計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

王吉

摘要：計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用方向和領(lǐng)域非常廣泛，在現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)大力輔助之下，可以有效實(shí)現(xiàn)許多傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中不能高效達(dá)成的環(huán)節(jié)。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中應(yīng)用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)，不僅可以有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)的工作效率，也可以大幅度提升機(jī)械制造的實(shí)際精密程度，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的飛速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化;應(yīng)用

引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用還處于初期階段，尚未形成完善的應(yīng)用體系，這在很大程度上影響我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)在國際市場上的持有的話語權(quán)與地位，故而在后續(xù)發(fā)展階段要持續(xù)進(jìn)行改進(jìn)與發(fā)展，使機(jī)械產(chǎn)品制造實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化有更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

1計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢

將計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合來跟隨工業(yè)4.0時(shí)代的步伐，實(shí)現(xiàn)智能化是現(xiàn)如今使用計(jì)算機(jī)技術(shù)的主要目的之一。計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化所具備的的優(yōu)點(diǎn)有如下：第一，能夠使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化時(shí)，能夠利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助，從而減少人工設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的誤差，使誤差存在于很小的一個(gè)范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品將更加精準(zhǔn)和可靠;第二，能夠提升工作的質(zhì)量和效率，將計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合能夠大幅縮短工作時(shí)長，削去很多人工流程并以機(jī)械代替，在縮短市場提升工作效率的同時(shí)提高工作質(zhì)量，加快整個(gè)流程的整體進(jìn)度，人工設(shè)計(jì)緩慢這一缺點(diǎn)缺陷將不復(fù)存在，大幅節(jié)約了在工作時(shí)長上消耗的成本;第三，能夠加強(qiáng)各機(jī)械的信息流動(dòng)，增強(qiáng)操作體驗(yàn)。將計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合能夠加強(qiáng)各機(jī)械的信息流動(dòng)，增強(qiáng)操作體驗(yàn)。比如使用計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)可以模擬進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化活動(dòng)時(shí)的場景并糅合機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的創(chuàng)新創(chuàng)意理念，最后再進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其存在的合理性及正確性，如此機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的過程將會(huì)更加的科學(xué)，更加的合理。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的具體應(yīng)用方向

2.1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化從其本質(zhì)上講其涉及的領(lǐng)域和實(shí)際內(nèi)容非常廣泛，其具有較強(qiáng)的綜合性。想要成功實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能完備、性能可靠的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造，其工序和制造過程非常復(fù)雜。在傳統(tǒng)的制造方式中，這一過程基本上都是要依靠人工來完成的，其對相關(guān)設(shè)計(jì)者和制造者的實(shí)際制造經(jīng)驗(yàn)和制造能力都提出了非常高的要求。而使用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行必要的輔助設(shè)計(jì)和制造之后，許多環(huán)節(jié)都是可以取代原有的人工操作模式，非常有利于降低相關(guān)產(chǎn)品在制造上的難度，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)計(jì)制造相關(guān)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。

例如：在產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)和制造的工序中，相關(guān)工作人員要在深入了解相關(guān)機(jī)械設(shè)備的諸多細(xì)節(jié)和相關(guān)工作原理之后，才能結(jié)合機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)功能和待加工產(chǎn)品的特征，進(jìn)而設(shè)定待加工產(chǎn)品的加工工藝步驟。這種僅僅依賴人工完成產(chǎn)品加工過程的工藝步驟設(shè)計(jì)，帶來了很多弊端。這不僅造成實(shí)際工作量非常龐大，而且在實(shí)際的制造過程中，由于受到實(shí)際制造人員的專業(yè)水平和綜合素養(yǎng)等多項(xiàng)因素的影響，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)度難以得到切實(shí)保證，需要經(jīng)過反復(fù)的論證和實(shí)驗(yàn)，才能確定最優(yōu)的加工生產(chǎn)方案，可以說這種方式的整體工作效率是非常低的。但是借助現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)來輔助這一生產(chǎn)過程，就可以使得產(chǎn)品加工過程實(shí)驗(yàn)過程中的龐大的數(shù)據(jù)分析和模型修改等工序可以直接在計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)中進(jìn)行，分析的結(jié)果不僅十分精準(zhǔn)，也可以為下一個(gè)流程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2數(shù)控技術(shù)

近些年，數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用情況得到公眾的較高重視，該項(xiàng)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用階段表現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，比如提升機(jī)械產(chǎn)品的加工精確度、提升生產(chǎn)效率及便于開展生產(chǎn)過程管理工作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械加工等。數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的主要應(yīng)用形式，其給予可編程序的過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制作較高，有效的提升構(gòu)造繁雜、精密度要求高、多變零件的制造效果。

2.3 3D技術(shù)

將3D 技術(shù)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化領(lǐng)域中，不僅有益于提升產(chǎn)品生產(chǎn)過程的完整性，還有益于美化機(jī)械產(chǎn)品的外觀[8]。在具體應(yīng)用階段，工作人員可以利用3D 技術(shù)建設(shè)模型，這樣能更直觀的觀察到產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)存在的不足之處，有針對性進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，借此方式提升機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造水平。在生產(chǎn)出機(jī)械產(chǎn)品以后，也可以利用3D 技術(shù)整體分析產(chǎn)品的載荷能力、特性及外部形狀等，使產(chǎn)品的實(shí)用性得到更大保障。

2.4大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)原理是利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化技術(shù)采集、組織、處理和量化的一種計(jì)算機(jī)技術(shù)。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化階段，大量的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行階段形成的數(shù)據(jù)信息會(huì)被匯總至特定系統(tǒng)內(nèi)，這些數(shù)據(jù)不僅能較客觀的呈現(xiàn)出設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)作狀態(tài)，也能協(xié)助技術(shù)人員及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行階段可能存在的故障問題。機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)深入分析流水線上各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，全面掌握企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，通過數(shù)據(jù)分析明確當(dāng)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工與生產(chǎn)相關(guān)問題的成因，并結(jié)合分析結(jié)果對某機(jī)械設(shè)備甚至是整個(gè)流水線進(jìn)行檢查維修，進(jìn)而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造活動(dòng)持久、穩(wěn)定推進(jìn)有更大保障。

結(jié)束語

計(jì)算機(jī)在社會(huì)各行各業(yè)中均有較為深入的發(fā)展和應(yīng)用，其自身的成熟度也有很大提升，人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐。將其融合至機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中，不僅是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)發(fā)展的主觀需求，也是新時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。當(dāng)下我國在這一方面的應(yīng)用基礎(chǔ)相對薄弱，未來還需科技人員加強(qiáng)探索與完善，分析機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中存在的不足，編制科學(xué)合理的處理方案，這樣方能更有效的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將技術(shù)優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

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