機械工程中計算機技術應用探究

郭巍

摘要：伴隨著世界的幾次產業革命，計算機技術的發展日新月異，在機械工程的每一個生產加工環節中計算機技術的應用占據著主導地位，而且成為了不可替代的一部分。在機械工程中應用計算機技術緊跟時代發展，同時還適應現在的市場環境，提高自己的競爭力，為在這競爭日益激烈的市場中取一席之地。本文就在機械工程中的設計、制造、加工生產、和設備等方面詳盡的闡述計算機技術在機械工程的實際應用。

關鍵詞：機械工程；計算機技術；應用探究；設計

1引言

21世紀的今天是科技發展的時代，是信息爆炸的時代。在這個時代中，計算機技術的應用在機械工程的任何一個領域已經實現基本的普及。有效的提高了生產效率，減少了人工成本，降低了設備的損耗。伴隨著計算機技術的每一次的進步創新，都帶動了整個機械行業前進的步伐。在機械工程的設計和研發領域，更為依賴計算機技術，其的地位不可替代，帶來的效益不可估量。深入的探究計算機技術在機械工程的實際應用是非常必要的。

2我國機械制造業的現狀

在現如今的機械制造這個行業中，為保證生產加工的順利進行和完成，對機械設備上的熟練操作和應用是非常重要的前提。設備的改進和創新，將影響著整個機械制造業的發展。就目前而言我國工業化水平較其他國家還處于較低水平，出現的問題還需要解決。而通過應用計算機技術，極大的促進了機械制造業的改善。

（1）機械設備的更新。由于機械設備的昂貴費用，使得企業不能及時的拿出資金，來進行設備的更新換代。致使長期使用老舊的設備，企業的生產技術提高不上去，得不到高效率，投入得不到回報，嚴重者導致有的企業的倒閉。

（2）機械設備的養護。將新進的設備儀器的投入生產，使得企業得到了高額的回報，有個別的領導片面追求短暫的高收益，或因趕進度、搶工期等原因，迫使機械設備高負荷運轉，得不到應有的儀器養護，沒有從長遠的角度去考慮問題，加快了儀器設備的老化，使得企業花更多的錢去購進新的儀器。

（3）機械設備的維修。由于一些的企業對于生產細節的不注意和片面的追求效益的最大化，忽略了設備所出現的問題，再加上得不到得及時更新和養護，或多或少的造成了一定安全隱患，長此以往，隨著隱患的堆積，可能會導致大面積的設備癱瘓和停運。

3機械設計中的應用

機械設計作為機械生產的前提，決定著機械性能的好壞，是機械工程的重要組成單元，而且設計的好壞絕大部分取決于設計的過程和豐富的工作經驗上。而在機械設計的每個環節都需要計算機技術來提供幫助。圖形的設計，編輯，和數據的計算等繁瑣而又麻煩的工序都可用計算機進行替代，以簡化操作步驟，避免在時間等方面的浪費。隨著計算機技術的進步，計在機械設計的每個環節中發揮著重要的作用。

（1）計算機輔助制造。計算機輔助制造簡稱為“CAD”，是機械設計者在計算機的協助下設計完成設計工作中的制圖、工程分析、模型構建等工作。通過工程分析和模型的構建，可以在設計過程中將圖紙進行不斷地修改和逐漸完善，設計出滿意的方案。

工程中CAD的應用。在計算機的硬件和軟件的雙重作用下，通過對生產產品的描述、工程分析、和圖形化設計，使得設計工作更加簡便和高效。運用計算機輔助設計使得設計工作者跟計算機聯系的更加緊密，而且在處理信息、修改信息、和分析信息等領域充分體現自己的優勢。運用CAD可以繪制幾何實體造型，工件的注釋與標注、參數化設計等。而且其不僅僅可以當做通用設計工具而且也可以將通用設計工具轉換為某些專用的設計系統。

（2）計算機輔助工程。計算機輔助工程即“CAE”是基于三維建模，并以機械工程和科學技術作為操作背景，從生產產品的設計研發階段開始，綜合應用計算力學、計算數學，和使用有限元軟件進行仿真和結構分析，解決實際問題中無法分析的復雜問題，使其簡單化，層次化。力求符合實際的生產需要，設計出最佳的設計方案。

工程中CAE的應用。應用一般的流程和自身的基礎，建立幾何模型和有限元模型。而這些模型中包括網絡分化、系統的組合和支離等。對強度應力、剛度（變形和應力）、振動模態等方面進行機械結構的分析。

4機械加工制造中的應用

計算機輔助制造。計算機輔助制造又稱“CAM”，是以計算機作為技術支持，完成生產從準備流程到制造流程的各項工作項目的設計、管理、控制。其涵蓋了規劃刀具路徑、控制刀位位置以及NC代碼的生成等。

工程中CAM的應用。為產品加工做好必要的準備工作，其中包含了提前對工藝流程、加工零件的數控數據編程，裝配機器的程序編寫等準備工作。工藝流程，是研究零件加工過程中所需的加工手段，加工順序和加工環境等，以往需要由熟練操作的技術人員才能進行操作，現在只需將操作數據輸入到設備上，沒有很多經驗的人員也能很順利的進行操作。數控數據編輯，按照編程的模式和先前所掌握的編程語言在NC機床上對零件加工進行工序的編輯工作，由于NC程序的編輯也隨著科技的發展在進步，所以較以前而言已經變得簡單化。裝配機器的程序編寫，目前很多的企業在零件加工方面面還是應用機床的比較多，但是在裝配上裝配機器還是有較大的應用，因此熟練應用計算機編程，有利于使得工作流程的簡單化，快捷化。

5計算機的監控檢測

在設備正常運行下，難免不會出現紕漏，但是有時出現的肉眼看不出來的問題，這就需要計算機設備來進行生產產品的檢驗，計算機采集、分析、存儲設備在運行過程中的數據，實施實時不間斷的監控。計算機監控可分為直接監控、監督監控、分層監控、和多元化監控。

6結束語

計算機技術的進步，帶動著機械工程行業的高速發展，推動著行業各階層的各領域的技術革新，讓人們充分認識到，計算機技術對于機械工程的重要性和占據的主導地位。貫徹和落實計算機技術在機械工程里的運用，并熟練掌控相關的知識，緊隨科技發展的腳步，堅定不移的走在機械工程中運用計算機技術這一有效途徑，來實現機械工程生產效益的最大化。并分析計算機技術的應用對作業流程的深遠意味。

參考文獻：

[1]郭仁生.機械工程設計分析和MATLAB應用{第3版}[M].北京:機械工業出版社,2012(01).

[2]王耕耘.磨具CAD/CAM綜合實驗[M].機械工業出版社,2011(01).

[3]王珉.基于逆行工程的CAD/CAM技術在模具開發中的應用[J].農業裝備與車輛工程,2008(01):90-92.endprint