计算机辅助制造技术在机械制造中的应用探析

2021-11-30郭晓军

科学与信息化 2021年17期

郭晓军

安徽中科光电色选机械有限公司安徽合肥 230000

1 计算机辅助制造技术在机械制造中的应用意义

1.1 有利于提升模具设计的准确性

在模具设计与制造模式应用的过程中，可通过试验的方式，加强对计算机辅助技术的有效应用，借助UG、NX平台进行实体建模，加强模具结构设计的科学性、准确性，提升对主要仪器设备的应用熟练度，通过精度分析、刀具选择、余量确定等方式，提升计算机辅助下模具设计的精准度，推动计算机辅助技术的高效应用[1]。

1.2 有利于加强模具制造的质量和效率

加强对计算机辅助模式下的模具设计与制造应用，可通过对模具零件制造工艺的分析，完善对CMA过程的深入了解，实现高质量的成型制造，促进数控加工中心模具制造的规范性及标准性的提升。同时，可借助计算机设备UG系统中Moldwizard模块进行注塑成型的模拟试验，对相应的工艺参数进行优化、调整，可根据实际的生产情况进行宏观调控，提升模具制造的成效。

1.3 有利于促进模具生产产业的高质量稳步发展

在进行模具设计与制造的过程中，计算机辅助技术的支持性作用较为重要，可通过对数据的及时分析，对模具设定的坐标系、收缩率、顶杆布局设计、冷却系统设计等关键环节进行优化，提升系统功能和设计流程的效率，增强参数优化试验的效果，提升模具设计的准确性、规范性，优化模具制造的效率、质量，促使模具在工业生产的过程中发挥更加精准的辅助作用，促进模具生产产业的高质量稳步发展。

2 计算机辅助制造技术在现代机械制造中的地位

在传统的机械制造工作中，无论是图纸的设计还是加工程序的编制，都需要以人工为基础，虽然自动化技术逐步得以推广和应用，但是效率问题、误差问题依旧客观存在，与此同时，产品的更新换代也面临着更多困难，在此背景下，生产周期与生产成本的提升，严重制约着机械制造企业快速响应市场并迅速提升自身市场竞争力。随着计算机技术的迅猛发展，计算机能够依托精密的数据运算与处理能力，替代传统机械制造中一些重复、繁重或者容易产生人工误差的工作。对于机械制造领域中的工作者而言，计算机辅助制造技术在现代机械制造中的介入，促使他们能够从计算机辅助制造技术可以替代的工作中得以解放，并专注于产品的开发以及对制造过程的模拟等，这对于推动计算机辅助制造工艺的持续优化、进一步提升计算机辅助制造技术在现代机械制造中的价值具有重要意义。

3 计算机辅助制造技术在现代机械制造中的应用

一是机械产品零件加工。如切削、铸造、测量、整机装配、包装入库等。如在金属切削加工过程中，计算机辅助制造技术可以构建基本的切削方程，并根据机床情况和测量参与，对切削速度、力度、轨迹等进行调整，从而在确保零件加工具有较高的精度和光洁度基础上，促使能源耗损、加工效率实现最佳效果；二是电子产品元器件的老练、测试与筛选；三是机电产品检验与质量控制。在传统机械制造领域存在着人工方法难以完成的复杂产品的测试工作，而依托计算机辅助制造技术，这些测试工作不仅可以完成，而且能够快速、大量的完成。从计算机辅助制造技术的应用环境来看，在现代机械制造过程中，计算机辅助制造技术的应用离不开软硬件的支撑。

一般而言，计算机硬件分为主机与外部设备两类；二是计算机软件。在机械制造中，工作者可以围绕制造需求进行软件系统的开发，从而为机械制造的自动化与智能化奠定基础；三是数据库。在机械制造中，通用化的综合性的数据集合能够为数据处理工作提供支撑，并且能够为系统的运行以及制造过程提供可靠性与安全性；四是网络与通信。网络包含网络操作系统、网络协议、通信协议等，数据通信则是可以对原始信息进行整理并促使其系统化。

第一，柔性制造系统在现代机械制造中得到了应用。柔性制造系统即FMS系统，这种系统将传统机械制造、计算机、系统工程融合起来，因此也涉及了复杂的技术，具有高度自动化的特征。通过在现代机械制造中应用FMS系统，不仅可以满足现代机械制造提出的高自动化要求，而且也能够促使现代机械制造实现高柔性化。从这种计算机辅助制造技术的优势来看，较高的设备利用率、稳定的生产能力、较高的产品质量、显著的经济效果等都是FMS系统在切削交工、焊接冲压中得到广泛应用的重要原因；第二，人机一体化智能系统在现代机械制造领域展现出了良好的发展前景。人机一体化智能系统即智能制造，简称IM，这种智能系统可以替代人在机械制造中所开展的分析、判断、推理、决策等活动，从而对人的脑力劳动进行延伸或者部分取代。这种计算机辅助制造技术的出现与应用，不仅更新了现代机械制造发展理念，而且也促使现代机械制造呈现出了高度集中化与智能化的特征。由于智能化是现代机械制造发展的重要方向，因此，IM技术在现代机械制造中的推广成为现代机械制造产业转变发展方式并向中高端工业迈进的重要选择。当然，虽然IM技术是我国现代机械制造产业未来发展的重要支撑，但是对IM技术的研发与推广仍旧处于探索过程当中；第三，虚拟制造技术在现代机械制造中展现出了不容忽视的价值。虚拟制造技术即VM技术，这种技术能够通过对机械制造中的设计过程、加工过程、成型过程、装配过程以及维护过程进行模拟，来发现这些机械制造环节中存在的问题，从而为机械制造工艺的改进提供依据，进而确保产品具有更高的质量。第四，以计算机设备为载体的辅助类技术，在平台应用过程中，可令整个图形设计由二维平面转变为三维立体，通过对当前数字模型进行可视化分析与界定，可增加系统确认信息的精准性，同时对于工序复检来讲，工作人员也可通过系统基准参数对当前设计信息进行校对，通过模型确认，进一步测定出模型数据是否符合当前系统运行状态。