計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用

馬勇

摘 要：機械設計制造及其自動化是一門對各種工業機械、產品及設備的設計、制造、運行、控制等及相關企業綜合管理技術進行研究的學科。機械設計制造及其自動化以機械設計和制造為基礎，把計算機技術、自動控制技術、信息技術相融合，從而解決現代機械工程領域中存在的復雜問題，起到促進機械設計、機械制造及自動化發展的作用，將計算機技術應用到產品中，實現機械產品的智能化和自動化。

關鍵詞：機械；設計制造；自動化；計算機技術

引言

文章對機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用進行重點研究，以期起到一定的借鑒作用。在機械設計制造及自動化領域，計算機技術的普及程度越來越高，它推動了機械行業快速發展以及質量的提高，提高機械制造行業生產成效，相應節省生產成本和生產制造周期，這一系列的改進促使我國機械制造行業在國內外競爭中發揮出巨大優勢。在采用現代計算機技術的諸多領域中改進比較典型的有一體化機電技術、微型機電操作系統等。

1機械設計制造及自動化的內涵分析

機械設計制造及自動化包括工業機械與設備的設計、制造，以及對設備控制運行的問題研究，它是一門較為綜合性的學科。在此過程中，需要同計算機技術、信息技術和自動化控制有機結合在一起，在信息技術快速發展的過程中，計算機技術使得機械行業逐漸向智能化方向邁進，各種智能化的機械設備不斷進入市場。近年來，伴隨社會經濟結構的調整，雖然機械設計制造及自動化行業遭受一定的影響，但在關系國計民生的行業中仍占據主導地位。目前，較多工程領域都采用現代化技術，計算機與信息技術、自動控制技術的合作越來越深入。

2計算機技術在機械設計制造領域的應用概況

計算機技術在機械設計制造及自動化的應用體現在以下方面：

2.1可視技術

這是運用計算機技術將不便于理解的機械信息、數據轉變成直觀、易懂的信息化數據，使專業的設計人員對轉變之后的數據信息進行分析，掌握設計產品的屬性，并對其動態發展進行全面掌握，及時作出進一步的技術改進。計算機可視化技術具有兩個方面的優勢：第一、對工作人員設計工作具有很大的輔助作用，避免出現比如人工操作誤差率較高的現象，同時，對產品的可靠性也十分有利；第二，加快了設計與制造工作的實效性，進而大大提升工作效率，節省生產時間，加速自動化發展進程。

2.2虛擬技術

這是指利用計算機技術，創建出與實際環境及其相似的機械制造環境，對技術生產工作進行模擬體驗。這一技術中的虛擬環境操作可以預先對設計理念進行驗證，及早發現其不合理和不科學的部分，并對其進行完善與改進，減少了等設計出來之后再進行改進而產生的生產費用。

2.3仿真技術

這是指利用計算機技術描述出機械設備的模型，使產品的形態、物理數據、數學模型等比較形象化的進行展現，為實際操作過程提供參考標注與依據。仿真技術的采用極大提高了機械設計制造工作的科學化和自動化發展。

3機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用

3.1計算機技術的輔助功能

計算機技術應用的范圍比較廣，在學習機械設計制造及其自動化的過程中，要結合具體的計算機軟件進行同步學習。如二維制圖軟件CAD和三維設計軟件UG等繪圖軟件，不管在界面設計上還是功能表達上，計算機都為機械設計提供了方便。利用繪圖軟件大大提高了制圖效率，而且設計結構更加清晰，有利于設計人員后續的修改和優化。在使用計算機制圖的過程中，可以提高設計人員對產品的掌控情況，實現實時的修正。利用計算機可以清楚的了解產品的尺寸、結構等數據，通過系統內部的解釋說明，讓審圖者一目了然。

3.2計算機在數控編程中的應用

計算機編程分為手工編程和自動編程兩種。手工編程是由人工完成對各個階段的編程；自動編程是人工結合計算機，利用編程數控語言來編寫和處理程序。隨著計算機技術的進步和數控系統的發展，我國實現了數控與計算機語言的轉化，但計算機技術的發展速度比數控發展的速度快，所以二者結合使用時要注意二者的一致性，才能滿足數控編程的需要。

3.3計算機在數控加工中的應用

在現代的機械設計制造中，一些軟件的應用可以加快設計和加工速度的同時提升質量。機械CAD通過查詢實體質量實現對機械或零件質量與體積的計算。模具CAD通過CAM與CAD的集成應用，完成對復雜模具的設計。在機械設計中應用CAD和CAM，可以在計算機上繪制并呈現零件和機械的模型，并根據機械的特點對零件進行模擬裝配，在通過其他技術和工藝的應用進行完善，對整個加工過程進行模擬，形成數控程序，實現在數控機床進行輸出和加工。

3.4計算機的仿真技術應用

計算機仿真技術是計算機可視技術和計算機虛擬技術進步的產物，被廣泛的應用于機械設計制造中的模擬環節。通過繪圖軟件完成設計模型，考慮各個系統的設計合理性和可行性，使用計算機仿真軟件進行模擬。在模擬前需要進入參數設計頁面，對數據一一進行設置，然后進入網絡劃分頁面劃出與產品特征適應性較高的網絡，建立仿真模擬產品，通過缺陷指標值對各種結構設計的合理性進行分析。對模擬界面進行觀察和分析，發現產品設計過程中存在的問題，相關管理和設計人員及時解決問題，不斷的完善結構。在實際生產的實踐過程中，要不斷的調整和規范生產參數來保證產品制造的準確性和功能性。利用計算機仿真技術使機械設計制造及其自動化達到更好的效果。

結語

總之，以上就是我個人見解。計算機技術的應用是機械設計制造及自動化發展的必然趨勢，其運用可以將設計成果得到直觀呈現，使設計人員更為清晰發現錯誤并及時得到糾正，而且能加快圖紙編輯、修稿的時間和工作效率，還能對設計產品進行仿真模擬，對其進行性能檢測。所以，在機械設計制造行業，今后對計算機技術運用的研發力度仍需要持續加強，進而繼續促進機械設計制造及自動化朝著更加快速發展的方向邁進。

參考文獻

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（作者身份證號碼：340122198801247213）