发布时间：2022-05-05所属分类：计算机职称论文浏览：1次
摘 要： 随着计算机技术在智能设备中的逐步应用，越来越多的计算机基础技术和服务将通过云等网络向应用者提供所需服务 ，这些智能设备之间经过有机的结合有效地推动了所应用产业的进步与发展。现阶段，技术的进步与科技的发展推动着工业的进步与发展，且工业正在由3.0阶段向工
随着计算机技术在智能设备中的逐步应用，越来越多的计算机基础技术和服务将通过云等网络向应用者提供所需服务 ，这些智能设备之间经过有机的结合有效地推动了所应用产业的进步与发展。现阶段，技术的进步与科技的发展推动着工业的进步与发展，且工业正在由3.0阶段向工业4.0阶段迈进 。在第四代工业革命中，物联网服务的出现使得为整个制造过程创造网络化的资源和服务成为可能，从而产生了智能工厂和未来工厂等现代化制造产业，世界也逐步全面进人第四次工业化进程。具体而言，随着高新技术产业的不断涌现和发展，越来越多的机械制造业产业开始尝试将计算机技术应用于自身业务与自身所提供的服务之中，并 且 ，这些领域的发展在计算机技术的推动下取得了丰硕的成果。将计算机技术融人机械设计与制造中是指在机械制造过程中将计算机技术集成到生产中，以逐步提高机械制造的效率和质量。
同时，制造业常涉及大量的决策活动，而计算机在材料和信息流的许多任务上都优于人类，如机器操作、计划和调度、工程、分析、数据采集和共享、计算、数据存储、数据检索等任务。因此，随着自动化技术的不断进步，现阶段的计算机技术已经有效地推动了机械制造的全过程的可持续性和安全性，在降低投人成本的基础上，使机械制造能够满足生产需要和实际需要。随着融人了计算机技术的机械设计应用越来越广泛，研究者有必要进一步完善机械自动化进程中的计算机技术和计算机技术应用方案，结合现有的技术特点 ，为现代机械制造业提供源源不断的动力。
铸造机械设计几乎在所有的制造产业中起到重要的作用 ，其是制造业生产与发展的基础。从技术上讲，铸造机械设计是通过一系列操作将原材料转化为最终产品，且最终产品多被应用于其他产品生产制造过程。从十九世纪末到现在 ，铸造机械设计技术的发展在很大程度上反映了工业革命的发展。因此，鉴于新的工业化时代和铸造机械设计所发挥的重要作用，研究者迫切需要认识和解决将铸造机械设计提高到符合工业4.0概念的新水平的问题。具体而言，在铸造机械设计的逐步发展与演变过程中，研究人员对使铸造机械设计过程更快、更精确、更可靠、更灵活、更安全的努力从未停止过，这使得当代的铸造机械设计过程变得越来越精准与高效，且能承载各类生产制造任务。尽管如此，在第四代工业革命的世界背景下，铸造机械设计的进一步发展仍迫在眉睫 ，设计需要向更智能、更便捷、更高效、适应性更强、更自主的方向逐步发展，充分融入当下社会的现代科学技术，共同推动铸造机械设计的发展。
考虑到铸造机械设计这一现实任务在当下工业时代的迫切发展需求，将计算机技术融入铸造机械设计流程至关重要 。具体而言，将计算机技术融人铸造机械设计流程能有效提高生产动力、优化生产过程，并有效提高铸造机械设计的智能化与自动化。
在现阶段的铸造机械设计中，应用计算机辅 助 技 术 (Computer Aided Technology, SPCA T)能有效提高铸造机械设计的便捷性，而由计算机所辅助进行工业设计的技术被称为计算机辅助设计技术(Computer Aided D e sig n ,即 C A D )，能有效提高开发效率，加快业务进度。具体而言，在铸造机械设计过程中，计算机辅助设计技术主要用于二维图纸、实体建模、复杂工程分析、生产和制造流程之中，且计算机辅助设计技术的不断发展与创新，使铸造机械设计过程更快，更灵活，更 强 九在铸造机械设计领域应用计算机辅助设计技术主要存在以下优势：
1 ) 首 先 ，充分使用计算机辅助设计技术能有效提高铸造机械设计的生产力，计算机辅助设计软件使设计人员能够更快、更智能地工作，且更快地完成铸造机械设计项目，进而降低铸造机械设计生产成本。同时，计算机辅助设计技术易于编辑，创建时间更短，并且不需要任何仪器辅助，其为铸造机械设计师提供了 2D和3D设计辅助，并允许铸造机械设计师从不同的角度査看所涉及的铸造机械组件。因此，由于铸造机械设计师可以更快地工作，公司能够以更少的人力提供有效的输出，这允许铸造机械相关产业以更少的时间消耗生产高质量的产品，这是在竞争激烈的市场中的巨大优势。
2 ) 其 次 ，通过使用计算机辅助设计技术，铸造机械设计流程能达到更高的品质，在早期阶段，铸造机械设计的设计过程常通过手工绘制来完成，因此，铸造机械设计中常包含很多错误，以至于生产的铸造机械装备难以被高效应用，但是计算机辅助设计技术为铸造机械的设计提供了巨大的灵活性，使设计师能够完成更好的设计。同时’在计算机辅助设计软件中，其为铸造机械设计工程师提供了大量的辅助工具 ，这可以帮助设计师进行大量的测试和操作。因此，由于计算机辅助设计系统能提供更高的设计精度，并且铸造机械设计流程中的减少错误发生的概率，其能有助于铸造机械设计工程师完成更好的设计，提供更好的产品。
3 ) 此 外 ，计算机辅助设计技术具有易于记录的性能。在进行铸造机械设计时，保持记录是工程师设计过程中最重要的事情之一，因此，计算机辅助设计软件的记录功能具有极高的实际意义。具体而言，铸造机械设计产品的测量值、角度和尺寸都可以方便地被计算机辅助设计软件所记录和保存 ，以备将来使用，这在铸造机械设计的流程中发挥着重要作用。
4 ) 并 且 ，计算机辅助设计技术能够有效地被用于团队工作之中。对于现阶段的铸造机械设计任务而言，其不再是单一的简单设计，而逐步走向了大型的复杂设计任务。因此 ，在现下的铸造机械设计中，设计任务常常需要多个铸造机械工程师所构成的庞大的设计师和工程师团队来完成，即实现铸造机械设计的及时团队共享至关重要，而计算机辅助设计软件充分的解决了这一过程，其通过在线设计等方法使铸造机械设计师团队能进行快速高效的协同设计过程，进而实现无地域限制的共同设计流程，如今，基于云的铸造机械设计过程已经成为一种工作常态。
5 ) 另 外 ，在铸造机械设计过程中，铸造机械设计师常面临许多铸造机械元件设计的重新使用，即在进行铸造机械设计时，设计师常需要很多组件，而许多元件又是重复的，因此，每次重复设计同一组件或使用同一基础组件会消耗设计师大量的时间。为解决铸造机械设计流程中重复使用的问题 ，计算机辅助设计技术为设计人员提供了强大的重复使用能力，即若设计师之前设计过某一铸造机械组件，那么他们可以一次又一次地使用它’并对其进行改造。因此’通过计算机辅助设计技术的辅助，铸造机械设计师可以在新的铸造机械设计中重用前序任务中所出现的组件，或者编辑其中一些设计部分来重新使用这些复用性较强的铸造机械组件。
将计算机辅助设计技术充分用于铸造机械设计流程高效地提高了生产效率，简化了其设计流程，并有效地降低了传统设计流程中所面临的错误，因此，充分使用计算机辅助设计技术也已经成为铸造机械设计的必要任务，这为铸造机械设计领域推动第四次工业革命进程提供了不竭动力。
本文来源于：《特种铸造及有色合金》(月刊)创刊于1980年，是中国机械工程学会主办、中国科学技术协会主管的中文核心期刊，也是中国材料科学与工程领域的权威性期刊。主要报道各种特种铸造方法(包括黑色和有色合金)，如：熔模铸造，压铸，低压铸造，挤压铸造，差压铸造，金属型铸造，离心铸造，连续铸造，壳型铸造及消失模实型铸造等方面的理论、工艺、设备、造型材料、测试与控制、计算机应用技术等;各种有色合金及复合材料的熔炼和铸造工艺(包括砂型铸造及特种铸造)、凝固理论、测试与控制、计算机应用等方面的科研成果及生产经验，并介绍上述内容的国内外发展动向和学术活动消息等。
在铸造机械设计的整体流程中，机械设计由不同的设计单元构成，包括铸造机械的程序设计单元、控制设计单元、传感器设计单元及相关动作设计单元，这些设计单元共同组成了用于生产应用的铸造机械设备，因此，铸造机械设计具有较高的完整性和系统性，其有效整合铸造机械设备中的各项功能，使其在运行时能够达到最好的生产效率。其中，程序设计单元可以集中管理整个铸造机械的工作系统，是最重要组成部分;控制设计单元在铸造机械设备发挥作用的过程中起着管理和调节的作用，成为整个铸造机械设备的调节保障部分;传感器设计单元可以在保证自身工作效率的前提下 ，有效地调整整个铸造机械设备的工作状态，以便接受相应的信号指令。最后，相关动作设计单元在铸造机械设备中起到外部作用，根据铸造机械设备的程序控制进行相应的生产或任务动作，即完成最终铸造机械设备所需完成的任务。通过使用计算机辅助设计技术能够高效地完成铸造机械设备设计任务，并使整个设备能有有效地应用于对应任务，进而提高生产能力与生产水平。相较于传统的铸造机械设计流程而 言 ，在传统的设计过程中，每个单元常由不同工程师设计 ，且在设计过程中常存在一些误差，这些误差常导致铸造机械设备无法高效运行，并在少数情况下可能会导致整个铸造机械设备无法有效使用，这限制了铸造机械领域的高效、快速发展，而计算机辅助设计技术则通过其技术优势很好地解决了这一问题，使设计团队有机的结合铸造机械设备中各设计单元，进而协同完成整个铸造机械设计任务。
现阶段，计算机辅助设计技术应用对铸造机械设计的推动主要体现在以下方面：
1 ) 首 先 ，现阶段计算机辅助设计技术及相关软件能简便的应用于铸造机械设计流程之中，其具有较低的应用门槛 ，且相关设计人员已经能供通过使用计算机辅助设计技术来辅助之前较为复杂的设计任务，这带动了铸造机械设计的生产质量和效率。计算机辅助设计技术将各种设计技术进行了不同程度的融合，使设计过程和应用需求进行了进一步的设计整合，以实现一体化的铸造机械设计方案，这将有效地提高铸造机械设计的效率，保证相关企业的可持续发展。
2 ) 其 次 ，在现阶段融合了计算机辅助设计技术的铸造机械设计流程中，计算机辅助设计软件的各功能之间能够实现相互调节，促进设计效率的提高，进而产出稳定可靠的设计方案。从整体性出发，上述这种具有整体化的铸造机械设计方案可以进一步缩短设备的开发制造周期，提高效率、降低工时费用，即在源头上提高铸造机械设备的开发消耗。例如 ，在铸造机械设计任务中，计算机辅助设计技术为设计师提供了精准的、具有复用性的基础组件，在工程师完成基础设计之后，其能在基础铸造机械组建的基础上进行改造，进而设计成为复合具体任务要求的铸造机械单元，构成整个具有一体化的铸造机械设备。
3 ) 同时，计算机辅助设计技术使铸造机械设计人员能够选择具有统一性的设计标准，并可根据具体的任务需要对设计方案进行技术调整，以满足具体工作需要，这避免了不同设计团队合作是由标准误差所导致的开发失误。具体而言 ，计算机辅助设计技术通过对铸造机械设备的应用目的信息进行分析，可以有效地实现数据信息的整体调整，进而选择出最适合具体铸造机械设计方案的设计标准，如组件大小 、组件复杂度等，从而提高铸造机械设计的效率和质量，并能有效满足市场及具体任务的任务需求。
在未来，应用于铸造机械设计的计算机辅助设计技术应在其创新方向上做出以下进步：
随着科学技术的飞速发展，越来越多的智能技术开始融人铸造机械设计的基础研究中，这为铸造机械设计产业的相关创新和发展奠定了重要的基础。在未来应用于铸造机械设计的计算机辅助设计技术中，其也应进一步重视更为智能化的发展。例如，在构思铸造机械设计的过程中，计算机辅助设计技术还需要增添更多的能有效地进行逻辑推理和分析判断的技术，即实现对铸造机械设计方案的预判。具体而言，对于铸造机械设计任务而言，虽然不同的设计任务具有特殊性 ，但其仍具有较强的设计普遍性，而整合这些普遍性，为铸造机械设计者提供更为便捷的设计服务则是未来应用的创新点与发展方向。同时，应用于铸造机械设计的计算机辅助设计技术还应在人工智能领域做出进一步创新，其应将铸造机械设计、 自动化技术和人工智能技术相结合，提高铸造机械设计工作的效率，使铸造机械设计的工作向智能化方向转变 ，并期望实现智能化的铸造机械设计、运行和测试的最终目标，其将可以降低铸造机械设计的支出消耗，提高铸造机械设计的任务效率。
随着全球经济一体化趋势的不断深化，应用于铸造机械设计的计算机辅助技术越来越多，且应用范围也将不断扩大 ，而铸造机械设计在各工业企业中的应用将直接影响企业的综合竞争力与整个社会的生产力。因此，充分的在铸造机械设计任务中融入计算机辅助技术已经是时代的大方向，相关科研人员也应在该方向上做出不断地创新与进步，以满足时代的发展需求与工业的进步需要。——论文作者：刘 晓 明
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