過凱楠

摘要：隨著機械加工行業(yè)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展進步，人們對機械設(shè)計加工的要求越來越高，傳統(tǒng)機械設(shè)計與自動化技術(shù)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代機械加工的精益化需求。而3D打印技術(shù)以其先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以滿足人們對機械設(shè)計加工的精細化共享、傳播需求。本文通過分析3D打印技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，探討3D打印技術(shù)在機械設(shè)計與自動化中的應(yīng)用，更好地促進機械設(shè)計加工領(lǐng)域快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 3D打印技術(shù);機械設(shè)計;自動化;優(yōu)勢;應(yīng)用

近年來，計算機信息科技不斷升級更新，機械設(shè)計加工領(lǐng)域逐漸向著自動化、智能化方向發(fā)展，3D打印技術(shù)作為現(xiàn)代科學技術(shù)進步的一個重要研究成果，被應(yīng)用于我國各行業(yè)領(lǐng)域中，3D打印技術(shù)在機械設(shè)計與自動化領(lǐng)域的應(yīng)用很大程度上推動我國機械設(shè)計加工與自動化制造行業(yè)的發(fā)展，使機械設(shè)計加工能力實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。3D打印技術(shù)是通過將高分子材料、電子電氣、光學等技術(shù)進行有機融合，在滿足人們對機械制造加工的多元化、個性化要求的同時，有效減少機械設(shè)計制造成本，加快機械設(shè)計制造領(lǐng)域的技術(shù)性發(fā)展，從根本上提高機械設(shè)計與制造的質(zhì)量和效率。3D打印技術(shù)為促進機械設(shè)計與自動化領(lǐng)域發(fā)展創(chuàng)造新的契機，對加快機械設(shè)計制造的現(xiàn)代化發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

13D打印技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1. 1智能化

人工智能化是近年來科學技術(shù)發(fā)展的主要趨勢之一，機械設(shè)計與自動化制造領(lǐng)域也在逐步朝著這個方向發(fā)展，正是在這種背景下3D打印技術(shù)取得突破性進展，不僅在機械設(shè)計與自動化領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，在其他行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也不容小覷。3D打印技術(shù)起源于上世紀末，隨著3D打印機的問世開始在社會上不斷發(fā)展壯大，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中，3D打印機制作出的3D作品也越來越受到人們的歡迎和喜愛。3D打印技術(shù)依托計算機程序軟件，將電子電氣、通信技術(shù)、高分子材料等先進科技進行有機融合，在3D打印機的驅(qū)動下，完成計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的傳遞，獲取相應(yīng)的3D打印信息，該技術(shù)傳承傳統(tǒng)機械設(shè)計加工的精髓，為人們制作出富有個性化的3D打印作品。

1.2定制化

由于傳統(tǒng)的批量機械加工制造技術(shù)已無法滿足人們對機械設(shè)計加工的個性化、多樣化需求，機械設(shè)計加工的定制化發(fā)展趨勢日益明顯。3D打印技術(shù)能夠根據(jù)人們不同的需求變化，利用計算機軟件信息資源，并進行綜合整理，設(shè)計打印出個性化目標3D作品，使機械設(shè)計加工行業(yè)更好地為人們服務(wù)。3D打印技術(shù)的定制化特點為現(xiàn)代機械制造業(yè)發(fā)展帶來巨大發(fā)展契機，不僅滿足人們?nèi)找尕S富的物質(zhì)多樣化需求，也增加機械制造行業(yè)的經(jīng)濟效益，從而擴大私人定制的規(guī)模。

1. 3生態(tài)化

3D打印技術(shù)不同于傳統(tǒng)機械設(shè)計過程，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)機械加工制造的智能化、定制化目標，而且在很大程度上降低對周邊環(huán)境的影響，可以彌補傳統(tǒng)機械設(shè)計的不足，在傳統(tǒng)機械設(shè)計過程中由于反復修改很容易造成對環(huán)境資源的浪費，機械設(shè)計制造效率低下且成本較高。3D打印技術(shù)能夠利用先進的科技手段，使設(shè)計過程更加立體化、動態(tài)化，減少反復設(shè)計修改環(huán)節(jié)，大大提高機械設(shè)計制造的效率，有效減少對周邊生態(tài)環(huán)境的破壞。

23D打印技術(shù)在機械設(shè)計與自動化中的應(yīng)用

2.1機械加工的智能化生產(chǎn)

3D打印技術(shù)作為當前科技發(fā)展的主要趨勢，其具有的智能化、多樣化特點在很大程度上促進機械設(shè)計與制造行業(yè)的快速發(fā)展，有效實現(xiàn)機械加工的智能化生產(chǎn)。3D打印技術(shù)主要依托計算機應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)機械設(shè)計信息的傳輸、共享、三維打印等過程，保證機械設(shè)計加工的全面性、精細性，而在機械自動化制造環(huán)節(jié)，利用3D打印機可實現(xiàn)高分子材料的定型，完成機械智能化生產(chǎn)。該技術(shù)不僅傳承傳統(tǒng)機械加工生產(chǎn)工藝，而且創(chuàng)新機械加工智能化生產(chǎn)，更加符合人們實際需要。

2.2增材制造機械加工模式

在機械設(shè)計與自動化領(lǐng)域中，隨著3D打印技術(shù)在該領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，3D打印設(shè)備和打印材料技術(shù)也日漸成熟，將3D打印技術(shù)與機械設(shè)計制造技術(shù)相結(jié)合，打破傳統(tǒng)的機械加工制造模式，開創(chuàng)機械設(shè)計加工新思路、新方法，改變過去傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造理念，替代傳統(tǒng)模具加工制造方法，彌補焊接加工工藝在大批量機械制造生產(chǎn)中的不足，有效降低加工制造成本，防止機械加工材料的資源浪費，解決傳統(tǒng)機械設(shè)計加工缺乏靈活性、多樣性的問題。3D打印技術(shù)是利用增材制造的方式來實現(xiàn)機械設(shè)計與自動化加工過程，通過計算機程序軟件有效降低加工制造過程中邊角廢料的產(chǎn)生，大大控制機械加工資源成本，而且該技術(shù)的加工精密度比傳統(tǒng)機械設(shè)計加工技術(shù)要高，在小批量機械設(shè)計加工條件下，有效提高機械設(shè)計加工效率和質(zhì)量，降低加工制造成本，形成機械設(shè)計加工增材制造加工新模式。

2.3制作機械零部件模型

3D打印技術(shù)中的自動快速成像功能可用在一些結(jié)構(gòu)復雜的零部件設(shè)計及自動化加工等方面，利用先進的計算機軟件程序，不僅提升機械設(shè)計與自動化制造的效率，而且在很大程度上降低復雜機械零部件的設(shè)計加工難度。同時，自動快速成像功能依托計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，根據(jù)機械零部件相關(guān)設(shè)計參數(shù)，自動設(shè)計加工機械零部件模型，其設(shè)計加工精細化程度遠遠高于傳統(tǒng)設(shè)計模型方法，機械零部件模型加工制作效率也得到大大提升。3D打印技術(shù)在機械零部件中的應(yīng)用是對傳統(tǒng)零部件設(shè)計制造技術(shù)的重大突破，大大縮短機械設(shè)備的設(shè)計生產(chǎn)周期，使生產(chǎn)出的機械設(shè)備更加精細，性能更加穩(wěn)定，產(chǎn)品類型更加豐富多樣。對于一些形狀特殊的機械零部件，由于對產(chǎn)品加工生產(chǎn)精密度有更高要求，3D打印技術(shù)在這些方面具有更加明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，對機械加工制造行業(yè)格局有深遠影響。

2.4配合自動化技術(shù)生產(chǎn)

3D打印技術(shù)作為一種新興的打印機處理技術(shù)，主要利用3D打印機設(shè)備的噴頭裝置，按照計算機軟件應(yīng)用既定設(shè)計程序有序噴出打印原材料，實現(xiàn)先進高科技技術(shù)的機械設(shè)計與制造定型，利用先進計算機軟件程序?qū)C械設(shè)計制造自動轉(zhuǎn)換為高精密度的機械制造設(shè)備。通過將3D打印技術(shù)與自動化技術(shù)相融合，使機械設(shè)計CAD 等制圖軟件與3D打印技術(shù)相互配合，機械設(shè)計人員利用CAD制圖軟件完成機械設(shè)計后，自動通過3D打印機設(shè)備識別、拷貝、設(shè)置相應(yīng)的打印技術(shù)參數(shù)，為機械加工3D打印做好充分準備，實現(xiàn)機械設(shè)備生產(chǎn)效率的大幅度提高，減少機械設(shè)計加工人員的設(shè)計加工作業(yè)強度，有效控制機械設(shè)計加工人力成本投入。

3結(jié)語

近年來我國科學技術(shù)水平不斷提高，人們對機械設(shè)計與自動化制造行業(yè)的需求越來越高，適時引入新的自動化加工制造技術(shù)迫在眉睫。3D打印技術(shù)在機械設(shè)計加工中的應(yīng)用，不僅可以滿足機械設(shè)計加工的多樣性需求，按照客戶特殊設(shè)計意圖設(shè)計加工個性化的3D產(chǎn)品，最大程度上控制機械設(shè)計加工資源的浪費，提高機械設(shè)計加工的精密度。未來應(yīng)進一步加大3D技術(shù)在機械設(shè)計與自動化領(lǐng)域的應(yīng)用研究力度，合理優(yōu)化機械設(shè)計自動化制造模式，充分發(fā)揮3D打印技術(shù)在機械設(shè)計自動化領(lǐng)域的優(yōu)勢作用，從機械設(shè)計加工角度體現(xiàn)出較高的應(yīng)用價值，以此推動機械設(shè)計制造行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

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