蒙建全

【摘 要】機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，已經(jīng)成為機械設(shè)計制造與生產(chǎn)的重要組成部分，目前，我國機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)與發(fā)達國家還有一定差距，自動化計算機技術(shù)應(yīng)用水平不高是制約我國機械設(shè)計制造企業(yè)發(fā)展的重要因素，針對這一現(xiàn)狀，機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展應(yīng)重計算機技術(shù)的研究，將計算機技術(shù)更好的應(yīng)用到機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展中。本文筆者對機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用進行了分析探討，希望對相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計制造；自動化；計算機技術(shù)；應(yīng)用

1.機械設(shè)計及其自動化計算機技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)水平的提高是社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，而隨著我國近年來對科學(xué)技術(shù)改革與創(chuàng)新的重視程度不斷提高，在很多領(lǐng)域獲得了喜人的成績。尤其是在機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域，盡管我國在這方面與發(fā)達國家仍存在一定的差距，但相較于過去，我國在機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域已上升了不止一個層次。計算機技術(shù)的引進不僅推動我國社會進入互聯(lián)網(wǎng)信息時代，而且計算機技術(shù)的應(yīng)用也極大地推動了我國機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域的全面發(fā)展。在對我國機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域所獲得的成果表示肯定的同時，也必須清楚我國在高新科技領(lǐng)域還存在明顯的劣勢，特別是有許多國家已將納米技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光整合技術(shù)等諸多先進技術(shù)與傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造領(lǐng)域相結(jié)合，進一步提高了傳統(tǒng)機械制造領(lǐng)域的效率和質(zhì)量。而我國起步較晚，所以在研究的范圍和深度上仍有一定的欠缺，雖說很多企業(yè)已實現(xiàn)基本的機械自動化發(fā)展，但對于相關(guān)的計算機應(yīng)用還存在明顯的欠缺，尤其是在教育方面。目前我國機械專業(yè)的教育更多的還是停留在機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域，并未囊括計算機技術(shù)，造成懂得計算機專業(yè)技術(shù)的人才在機械設(shè)計及其自動化方面存在弱勢，而機械設(shè)計機器自動化方面的專業(yè)人才對于計算機技術(shù)的掌握也十分有限。由于缺乏綜合型人才的支持，我國機械設(shè)計及其自動化的計算機技術(shù)遲遲無法實現(xiàn)改革與創(chuàng)新，只能跟隨發(fā)達國家的腳步，缺乏主動性。

2.機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 輔助功能分析

機械設(shè)計制造及其自動化是一個綜合性較強的領(lǐng)域，進行機械設(shè)計制造需經(jīng)過十分繁瑣復(fù)雜的過程，因此從發(fā)展的角度上來看，以計算機技術(shù)替代人工操作，不僅能有效保障設(shè)計、制造的效率和質(zhì)量，而且能更好地節(jié)省人力成本，機械設(shè)計制造及其自動化的計算機應(yīng)用可以說是時代選擇的結(jié)果，也是機械設(shè)計制造領(lǐng)域發(fā)展的必經(jīng)之路。首先從設(shè)計上來看，機械設(shè)計本身是一個非常復(fù)雜的過程，不僅要對所有的零部件進行描述，同時要清晰地刻畫出機械設(shè)備的整體構(gòu)造，才能更好地促進生產(chǎn)線的生產(chǎn)。而人工作圖不僅時間長、效率低，更重要的是機械設(shè)備設(shè)計圖紙往往存在明顯的復(fù)雜性，會留下潛在的操作風(fēng)險，無論繪圖人員有意與否都可能會產(chǎn)生誤差，而這種誤差很可能就是造成機械設(shè)備出現(xiàn)問題的主要源頭。而計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用能有效地規(guī)避這種操作風(fēng)險，CAD、CAM等軟件都能幫助設(shè)計人員更好地把握相關(guān)數(shù)據(jù)，確保繪制過程中的準(zhǔn)確性，在一定程度上減少誤差。其次在機械設(shè)計制造之初，設(shè)計人員必須對機械的工作原理、構(gòu)造、形狀等進行嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)分析，而該方面的計算量十分巨大，只有通過計算機技術(shù)才能更好、更快、更精準(zhǔn)的計算出相應(yīng)的數(shù)值，從而推動整個機械設(shè)計的完善。利用計算機技術(shù)不僅能設(shè)計各種機械自動化產(chǎn)品，還有利于對既有的機械自動化設(shè)備進行改革與創(chuàng)新。

2.2 計算機仿真技術(shù)應(yīng)用

除在設(shè)計方面計算機技術(shù)會對機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)生非常良好的作用外，計算機技術(shù)中的仿真技術(shù)還能幫助所要設(shè)計的機械設(shè)備建立客觀、真實的三維模型，而相應(yīng)的設(shè)計人員可根據(jù)模型的實際情況對原有的機械設(shè)計進行修改和完善。利用計算機仿真技術(shù)建立出的模型更加適合與計算機技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，從而實現(xiàn)實時傳導(dǎo)的作用，為機械設(shè)計制造提供真實有效的科學(xué)依據(jù)。從機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的實際應(yīng)用來看，在汽車制造的過程中，許多機械配件的設(shè)計存在很大的難度，如果沒有計算機仿真技術(shù)的支持，單就多缸發(fā)動機的設(shè)計就需要經(jīng)歷無數(shù)次的實驗和推導(dǎo)，不僅要浪費大量的制造成本，且修改起來也相對困難，但有了計算機仿真技術(shù)后，通過仿真模型，設(shè)計師可簡化對多缸發(fā)動機的實驗過程，因為計算機仿真技術(shù)能模仿機械在運動中所呈現(xiàn)出的各種狀態(tài)，從而幫助設(shè)計師在實驗的過程中找到機械設(shè)計的弊端，使機械設(shè)備的設(shè)計更加完備。

2.3基于計算機的數(shù)控機床在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

數(shù)控機床的最主要優(yōu)勢特征就是能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)自動化，以計算機為平臺、軟件為基礎(chǔ)的數(shù)控機床的編程主要有兩種方式，即軟件自動編程以及軟件手工編程?；谧詣泳幊痰臄?shù)控機床軟件主要應(yīng)用于較復(fù)雜零配件的生產(chǎn)，以計算機為平臺采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控軟件語言對應(yīng)用程序進行編寫，然后經(jīng)過處理形成數(shù)控機床的運行程序。近年來隨著數(shù)控技術(shù)的快速更新和發(fā)展，計算機語言與數(shù)控編寫程序之間的相互轉(zhuǎn)換更加容易實現(xiàn)，更大程度上滿足了數(shù)控機床編程的需要。

3.機械設(shè)計及其自動化中計算技術(shù)應(yīng)用的未來趨勢

3.1 智能化發(fā)展

近年來智能化理念是計算機技術(shù)研究中的一個熱門的課題，尤其是在人類社會基本上已實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的基礎(chǔ)上，智能化發(fā)展也必將成為未來機械設(shè)計制造及其自動化中計算技術(shù)應(yīng)用的主要方向。相較于自動化，智能化的機械設(shè)計制造領(lǐng)域又上升了一個層次。雖然目前我國在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域仍停留在簡單的自動化發(fā)展階段，但隨著我國對機械設(shè)計制造及其自動化中計算技術(shù)應(yīng)用的重視，我國機械設(shè)計制造教育也在積極地容納計算機科學(xué)、人工智能學(xué)等新的科目，以期在機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)應(yīng)用的智能化方面獲得更大的突破。

3.2 經(jīng)濟化發(fā)展

機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中采用計算機技術(shù)不僅僅是為了有效地提高機械設(shè)計制造的效率和質(zhì)量，更多還是為了節(jié)省設(shè)計成本和未來投產(chǎn)自動化過程中消耗的成本數(shù)量。對于我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域，雖說效率和質(zhì)量有著非常重要的意義，但如果是在付出大量成本的基礎(chǔ)上，那么所謂的效率和質(zhì)量不提也罷，因此未來機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用必然會以如何進一步降低設(shè)計、生產(chǎn)的成本為主要研究方向，也只有進一步降低設(shè)計和制造成本，我國的機械設(shè)計制造企業(yè)才能實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展的宏偉藍圖。

4.結(jié)語

機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域內(nèi)采用計算技術(shù)能夠進一步提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，尤其是在競爭全球化的趨勢不斷蔓延的情況下，對于我國機械制造企業(yè)來說，如果不能有效地降低生產(chǎn)成本，在市場上獲得強有力的競爭力，在競爭日漸激烈的市場環(huán)境中勢必會面臨著被淘汰的危機。

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