計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分,是機(jī)器生產(chǎn)的前提,同時(shí)也是決定機(jī)械性能的最主要因素,一部機(jī)器的質(zhì)量及工作性能的好壞很大程度上取決于設(shè)計(jì)質(zhì)量,狹義的機(jī)械設(shè)計(jì)僅指技術(shù)性的設(shè)計(jì)過(guò)程,廣義的機(jī)械設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)者根據(jù)使用要求和現(xiàn)有的條件,對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、剛度和強(qiáng)度、各個(gè)零部件的材料和形狀尺寸、以及潤(rùn)滑方法、力和能量的傳遞方式等進(jìn)行分析、構(gòu)思和計(jì)算,并將其形成具體的描述以作為機(jī)械制造依據(jù)的工作過(guò)程。這不僅是一個(gè)創(chuàng)造性的工作,同時(shí)也是建立在豐富的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的工作,只有將兩者結(jié)合起來(lái),才能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的機(jī)器。

""\""機(jī)械設(shè)計(jì)的所有步驟幾乎都需要計(jì)算機(jī)的幫助。圖形的編輯、修改,大量數(shù)據(jù)的計(jì)算和比較,對(duì)零部件動(dòng)力、強(qiáng)度等方面的精確測(cè)試,都需要相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件的支持。除了這些繁瑣的工作可由計(jì)算機(jī)替代外,設(shè)計(jì)者還可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬樣機(jī)的構(gòu)建,也就是根據(jù)圖紙,在計(jì)算機(jī)上制造一個(gè)模擬樣機(jī),對(duì)它的工作性能、受力情況、熱度等各方面進(jìn)行驗(yàn)證,根據(jù)出現(xiàn)的狀況修改原設(shè)計(jì),從而達(dá)到完善的程度。隨著""\""計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)正在越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)的各個(gè)方面以及各種各樣的機(jī)械設(shè)計(jì)中,它在提高機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)化為實(shí)際制造的效率方面,發(fā)揮著重要作用。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)便是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn),并廣泛應(yīng)用于多種學(xué)科的一種方法。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)又被稱作“”,是由計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)人員完成機(jī)械設(shè)計(jì)中的計(jì)算、制圖、模擬等工作,并在不斷修改和反復(fù)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,輸出滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果和最后的產(chǎn)品圖紙的一門技術(shù)。

世紀(jì)年代初,麻省理工學(xué)院的一名研究生發(fā)表了題為《人機(jī)對(duì)話圖形通信系統(tǒng)》的""\""論文,首次提出了交互技術(shù)及""\""計(jì)算機(jī)和圖形符號(hào)的存儲(chǔ)采用分層的思想,為技術(shù)的確立提供了理論支撐。隨著這一理論的不斷完善,眾多行業(yè)的領(lǐng)軍人物開(kāi)始認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的重大作用,并投入重金計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。研發(fā)。美國(guó)的公司開(kāi)發(fā)了以大型機(jī)為基礎(chǔ)的系統(tǒng),該系統(tǒng)具有繪圖、數(shù)控編制等功能,之后有關(guān)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的研制與開(kāi)發(fā)接踵而至,通用汽車公司研制出了用于汽車設(shè)計(jì)的系統(tǒng),洛克希飛機(jī)公司研發(fā)的系統(tǒng),適用于不同階段的飛機(jī)設(shè)計(jì)。這時(shí)的""\""計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)都是在大型機(jī)或超級(jí)小型機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的,購(gòu)買這套系統(tǒng)通常需要上百萬(wàn)美元,因而這一系統(tǒng)只在經(jīng)濟(jì)實(shí)力比較雄厚、規(guī)模較大的航空、汽車、輪船、石油等行業(yè)應(yīng)用。

在世紀(jì)年代初出現(xiàn)了柔性制造系統(tǒng)“,柔性”意為在使用""\""計(jì)算機(jī)制造產(chǎn)品的過(guò)程中,制造系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所編程序中指令的變換而改變加工過(guò)程,這種適應(yīng)性以及加工的靈活性被稱為“柔性”。我國(guó)對(duì)的定義為:柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料儲(chǔ)運(yùn)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng),包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速調(diào)整,適用于多品種、中小批量的生產(chǎn)。隨著""\""計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等的發(fā)展技術(shù)也日益走向完善,比如年代出現(xiàn)的由超大規(guī)模集成電路制成的微處理器和存儲(chǔ)器件,使得技術(shù)在中小企業(yè)逐漸普及,從飛機(jī)、汽車到服裝、建筑、出版等行業(yè)都開(kāi)始采用技術(shù)。如今,""\""計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已在機(jī)械制造業(yè)得到廣泛應(yīng)用,而且現(xiàn)在的應(yīng)用系統(tǒng)可以將""\""機(jī)械設(shè)計(jì)中的繪圖、分析、數(shù)據(jù)處理、仿真、加工修改等一系列環(huán)節(jié)集于一身,大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間,提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本與制造周期。的常用軟件有很多,但由公司推出的產(chǎn)品,在目前三維造型軟件領(lǐng)域中占有重要地位,引領(lǐng)著技術(shù)的新潮流。

逆向工程中的應(yīng)用

""\""逆向工程是一種消化、吸收先進(jìn)設(shè)計(jì)的重要手段。技術(shù)的自主研發(fā)固然重要,但研發(fā)成本卻是相當(dāng)高昂的,而且研發(fā)過(guò)程還受到科技人員的素質(zhì)、國(guó)家財(cái)政的投入、現(xiàn)有條件等各方面因素的影響,因而一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)生通常需要幾年甚至十幾年的時(shí)間,這對(duì)于技術(shù)條件及設(shè)備相對(duì)落后的發(fā)展中國(guó)家而言是不可想象的。因而,充分利用他國(guó)的科技成果,在消化、吸收的基礎(chǔ)上再進(jìn)行創(chuàng)新不失為一種加

計(jì)算機(jī)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用全文共3頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。快科技發(fā)展的重要手段。日本在二戰(zhàn)結(jié)束后的重新崛起,很大程度上是因?yàn)樗笠?guī)模引進(jìn)美國(guó)、英國(guó)等歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù),并做了很好地消化吸收,從而轉(zhuǎn)化為本國(guó)生產(chǎn)力的一部分。""\""逆向工程就是在只有產(chǎn)品或?qū)嵨?"\""模型的條件下,在了解產(chǎn)品原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,逆向重構(gòu)產(chǎn)品零部件的模型,已達(dá)到設(shè)計(jì)創(chuàng)新的目的。以前的“逆向工程”技術(shù)的研究和應(yīng)用都集中在實(shí)物方面,即在拆解原有產(chǎn)品的過(guò)程中,重建產(chǎn)品實(shí)物模型,以實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的制造。隨著現(xiàn)在機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展,可以通過(guò)坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備、通用的軟件等方法,把實(shí)物樣件轉(zhuǎn)化為模型,綜合利用(計(jì)算機(jī)輔助制造)、(""\""計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理和再設(shè)計(jì)。軟件中是一個(gè)專用的逆向設(shè)計(jì)模塊,可以通過(guò)數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)造網(wǎng)格曲線,并對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行擬合,以得到光滑、連續(xù)的""\""曲面,再對(duì)曲面進(jìn)行交互修改,從而得到與實(shí)物一致的模型。與配合使用,可以在曲面生成后,通過(guò)切割、裁剪、延伸等工作,將曲面轉(zhuǎn)換為實(shí)體,再利用軟件基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能,完成模型的二次設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)模型的重建。

結(jié)語(yǔ)

""\""計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在確保機(jī)械設(shè)計(jì)的精度、處理機(jī)械設(shè)計(jì)中的大量數(shù)據(jù)、繪制復(fù)雜圖形等方面發(fā)揮著重要作用,但這些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的技術(shù)大都產(chǎn)自歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)自主研發(fā)的較少,加之對(duì)引進(jìn)他國(guó)的技術(shù)沒(méi)有完全消化,致使我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)水平同國(guó)外相比,還存在較大差距,僅以目前的礦山機(jī)械設(shè)備為例,我國(guó)的輸送機(jī)特性研究只有理論,還沒(méi)有成熟的安全設(shè)計(jì)方法。因而,應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)