《微机技术在机械设计和制造中的应用》
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摘 要：随着现代科学技术的快速发展,机械制造业对先进技术的应用越来越广泛.在现代机械设备与制造中,微机技术发挥着越来越重要的作用,进一步促进了现代机械加工工艺的创新发展,提升机械制造业的技术和生产力水平,为推动我国经济发展发挥重要作用.文章主要分析了微机技术在机械设计和制造中的具体应用,旨在为促进我国机械制造产业发展,提升其市场竞争力和适应力提供一定的参考.
关键词：机械设计;机械制造;微机技术
中图分类号：TH122 文献标志码：A 文章编号：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
社会经济的快速发展要求社会生产力水平不断提升,机械制造业发展水平在很大程度上影响社会生产力的发展水平.传统的机械加工工艺弊端凸显,已经难以满足当前我国社会发展的实际需求.现代机械制造业快速发展,对先进科学技术手段的应用的深度与广度越来越高,尤其是微机技术在机械设计和制造中的应用,使得机械生产、制造、经营发展了颠覆性的变化,逐渐形成了现代技术机械制造行业体系.现阶段,现代先进技术在机械加工制造中的应用价值越来越被人们所重视,利用微机技术等新型科学技术作为提升机械设计与制造水平的主动力,对于提升机械使用价值,提高社会生产力发展水平,促进我国机械制造业快速发展,具有重要的现实意义.
1 现代机械设计与制造工艺特征
1.1 设计工艺结合
在机械设计环节,为确保机械设计有效性,需要保证在设计调查环节得到有效保证.在现代机械设计中,机械制造企业通常会在设计生产前,根据设计调查的实际情况记录相关数据,并将数据输入计算机中,利用计算机进行自动化计算,从而获得设计模板.因此,在现代机械设计中,可以实现设计工艺的有效结合,提高机械设计工艺的先进性.
1.2 技术先进
现代机械设计与制造中,加大了对先进科学技术的应用,极大的提升了机械设计制造的技术水平.众多现代化制造技术为机械制造产业发展发挥着巨大的促进作用.例如新型复合材料、高强度刀具等在机械制造中的应用,有效提升了机械制造生产效率,缩短产品生产周期,从而提升生产企业的市场竞争力.
1.3 控制环境影响
现代机械设计与制造的一项重要特征是降低了对环境的影响.在传统机械生产模式中,人工操作设计与制造流程势必会存在资源浪费以及环境污染问题,而现代机械设计与制造工艺通过对先进技术的应用,能够实现资源的回收利用,极大地提升了资源利用率,同时降低对环境的影响.
2 微机技术在机械设计与制造中的具体应用
2.1 CAD/CAM技术在机械设计与制造中的应用
随着计算机技术的高速发展,CAD/CAM技术逐渐成熟,成为一项重要的计算机综合应用技术.在机械设计领域,CAD/CAM技术主要用于两方面.其一为零件建模.在机械设计过程中,零件建模是一项重要基础工作,可以对机械制造所需要的零件特征进行确定.在零件建模过程中,设计人员利用自身的空间想象力,再结合一定的工作经验与技巧,将零件的生產模型构建出来.同时,零件与特征间存在层次性的关系,机械设计过程中,不仅需要对整个产品组成的各个零件构建模型,并且还需要在零件模型中将各个零件在整体装配结构中的联系性表现出来.所有的机械产品构成都可以分解为不同类型的零部件,而机械产品的制造可以说是将多个零部件组装的过程.因此,无论机械大小、复杂与否,都是由大量繁复的单一零部件组装而成,以这种方式对机械设计和制造简化,能够有效提高生产效率.其二为装配建模.在零件建模完成后,利用CAD/CAM技术在计算机上将构建的所有零部件模型进行组装,使其在计算机中生成一个数字化的装配模型,则能够完成装配建模工作.
CAD/CAM技术在机械制造中的应用,可以通过计算机对生产设备实施有效的操作与管控,有效提升机械制造生产效率.在实际应用中,在人机交互界面中,将机械零部件的生产加工工艺和工序输入到计算机中,CAD/CAM系统能够自动输出机械加工运行轨迹与数控加工程序.这样一来,有效节省了编制数控程序的时间与精力,并且有效降低了错误率.因此,CAD/CAM技术在数控编程中的应用具有非常大的优势,对于提高机械生产加工效率有重要作用.此外,数控技术在机械制造中的应用范围十分广泛,除了数控机床外,其在冲压机、焊接机、线切割等各种生产设备中的应用也十分广泛.CAD/CAM技术以其生产效率高,能够为机械加工制造企业带来非常高的经济效益等方面的优势,在机械设计与制造中的应用越来越广泛.
以某鼓风机生产厂为例,其在透平压缩机的生产中通过对CAD/CAM技术的应用,将报价周期、设计周期、技术准备周期分别缩短了2周、3个月、6个月;并且极大的缩短了机械产品中的三元叶片压型模的设计与制造周期,仅用10天左右的时间,就将原本在11个月左右的设计与制造周期所需要做的工作完成;同时,将产品的供货周期缩短了6个月左右.不仅产品的整体生产周期显著缩短,在应用CAD/CAM技术后,整机运行效率也得到了明显的提升.其实际应用充分证明了CAD/CAM技术在机械设计与制造过程中具有非常高的应用价值.
2.2 虚拟仿真技术在机械设计与制造中的应用
虚拟仿真技术在机械设计与制造中的应用是对当前先进计算机技术应用的重要内容.利用虚拟仿真技术,可以有效提高机械设计的合理性与准确性.通过虚拟仿真技术,在设计过程中将机械重要性能参数进行仿真设计,充分保证了设计的科学性.一方面,利用仿真软件进行机械设计,在软件中建立机械的仿真模型,同时,在软件中还可以对机械设计制造的相关数据进行快速处理,并建立虚拟测试模型,从而进行产品应用的虚拟测试.通过测试结果,设计人员可以充分了解到仿真模型存在的缺陷,从而改进设计方案,提高设计的科学性.这样一来,不仅有效提升的机械设计质量,并且在很大程度上节约了研发成本.另一方面,虚拟仿真技术的建立基础就是信息系统,因此,其在对机械设计与制造相关数据处理过程中,能够最大限度的实现数据的快速、高效处理,进而进一步提升机械设计与制造的质量.更重要的是,利用虚拟仿真技术,机械设计与制造相关工作人员可以对产品结构有更加系统完整的掌握,在模拟演示过程中,更深刻的了解掌握机械产品运行的实际情况,从而找准问题、分析问题、解决问题,保证产品制造的最终质量达到预期标准.
2.3 人工智能在机械设计与制造中的应用
传统机械设计与制造中,多是利用人工完成生产,因此属于劳动密集型产业.同时,在机械设计与制造全过程中,涉及范围广泛,环节十分复杂,一个产品从设计到制造的完成,都需要经过众多道细致工序,任何一个工序存在问题,都可能对产品整体的性能产生直接影响.因此,机械设计与制造生产人员往往需要具有非常高的专业水平.生产人员数量要求大,质量要求高,在很大程度上制约了机械设计与制造产业的发展.随着现代计算机技术的发展,人工智能的崛起为机械设计与制造带来新的机遇.一方面,人工智能在机械设计中的应用,实现了机械设计防范的多样化发展,在人工智能系统中,机械设计过程实现了自动化、智能化,其既具有设计人员对专业机械设计的创造力,同时,人工智能不同于人类思维具有局限性,在设计过程中能够更好的摆脱个人局限,从而进一步优化设计方案.此外,人工智能在工作时间、数据存储等诸多方面都具有人不可比拟的优势.另一方面,人工智能在机械制造中的应用,极大的提升了产品生产效率与生产质量.利用人工智能,机械制造过程可以实现更加精准的自动化控制与处理,并且有效降低外界因素的干扰.此外,人工智能在机械制造中的应用,还可以依据产品实际使用需求,对其进行自动分析、调整、优化,进而保证产品具有更高的适应性.更值得注意的是,人工智能的应用,对于机械制造过程中的故障判断更加精准,一旦生产系统发生故障,人工智能系统就可以及时做出反应,并确定故障位置、记录故障原因,为后期设备的修复与调试提供可靠的数据支持.
2.4 绿色制造技术
微机技术对于实现资源利用率的最大化,有效完成资源的回收利用具有重要作用,其在机械设计与制造中的应用,极大的弥补了传统机械设计与制造过程中,对环境产生的污染以及对资源产生的浪费问题,是机械绿色设计制造技术的重要基础.同时,利用微机技术,有效缩短了产品的生产周期,并且可以对毁损的机械设备进行高效回收、再制造,充分保障了资源的利用价值最大化.
3 结束语
随着微机技术的快速发展,其带动了CAD/CAM技术、虚拟仿真技术、人工智能技术等多种现代先进技术的快速发展,将其应用在机械设计与制造中,为机械设计与机械制造提供了更有利的衔接关系,极大的节约了机械设计与制造成本,缩短生命周期,提高产品质量,进而推动机械制造产业发展,为现代机械制造快速发展奠定坚实的基础.
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