計算機技術在機械設計制造和自動化中的應用

殷海鋒 王雪勝

摘 要：機械行業是我國的支柱產業之一，是推動我國國民經濟發展的重要動力。近年來隨著計算機信息技術的普及應用，其對機械行業也帶來了深刻影響，在推動企業實現生產自動化中也發揮了重要作用。計算機技術在在機械設計制造及其自動化領域中的應用可以有效提高機械產品的設計制造效率，降低企業生產成本，對企業可可持續發展有著重要意義，同時這也是實現科技發展的必然要求。計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用非常廣泛，例如在從產品的設計、研發、生產、加工及管理過程中都發揮了不可替代的作用。該文通過分析計算機技術的應用優勢，對計算機各種技術的具體應用進行了探討。

關鍵詞：機械行業 計算機技術 自動化 設計制造

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（a）-0004-02

1 計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用優勢

計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用主要體現在計算機輔助技術的應用、基于計算機平臺的數控機床的應用、計算機三維技術的應用以及計算機ERP管理系統的應用。目前計算機繪圖技術、數控機床已經在我國的機械行業中得到廣泛應用，保證了產品的設計質量和使用價值。計算機ERP管理系統在機械行業中的應用有利于降低企業生產成本，提高企業的經營效率，在企業的快速發展中發揮了重要、積極作用。計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用優勢主要體現在以下幾個方面：（1）計算機輔助技術的應用大幅度提高了機械行業的生產效率，主要體現于產品的設計和研發速度的提升，明顯縮短了產品設計時間，提高了產品設計質量。（2）計算機ERP管理系統的應用實現了企業的全方位管理，保證了企業各個部門、各個環節信息的及時傳輸和反饋，提高了企業的反應能力。（3）計算機存儲技術的應用實現了對企業各種生產信息資源以及產品設計圖紙的有效存儲，不僅提高了信息資源的管理效率，同時也避免了紙張的浪費。

2 計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用

機械設計制造及其自動化領域中計算機技術的應用主要體現在以下幾個方面：一是可視化、仿真、模擬、繪圖等輔助技術的應用，二是基于計算機平臺的數控機床的應用，三是計算機三維技術的應用，四是計算機ERP管理系統的應用。

2.1 計算機輔助技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用

在機械設計制造及其自動化領域中應用較多的計算機輔助技術主要有計算機可視化技術、計算機仿真模擬技術等。顧名思義，計算機可視化技術就是將抽象的機械信息和數據進行直觀化、具體化、可視化，將其轉化為更容易讓人理解的信息和數據，進而分析、計算以及掌握機械產品的特點和性能，了解機械產品的動態生產過程，不斷對其進行改進、優化。計算機可視化技術在機械設計和制作領域中的應用一方面可以發揮基礎的輔助設計作用，有利于減少人工誤差，提高產品設計的精確性；另一方面能夠極大地提高工作效率，節約了大量的人力和時間，推動了自動化的進程。計算機仿真模擬技術以計算機和軟件為基礎，匯集了多個學科的理論知識和技術原理，仿真模擬技術的應用可以有效解決機械制造中的復雜問題。在機械設計和制造過程中，產品加工是企業生產產品的基礎環節，利用計算機仿真虛擬技術可以為產品的加工提供理論和技術支持。例如在某些機械產品的磨削過程，利用仿真技術可以對磨削行為以及磨削質量進行預測和模擬，并以此為依據優化磨削過程。在機械設計階段，應用較多的計算機制圖技術，例如CAD、CAM 都是常用的計算機繪圖技術，利用計算機繪圖技術一方面可以減少制圖的差錯率，降低產品生產損失；另一方面能夠縮短制圖周期，為新產品的研發提供更多的時間。

2.2 基于計算機的數控機床在機械設計制造及其自動化領域中的應用

數控機床的最主要優勢特征就是能夠實現產品生產自動化，以計算機為平臺、軟件為基礎的數控機床的編程主要有兩種方式，即軟件自動編程以及軟件手工編程。基于自動編程的數控機床軟件主要應用于較復雜零配件的生產，以計算機為平臺采用標準的數控軟件語言對應用程序進行編寫，然后經過處理形成數控機床的運行程序。近年來隨著數控技術的快速更新和發展，計算機語言與數控編寫程序之間的相互轉換更加容易實現，更大程度上滿足了數控機床編程的需要。

2.3 計算機三維技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用

三維技術是現代計算機技術的重要組成部分，其采用了更先進的理論和方法制作神奇三維立體，為產品的生產提供了更科學的設計方法，例如對產品結構的受力分析以及對產品形狀的模擬分析都是三維技術在機械設計和制作行業的重要應用體現。CAD三維技術的應用不僅體現在對產品大小、形狀、特征以及產品位置的模擬分析方面，另外還可以對產品賦予一系列物理特征信息，通過對產品顏色、產品質量、產品體積、產品承壓力等物理特征信息的分析從而進一步保障產品設計質量。在以往的機械產品設計過程中，往往需要通過各種物理實驗和化學實驗來檢驗產品質量，而現在通過三維技術的模型功能就不再需要通過物理和化學實驗保證產品設計質量，如此就極大地節約了產品設計成本，同時也有利于提高企業的生產效率。

2.4 計算機ERP管理系統在機械設計制造及其自動化領域中的應用

機械零配件種類的復雜性決定了機械行業自身具有較強的離散性，企業很難保證產品的終端性。對于任何一個機械產品生產企業來講，都需要詳細、準確地了解和掌握自己所生產產品的零配件，包括零配件的個數、零配件的具體型號、零配件的可用性等信息都要有準確的記錄資料，這些信息資料是企業生產部門制定產品生產計劃的重要依據。機械產品生產企業日常運營主要包括產品加工以及產品管理兩方面內容，產品管理涉及到零配件數量管理、庫存管理、產品生產計劃信息管理，另外就是企業ERP系統的維護和管理，從ERP系統中可以準確查詢企業每個批次零配件的具體數量、毛坯數量、半成品數量、成品數量，如此可以實現對每個批次產品的動態跟蹤分析，及時掌握當前毛坯數量是多少、半成品和成品數量是多少、產品報廢數量是多少，對以上信息的掌握可以為企業決策部門提供科學的數據支持，對降低企業生產成本、提高企業經營效益有著重要意義。

3 結語

計算機信息技術的普及應用推動人類從機械化時代進入信息化時代，計算機技術的強大功能在各個行業領域中發揮著不可估量的作用，其在機械行業中的應用不僅提高了企業的生產效率，降低了企業的生產成本，同時在推動企業實現生產自動化中也發揮了不可替代的作用。目前計算機技術在機械行業中的應用主要體現在計算機輔助技術的應用、基于計算機平臺的數控機床的應用、計算機三維技術的應用以及計算機ERP管理系統的應用，隨著計算機技術的快速發展以及機械行業改革的深入，計算機技術與機械設計制造以及其自動化的融合將會成為以后的研究熱點。

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