郭巍

摘要：伴隨著世界的幾次產(chǎn)業(yè)革命，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異，在機(jī)械工程的每一個(gè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用占據(jù)著主導(dǎo)地位，而且成為了不可替代的一部分。在機(jī)械工程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)緊跟時(shí)代發(fā)展，同時(shí)還適應(yīng)現(xiàn)在的市場(chǎng)環(huán)境，提高自己的競(jìng)爭(zhēng)力，為在這競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)中取一席之地。本文就在機(jī)械工程中的設(shè)計(jì)、制造、加工生產(chǎn)、和設(shè)備等方面詳盡的闡述計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械工程的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；計(jì)算機(jī)技術(shù)；應(yīng)用探究；設(shè)計(jì)

1引言

21世紀(jì)的今天是科技發(fā)展的時(shí)代，是信息爆炸的時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用在機(jī)械工程的任何一個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)基本的普及。有效的提高了生產(chǎn)效率，減少了人工成本，降低了設(shè)備的損耗。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的每一次的進(jìn)步創(chuàng)新，都帶動(dòng)了整個(gè)機(jī)械行業(yè)前進(jìn)的步伐。在機(jī)械工程的設(shè)計(jì)和研發(fā)領(lǐng)域，更為依賴(lài)計(jì)算機(jī)技術(shù)，其的地位不可替代，帶來(lái)的效益不可估量。深入的探究計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械工程的實(shí)際應(yīng)用是非常必要的。

2我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀

在現(xiàn)如今的機(jī)械制造這個(gè)行業(yè)中，為保證生產(chǎn)加工的順利進(jìn)行和完成，對(duì)機(jī)械設(shè)備上的熟練操作和應(yīng)用是非常重要的前提。設(shè)備的改進(jìn)和創(chuàng)新，將影響著整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。就目前而言我國(guó)工業(yè)化水平較其他國(guó)家還處于較低水平，出現(xiàn)的問(wèn)題還需要解決。而通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，極大的促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的改善。

（1）機(jī)械設(shè)備的更新。由于機(jī)械設(shè)備的昂貴費(fèi)用，使得企業(yè)不能及時(shí)的拿出資金，來(lái)進(jìn)行設(shè)備的更新?lián)Q代。致使長(zhǎng)期使用老舊的設(shè)備，企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)提高不上去，得不到高效率，投入得不到回報(bào)，嚴(yán)重者導(dǎo)致有的企業(yè)的倒閉。

（2）機(jī)械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)。將新進(jìn)的設(shè)備儀器的投入生產(chǎn)，使得企業(yè)得到了高額的回報(bào)，有個(gè)別的領(lǐng)導(dǎo)片面追求短暫的高收益，或因趕進(jìn)度、搶工期等原因，迫使機(jī)械設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，得不到應(yīng)有的儀器養(yǎng)護(hù)，沒(méi)有從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度去考慮問(wèn)題，加快了儀器設(shè)備的老化，使得企業(yè)花更多的錢(qián)去購(gòu)進(jìn)新的儀器。

（3）機(jī)械設(shè)備的維修。由于一些的企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)細(xì)節(jié)的不注意和片面的追求效益的最大化，忽略了設(shè)備所出現(xiàn)的問(wèn)題，再加上得不到得及時(shí)更新和養(yǎng)護(hù)，或多或少的造成了一定安全隱患，長(zhǎng)此以往，隨著隱患的堆積，可能會(huì)導(dǎo)致大面積的設(shè)備癱瘓和停運(yùn)。

3機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)作為機(jī)械生產(chǎn)的前提，決定著機(jī)械性能的好壞，是機(jī)械工程的重要組成單元，而且設(shè)計(jì)的好壞絕大部分取決于設(shè)計(jì)的過(guò)程和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)上。而在機(jī)械設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)提供幫助。圖形的設(shè)計(jì)，編輯，和數(shù)據(jù)的計(jì)算等繁瑣而又麻煩的工序都可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行替代，以簡(jiǎn)化操作步驟，避免在時(shí)間等方面的浪費(fèi)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用。

（1）計(jì)算機(jī)輔助制造。計(jì)算機(jī)輔助制造簡(jiǎn)稱(chēng)為“CAD”，是機(jī)械設(shè)計(jì)者在計(jì)算機(jī)的協(xié)助下設(shè)計(jì)完成設(shè)計(jì)工作中的制圖、工程分析、模型構(gòu)建等工作。通過(guò)工程分析和模型的構(gòu)建，可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中將圖紙進(jìn)行不斷地修改和逐漸完善，設(shè)計(jì)出滿(mǎn)意的方案。

工程中CAD的應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)的硬件和軟件的雙重作用下，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的描述、工程分析、和圖形化設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)工作更加簡(jiǎn)便和高效。運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)使得設(shè)計(jì)工作者跟計(jì)算機(jī)聯(lián)系的更加緊密，而且在處理信息、修改信息、和分析信息等領(lǐng)域充分體現(xiàn)自己的優(yōu)勢(shì)。運(yùn)用CAD可以繪制幾何實(shí)體造型，工件的注釋與標(biāo)注、參數(shù)化設(shè)計(jì)等。而且其不僅僅可以當(dāng)做通用設(shè)計(jì)工具而且也可以將通用設(shè)計(jì)工具轉(zhuǎn)換為某些專(zhuān)用的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

（2）計(jì)算機(jī)輔助工程。計(jì)算機(jī)輔助工程即“CAE”是基于三維建模，并以機(jī)械工程和科學(xué)技術(shù)作為操作背景，從生產(chǎn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)階段開(kāi)始，綜合應(yīng)用計(jì)算力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)，和使用有限元軟件進(jìn)行仿真和結(jié)構(gòu)分析，解決實(shí)際問(wèn)題中無(wú)法分析的復(fù)雜問(wèn)題，使其簡(jiǎn)單化，層次化。力求符合實(shí)際的生產(chǎn)需要，設(shè)計(jì)出最佳的設(shè)計(jì)方案。

工程中CAE的應(yīng)用。應(yīng)用一般的流程和自身的基礎(chǔ)，建立幾何模型和有限元模型。而這些模型中包括網(wǎng)絡(luò)分化、系統(tǒng)的組合和支離等。對(duì)強(qiáng)度應(yīng)力、剛度（變形和應(yīng)力）、振動(dòng)模態(tài)等方面進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析。

4機(jī)械加工制造中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助制造。計(jì)算機(jī)輔助制造又稱(chēng)“CAM”，是以計(jì)算機(jī)作為技術(shù)支持，完成生產(chǎn)從準(zhǔn)備流程到制造流程的各項(xiàng)工作項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、管理、控制。其涵蓋了規(guī)劃刀具路徑、控制刀位位置以及NC代碼的生成等。

工程中CAM的應(yīng)用。為產(chǎn)品加工做好必要的準(zhǔn)備工作，其中包含了提前對(duì)工藝流程、加工零件的數(shù)控?cái)?shù)據(jù)編程，裝配機(jī)器的程序編寫(xiě)等準(zhǔn)備工作。工藝流程，是研究零件加工過(guò)程中所需的加工手段，加工順序和加工環(huán)境等，以往需要由熟練操作的技術(shù)人員才能進(jìn)行操作，現(xiàn)在只需將操作數(shù)據(jù)輸入到設(shè)備上，沒(méi)有很多經(jīng)驗(yàn)的人員也能很順利的進(jìn)行操作。數(shù)控?cái)?shù)據(jù)編輯，按照編程的模式和先前所掌握的編程語(yǔ)言在NC機(jī)床上對(duì)零件加工進(jìn)行工序的編輯工作，由于NC程序的編輯也隨著科技的發(fā)展在進(jìn)步，所以較以前而言已經(jīng)變得簡(jiǎn)單化。裝配機(jī)器的程序編寫(xiě)，目前很多的企業(yè)在零件加工方面面還是應(yīng)用機(jī)床的比較多，但是在裝配上裝配機(jī)器還是有較大的應(yīng)用，因此熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)編程，有利于使得工作流程的簡(jiǎn)單化，快捷化。

5計(jì)算機(jī)的監(jiān)控檢測(cè)

在設(shè)備正常運(yùn)行下，難免不會(huì)出現(xiàn)紕漏，但是有時(shí)出現(xiàn)的肉眼看不出來(lái)的問(wèn)題，這就需要計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)產(chǎn)品的檢驗(yàn)，計(jì)算機(jī)采集、分析、存儲(chǔ)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)，實(shí)施實(shí)時(shí)不間斷的監(jiān)控。計(jì)算機(jī)監(jiān)控可分為直接監(jiān)控、監(jiān)督監(jiān)控、分層監(jiān)控、和多元化監(jiān)控。

6結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，帶動(dòng)著機(jī)械工程行業(yè)的高速發(fā)展，推動(dòng)著行業(yè)各階層的各領(lǐng)域的技術(shù)革新，讓人們充分認(rèn)識(shí)到，計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于機(jī)械工程的重要性和占據(jù)的主導(dǎo)地位。貫徹和落實(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械工程里的運(yùn)用，并熟練掌控相關(guān)的知識(shí)，緊隨科技發(fā)展的腳步，堅(jiān)定不移的走在機(jī)械工程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)這一有效途徑，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程生產(chǎn)效益的最大化。并分析計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)作業(yè)流程的深遠(yuǎn)意味。

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