人工智能技术在机械设计制造中的应用

魏伟

【摘 要】作为新时代产物，人工智能技术在我国机械设计制造领域已经广泛应用，该技术的引入对于机械设计制造领域而言有着积极作用。人工智能技术不但可以推动机械设计制造行业转型，还有着削减人工成本、提升生产效率、优化设计制造流程等优势。目前，人工智能技术应用在机械产品设计、零件工艺设计、数控机床设计控制、机械产品制造加工以及企业投资决策等方面。要想充分发挥人工智能技术作用，企业必须做好准备工作，完善机械设计制造方案，拥有高质量硬件与软件。

【关键词】人工智能技术;机械设计制造;应用

引言

在当前的信息化时代背景中，我国的机械设计制造表现出了生态化、模块化以及虚拟化的发展趋势。人工智能技术科学合理地应用在机械设计制造中，能够提升企业的生产效率，促进机械制造行业的健康稳定发展，也顺应了科技强国的发展潮流。在今后的实际建设工作中，还应不断对技术进行改进和创新，让人工智能技术在机械设计制造中发挥出更大的作用。

1人工智能技术

人工智能技术是一种现代化技术，具有综合性较强的特点，它以电子信息系统和计算机网络为基础，对哲学和社会心理学等内容进行了结合。人工智能技术作为新型的技术，具有很强的应用性，仪表控制器和数字多用表是其基本配置，有着非常广阔的发展和应用前景。随着科学技术的不断发展，人工智能技术在计算机技术的支持下，在机械设计制造领域得到了广泛应用，从而促进了社会的信息化发展。在机械设计制造工作中存在着模型运算不清晰的问题，而人工智能技术的应用有助于这一问题的解决，让网络环境变得更加高效和安全，也提高了信息数据处理和网络搜索工作的效率，为用户提供更良好的体验。

2机械设计制造领域自动化发展的作用及发展趋势

2.1机械设计制造领域自动化发展的作用

機械设计制造领域自动化发展的作用体现在以下两个方面：一方面，能够使机械设计制造工作的效率得到提升。随着信息化社会的发展，人工智能技术应用到机械设计制造中，能够促进机械设计指导的自动化发展，提高生产效率，还可以使机械产品的生产规模得以扩大，并使生产工作的技术性和精准度得到提高，有利于降低企业的生产成本。此外，在仿真模拟实验中，有效地应用人工智能技术，还可以使开发生产过程中的误差得到降低，从而让生产设计的精确度得到保证，有利于企业生产出质量更好的产品。另一方面，能够保证生产过程中的安全性，帮助找出生产工作中存在的安全隐患并予以消除。机械设计制造自动化可以使资源得到更加合理的配置，减少人力劳动使用数量，并且不容易出现错误，有利于机械设计制造自动化水平的提升。

2.2机械设计制造领域自动化发展趋势

随着信息智能化时代的不断发展，企业开始重视对人工智能技术和计算机制图技术的应用，也提升了企业的整体发展水平。远程监测技术和控制技术由于网络技术的发展也取得了很大进步，与机械设计制造自动化生产之间的关系也越来越密切。机械设计制造还表现出了生态化、模块化以及虚拟化的发展趋势，当这种趋势成为现实后，会大大降低企业的生产成本，使企业的生产能耗得到降低，从而促进企业经济效益的提升。

3人工智能技术在机械设计制造中的具体应用

3.1在机械产品设计中的应用

与传统模式相比，机械产品设计在融入人工智能技术后，效率得到了大大提高，在机械产品设计中使用人工智能技术，可以提高设计的完善性。在传统机械产品设计中，由于是以人工作为核心力量，所设计出来的生产方案可能存在不合理现象。而人工智能技术则可以利用专家系统构建模型，在模型中对设计方案进行模拟，从而选择一种最适合的生产方案。在对数控机床模块进行设计时，可通过人工智能技术搜索与模块有关的方案，在构建完数控机床总布局之后实施产品加工。由于人工智能技术拥有专家系统，和CAD程序相比，专家系统的灵活性和针对性更强，可以对每一个步骤进行解释，如果发现不合理现象，可快速修改程序。并且，在对机械产品结构进行设计的过程中，CAD系统只能够对固有程序进行设计，若中途想修改程序十分困难，而各专家系统之间都有交互性，修改简便。比如，在对飞机、轮船等结构进行设计时，只需要给出一个前提数据就可完成全部结构设计任务。除此之外，在对齿轮等机械零件进行设计时，通过人工智能技术只需给出齿轮轮廓范畴或传动信息就可设计出一个完整的齿轮。人工智能技术在机械设计中的应用优势较为明显，在传统齿轮设计中，由于没有考虑到噪音问题，导致最终设计出来的齿轮在运行时会产生噪声污染。而借助人工智能生产出来的齿轮，对噪声有着明确要求，通过专家系统可对齿轮廓形进行纠正，系统还会自动生成齿轮零件详图，方便技术人员参考。

3.2在零件工艺设计中的应用

当前较为成熟的工艺设计主要是成阻技术和工艺编制分析，在后续的发展中已经逐渐发展为智能工艺设计。通常情况下，可将机械零件分成回转轴类零件和箱体零件，因为各零件的孔、角、面不同，所以加工工艺设计选择也存在一定差异，所选择的切削量、时间、成本、刀具、数控机床类型等各不相同。针对机械零件的工艺设计，既可以是单台数控机床，也可以是加工中心。通过人工智能技术可把加工零件输入计算机生产系统中，还可以完成刀具传输、数控机床调整等设计工作。国内在零件工艺设计时可借鉴国外现有的工艺设计理念。比如，法国所开发的CARI系统可以对几十种不同形状的零件进行加工，并且其是由LISP语言构成的。日本所研发的TOM系统比较适用于孔加工过程中。英国所研发的EXCAP系统比较适用于回转零件加工中。当前我国针对该方面的研究还停留在工艺编制分析上，与此同时，也有一些大型机械企业设计出了较为复杂的程序。

3.3在数控机床设计控制中的应用

人工智能技术在机械设计制造领域中的应用还可以体现在自动化控制技术上。在对数控机床进行操作的过程中，可以对现有的测量信息进行分析和计算，观察使用参数是否符合约束要求。比如，在镗孔当中，其切削条件是不能产生太大振动，即便产生振动，也要观察其振动幅度是否在可允许范围以内，需要经过多次实验来测得。在机械设计制造中，主要是由数控机床运行来实现的，然而，在自动化控制系统中存在工业机器人配合中心，该中心的存在给机械设计制造提供了良好契机。也正是因为该中心支持，可对数控机床进行严格控制。但自动化控制技术的应用需得到计算机系统帮助，这也意味着企业需安装计算机系统才能引入自动化控制技术。与传统控制系统相比，自动化控制系统优势更为显著。当企业在对小批量机械产品进行设计制造时，自动化控制系统可高效完成工作，在节约时间成本的同时，还可降低能耗，有着较高性价比。

结束语

随着现代科学技术的快速发展，衍生出了一种重要的信息产物，那就是人工智能技术。当前社会中，人工智能技术的应用非常普遍。社会经济基础建设离不开机械制造行业，机械制造行业为社会经济基础建设奠定了坚实的基础，信息化时代的到来也为机械设计制造带来了广阔的发展前景，同时也面临着更加激烈的市场竞争和挑战，只有充分利用新型的科学技术，才能为社会和人们提供更好的服务。

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