谷雨洲 鞍山市第八中學(xué)

智能CAD技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

谷雨洲 鞍山市第八中學(xué)

近些年來，機械制造行業(yè)飛速發(fā)展，其產(chǎn)品制造技術(shù)水平也隨之不斷提升，其中智能CAD技術(shù)的應(yīng)用，使得機械制造工作效率和機械制造原料利用率大大提升，機械性能配置得以優(yōu)化。智能CAD技術(shù)中包含了了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)這兩類人工智能技術(shù)核心系統(tǒng)，應(yīng)用IBMDB2系統(tǒng)及BR技術(shù)可實現(xiàn)機械設(shè)計模型及零部件參數(shù)的靈活轉(zhuǎn)化，逐步優(yōu)化設(shè)計參數(shù)。

智能CAD技術(shù) 機械制造 應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的提升，傳統(tǒng)的密集型勞動企業(yè)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的需求了，在生產(chǎn)制造行業(yè)中，機械已逐步代替了人工。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，智能CAD技術(shù)逐漸應(yīng)用于機械設(shè)計制造中，使得機械生產(chǎn)效率及質(zhì)量大大提升。CAD技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用于機械制造中的計算機技術(shù)，融入了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)后，實現(xiàn)了對機械設(shè)計制造的智能化控制，實現(xiàn)了對機械制造及投入使用后的信息的合理利用，為機械制造行業(yè)注入了新鮮血液。

1 智能CAD技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用價值

1.1 提高機械制造工作效率

在機械制造中，應(yīng)用智能CAD技術(shù)的最大優(yōu)勢在于，控制的精準(zhǔn)性和工作的高效性，大大提高了機械生產(chǎn)制造的可控性，縮小產(chǎn)品之間的質(zhì)量差，確保批量生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。人工智能技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用，實現(xiàn)了機械設(shè)計制造的一體化，通過設(shè)計模型可實現(xiàn)機械產(chǎn)品的精細(xì)化生產(chǎn)，消除由于人工控制機械進(jìn)行生產(chǎn)帶來的主觀因素，嚴(yán)格控制各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計生產(chǎn)的實施監(jiān)控，及時發(fā)展生產(chǎn)中的故障環(huán)節(jié)，保證機械設(shè)計的產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 提高資源利用率

原材料的廢棄與生產(chǎn)設(shè)備高能耗的問題，多由機械設(shè)計方案設(shè)計不合理所致。智能CAD技術(shù)的應(yīng)用，能實現(xiàn)對設(shè)計程序和生產(chǎn)程序的精準(zhǔn)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)資料的最大化利用，消除機械設(shè)備過高能耗的問題，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)謀求效益的最大化。在機械制造中，通過設(shè)計參數(shù)精準(zhǔn)控制產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，根據(jù)機械設(shè)備的性能需求，選擇合理的新型制造材料，同時嚴(yán)格控制原材料的消耗量，根據(jù)現(xiàn)有材料的尺寸、體積等參數(shù)，合理利用，避免出現(xiàn)過多原材料廢棄的現(xiàn)象，初步實現(xiàn)機械設(shè)計與制造節(jié)能降耗的新目標(biāo)。

1.3 改善機械性能配置

應(yīng)用智能CAD技術(shù)，在設(shè)計環(huán)節(jié)建立機械模型，能夠幫助設(shè)計人員獲取機械內(nèi)部零件的運行信息，實現(xiàn)機械運行動態(tài)數(shù)據(jù)的收集，從而達(dá)到實時監(jiān)控機械設(shè)備運行狀態(tài)的目的。設(shè)計人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)，分析機械有哪些地方還可以進(jìn)行改進(jìn)，或者是根據(jù)市場對設(shè)備性能的需求，對相應(yīng)之處進(jìn)行精細(xì)化的設(shè)計，以改善機械性能，提高機械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量。

2 智能CAD技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

CAD技術(shù)是一項應(yīng)用于機械制造中的計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)，利用計算機的軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)施，進(jìn)行機械生產(chǎn)，使得機械制造變得更為精細(xì)化。智能CAD技術(shù)中包含著人工智能技術(shù)的關(guān)鍵——專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。專家系統(tǒng)，是一種將機械制造的理論知識和經(jīng)驗融合應(yīng)用的計算機程序系統(tǒng)，能夠根據(jù)機械生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題提出解決措施，進(jìn)行智能優(yōu)化設(shè)計。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是一種計算機運算模型，合理使用能夠使得機械制造的數(shù)據(jù)分析、參數(shù)調(diào)整變得更為靈活，與專家系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用，能夠使得機械制造的效率大大提升。

2.1 IBM DB2系統(tǒng)

在機械制造中，應(yīng)用智能CAD技術(shù)，可快速地建立起機械模型，這樣能夠幫助技術(shù)人員掌握機械零部件之間的相互作用的信息，通過參數(shù)的合理設(shè)置，優(yōu)化機械零部件的設(shè)計方案，繼而達(dá)到機械產(chǎn)品的最優(yōu)設(shè)計目的。目前，在我國機械制造中，一般會選擇IBM DB2系統(tǒng)錄入模型參數(shù)，這一系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)分級技術(shù)，數(shù)據(jù)容納量較大，擁有多種數(shù)據(jù)處理程序，能夠確保數(shù)據(jù)的全面性和真實性，而且切實保障了模型參數(shù)的利用率。在建立機械設(shè)計模型的過程中，IBM DB2系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)模型零部件的參數(shù)化，而且能夠確保模型特征參數(shù)的準(zhǔn)確性，在機械設(shè)計時設(shè)計人員能夠從系統(tǒng)的操作界面輸入設(shè)計參數(shù)，通過Solid-Works軟件進(jìn)行零部件的調(diào)試，進(jìn)行機械零部件的優(yōu)化設(shè)計。

2.2 BR技術(shù)

實例推理技術(shù)（BR技術(shù)）是應(yīng)用于機械制造中的智能CAD技術(shù)系統(tǒng)的一個核心技術(shù)，能夠儲存機械設(shè)計模型的相關(guān)參數(shù)及實例模型，從而直接建立其模型設(shè)計參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。在機械制造的過程中，由于涉及到多種模型參數(shù)，及不同版本的模型參數(shù)，數(shù)據(jù)具有多樣性和復(fù)雜性的特點，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效整合及合理應(yīng)用。應(yīng)用BR技術(shù)，在Solid-Works軟件系統(tǒng)的支持下，能夠直接通過現(xiàn)有模型直接建立其數(shù)據(jù)庫，并且在模型的優(yōu)化設(shè)計過程中更新模型參數(shù)。在機械制造時，需要不斷調(diào)試機械設(shè)計方案，建立其不同型號的零部件模型，實現(xiàn)模型和參數(shù)的自動轉(zhuǎn)化，能夠有效提高模型參數(shù)信息的利用率。

3 結(jié)語

在CAD系統(tǒng)中融入人工智能技術(shù)，用于機械制造領(lǐng)域，能夠幫助設(shè)計人員建立起立體的機械模型，進(jìn)行機械運行狀態(tài)模擬，從而優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)，達(dá)到提升機械產(chǎn)品性能的目的。整體上來說，智能CAD技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用，使得機械生產(chǎn)步入了一個智能化、自動化控制的領(lǐng)域，極大地推動了機械制造行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

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