufacturing; microcomputer technology

引言

社會經濟的快速發展要求社會生產力水平不斷提升，機械制造業發展水平在很大程度上影響社會生產力的發展水平。傳統的機械加工工藝弊端凸顯，已經難以滿足當前我國社會發展的實際需求。現代機械制造業快速發展，對先進科學技術手段的應用的深度與廣度越來越高，尤其是微機技術在機械設計和制造中的應用，使得機械生產、制造、經營發展了顛覆性的變化，逐漸形成了現代技術機械制造行業體系。現階段，現代先進技術在機械加工制造中的應用價值越來越被人們所重視，利用微機技術等新型科學技術作為提升機械設計與制造水平的主動力，對于提升機械使用價值，提高社會生產力發展水平，促進我國機械制造業快速發展，具有重要的現實意義。

1 現代機械設計與制造工藝特征

1.1 設計工藝結合

在機械設計環節，為確保機械設計有效性，需要保證在設計調查環節得到有效保證。在現代機械設計中，機械制造企業通常會在設計生產前，根據設計調查的實際情況記錄相關數據，并將數據輸入計算機中，利用計算機進行自動化計算，從而獲得設計模板。因此，在現代機械設計中，可以實現設計工藝的有效結合，提高機械設計工藝的先進性。

1.2 技術先進

現代機械設計與制造中，加大了對先進科學技術的應用，極大的提升了機械設計制造的技術水平。眾多現代化制造技術為機械制造產業發展發揮著巨大的促進作用。例如新型復合材料、高強度刀具等在機械制造中的應用，有效提升了機械制造生產效率，縮短產品生產周期，從而提升生產企業的市場競爭力。

1.3 控制環境影響

現代機械設計與制造的一項重要特征是降低了對環境的影響。在傳統機械生產模式中，人工操作設計與制造流程勢必會存在資源浪費以及環境污染問題，而現代機械設計與制造工藝通過對先進技術的應用，能夠實現資源的回收利用，極大地提升了資源利用率，同時降低對環境的影響。

2 微機技術在機械設計與制造中的具體應用

2.1 CAD/CAM技術在機械設計與制造中的應用

隨著計算機技術的高速發展，CAD/CAM技術逐漸成熟，成為一項重要的計算機綜合應用技術。在機械設計領域，CAD/CAM技術主要用于兩方面。其一為零件建模。在機械設計過程中，零件建模是一項重要基礎工作，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，設計人員利用自身的空間想象力，再結合一定的工作經驗與技巧，將零件的生產模型構建出來。同時，零件與特征間存在層次性的關系，機械設計過程中，不僅需要對整個產品組成的各個零件構建模型，并且還需要在零件模型中將各個零件在整體裝配結構中的聯系性表現出來。所有的機械產品構成都可以分解為不同類型的零部件，而機械產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、復雜與否，都是由大量繁復的單一零部件組裝而成，以這種方式對機械設計和制造簡化，能夠有效提高生產效率。其二為裝配建模。在零件建模完成后，利用CAD/CAM技術在計算機上將構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字化的裝配模型，則能夠完成裝配建模工作。

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

以某鼓風機生產廠為例，其在透平壓縮機的生產中通過對CAD/CAM技術的應用，將報價周期、設計周期、技術準備周期分別縮短了2周、3個月、6個月;并且極大的縮短了機械產品中的三元葉片壓型模的設計與制造周期，僅用10天左右的時間，就將原本在11個月左右的設計與制造周期所需要做的工作完成;同時，將產品的供貨周期縮短了6個月左右。不僅產品的整體生產周期顯著縮短，在應用CAD/CAM技術后，整機運行效率也得到了明顯的提升。其實際應用充分證明了CAD/CAM技術在機械設計與制造過程中具有非常高的應用價值。

2.2 虛擬仿真技術在機械設計與制造中的應用

虛擬仿真技術在機械設計與制造中的應用是對當前先進計算機技術應用的重要內容。利用虛擬仿真技術，可以有效提高機械設計的合理性與準確性。通過虛擬仿真技術，在設計過程中將機械重要性能參數進行仿真設計，充分保證了設計的科學性。一方面，利用仿真軟件進行機械設計，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計制造的相關數據進行快速處理，并建立虛擬測試模型，從而進行產品應用的虛擬測試。通過測試結果，設計人員可以充分了解到仿真模型存在的缺陷，從而改進設計方案，提高設計的科學性。這樣一來，不僅有效提升的機械設計質量，并且在很大程度上節約了研發成本。另一方面，虛擬仿真技術的建立基礎就是信息系統，因此，其在對機械設計與制造相關數據處理過程中，能夠最大限度的實現數據的快速、高效處理，進而進一步提升機械設計與制造的質量。更重要的是，利用虛擬仿真技術，機械設計與制造相關工作人員可以對產品結構有更加系統完整的掌握，在模擬演示過程中，更深刻的了解掌握機械產品運行的實際情況，從而找準問題、分析問題、解決問題，保證產品制造的最終質量達到預期標準。

2.3 人工智能在機械設計與制造中的應用

傳統機械設計與制造中，多是利用人工完成生產，因此屬于勞動密集型產業。同時，在機械設計與制造全過程中，涉及范圍廣泛，環節十分復雜，一個產品從設計到制造的完成，都需要經過眾多道細致工序，任何一個工序存在問題，都可能對產品整體的性能產生直接影響。因此，機械設計與制造生產人員往往需要具有非常高的專業水平。生產人員數量要求大，質量要求高，在很大程度上制約了機械設計與制造產業的發展。隨著現代計算機技術的發展，人工智能的崛起為機械設計與制造帶來新的機遇。一方面，人工智能在機械設計中的應用，實現了機械設計防范的多樣化發展，在人工智能系統中，機械設計過程實現了自動化、智能化，其既具有設計人員對專業機械設計的創造力，同時，人工智能不同于人類思維具有局限性，在設計過程中能夠更好的擺脫個人局限，從而進一步優化設計方案。此外，人工智能在工作時間、數據存儲等諸多方面都具有人不可比擬的優勢。另一方面，人工智能在機械制造中的應用，極大的提升了產品生產效率與生產質量。利用人工智能，機械制造過程可以實現更加精準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用，還可以依據產品實際使用需求，對其進行自動分析、調整、優化，進而保證產品具有更高的適應性。更值得注意的是，人工智能的應用，對于機械制造過程中的故障判斷更加精準，一旦生產系統發生故障，人工智能系統就可以及時做出反應，并確定故障位置、記錄故障原因，為后期設備的修復與調試提供可靠的數據支持。

2.4 綠色制造技術

微機技術對于實現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，其在機械設計與制造中的應用，極大的彌補了傳統機械設計與制造過程中，對環境產生的污染以及對資源產生的浪費問題，是機械綠色設計制造技術的重要基礎。同時，利用微機技術，有效縮短了產品的生產周期，并且可以對毀損的機械設備進行高效回收、再制造，充分保障了資源的利用價值最大化。

3 結束語

隨著微機技術的快速發展，其帶動了CAD/CAM技術、虛擬仿真技術、人工智能技術等多種現代先進技術的快速發展，將其應用在機械設計與制造中，為機械設計與機械制造提供了更有利的銜接關系，極大的節約了機械設計與制造成本，縮短生命周期，提高產品質量，進而推動機械制造產業發展，為現代機械制造快速發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]潘峰，肖乙科.新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用研討[J].湖北農機化，2019（19）：68.

[2]韓超群，張鵬.淺析Rhino技術在機械設計制造中的應用[J].中國設備工程，2019（19）：193-194.

[3]張芳芳，劉曉光.仿真技術在機械設計制造過程中的應用探究[J].湖北農機化，2019（18）：44-45.

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

[5]王朝陽.現代數字化設計在機械設計制造技術中的應用與發展[J].信息記錄材料，2019，20（08）：17-18.

[6]劉青.淺論自動化技術在機械設計制造中的應用[J].中國設備工程，2019（14）：213-214.