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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[3]李思宇，侯俊吉，王鶴云.機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析[J].南方農機，2017，48（1）：121.

（作者身份證號碼：340122198801247213）

陸建東

摘 要：計算機信息技術的普及和應用推動了人類的進步，從機械化時代步入信息化時代。隨著經濟建設的發展，機械設備與機械產品的需求量不斷地增加，計算機技術在各個領域發揮著不可估量的作用，機械行業也不例外，計算機技術在機械行業的應用提高了生產的效率，降低了生產成本，推動實現了機械自動化生產。本文淺析計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用。

關鍵詞：機械制造及其自動化；計算機技術；應用分析

引言

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機械設計制造及其自動化中計算機技術應用的現狀

計算機技術的引進推進了我國快速進入互聯網信息時代，計算機技術的應用推動了我國機械設計制造及其自動化的全面發展。我國在高新技術領域存在明顯的劣勢，很多國家已經將納米技術、數控技術、激光整合技術等先進技術與傳統的機械設計制造進行結合，彌足了傳統機械設計制造的不足。我國在這方面起步較晚，對于計算機應用在其領域的研究深度和范圍比較欠缺。目前我國的專業教育仍停留在機械設計制造及自動化方面，并沒有與計算機應用進行結合，所以懂計算機應用的專業技術人才比較有限。缺乏綜合型人才的支持，要積極主動的進行改革和創新，改變我國機械設計制造及其自動化計算機應用的現狀。

2計算機技術在機械設計制造及自動化具體應用分析

2.1計算機技術的輔助功能的應用

在機械設計制造行業中，計算機輔助技術在設計階段發揮著非常重要的作用，機械產品的設計圖紙一般都較為復雜，傳統手工圖紙存在繪制時間較長、效率低下的問題。利用計算機輔助功能中的圖紙設計軟件，可以很大程度上減低圖紙繪制設計工作的復雜性。計算機輔助功能可以準確提供產品結構、大小和形狀等數據，使設計人員快速、準確的發現設計階段存在的問題，及時進行調整與修訂。利用計算機技術進行圖紙設計，對今后的再次編輯、修改增加了便利性，很大程度上提高機械產品設計的效率。

2.2計算機的仿真技術的應用

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。

2.3計算機技術的輔助功能的應用

機械設計制造及其自動化是一種跨越領域的發展，其中所遇到的問題是難以想象的，而且這也是一個紛繁復雜的過程，所以有必要運用到計算機的輔助技術。計算機輔助技術是計算機運用過程中必須要使用的一種技術，因為在各行各業的發展過程中，計算機的運用是與本身行業互相違背的，所以輔助技術的使用可以將二者間的矛盾化解。而計算機輔助技術簡單來說就是一種計算機本身具有常用功能，在機械設計制造及其自動化領域當中，可以提高機械的精準度以及設計上面的可實現性。這些都是提高經濟效益所必須要完成的步驟。在制造機械行業的零件時，計算機輔助技術主要是對工作原理進行分析，接著在機械原理的基礎上，參考機械零件的制造，將步驟化簡，并提高準確率，在機械產品的外貌、大小方面，都可以憑借計算機輔助技術來進一步提高效率。其次，對于機械制造行業來說，最重要的無疑是能夠提高自身的經濟效益，而機械行業的經濟效益來源就是生產的效率，在計算機輔助技術的幫助下，可以減少不必要的損耗，間接地就提高了生產效率。而且對于機械設計圖紙的設計來說，因為有輔助技術的幫助，所以就減少了在設計方面所需要的大量檢查工作。

2.4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。

2.5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。

2.63D技術的有效使用

對計算機技術來說，因為大部分功能是由程序構成的，所以無法直接幫助機械行業，但是由計算機技術中衍變而來的3D技能能夠幫助機械設計制造行業。工作人員可以利用3D技術將所要設計地機械材料模擬出來，然后從3D的角度進行觀察。這有利于使得產品規劃的更加合理，而且在某種程度上，減少了設計樣品的時間，再通過3D技術的研究之后，可以直接生產產品了。

3機械設計制造及自動化發展展望和建議

3.1微型化

從機械設計制造及其自動化發展的角度來說，其將會不斷朝向微型化方向發展。具體體現在以下方面：①體積更小。②能源消耗更低。③運動更加靈活。未來除了在機械設計制造及其自動化中應用，在其他領域，比如醫療領域等，該技術也會發揮出作用，推動相關領域的發展。從機械設計制造及其自動化需求角度來說，對于計算機技術的研發，要做好高效、便捷的把控，使其能夠為機械生產制造，提供有效的技術支持。

3.2網絡化

網絡技術的推動可以帶動機械設計制造行業朝著全球市場邁進。網絡技術的應用會促進新的設計產品在短期內在全世界領域進行推廣、應用。同時，遠程操作系統的完善也會使機械設計、制造行業的生產創造更為便捷。

3.3智能化

隨著機械設計制造以及計算機技術的發展，未來更多的新思想和新方法等，將會被融入進來，使得計算機技術更加智能，提高機械生產制造的信息化和自動化水平。計算機技術的應用，通過模擬人類智能，使得機器行為和推斷能力等，不斷增強，進而使得機械設計制造的自動化和智能化水平不斷推升。從當前計算機技術應用的實際情況來說，由于配套設備和技術標準等的限制，阻礙著相關技術的推廣應用。基于此，為了推動工業4.0智能化發展，需要加快技術研究和推廣應用，不斷完善相關標準。

結語

隨著科技的發展，各種技術都已經開始運用到機械行業的各個領域。在未來的發展過程當中，整個行業都是需要不斷學習的，計算機技術的運用也是一項龐大的工程，需要機械設計領域的人才不斷研究與發現，所以機械設計制造領域仍有很長的一段路要走。

參考文獻

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（作者身份證號碼：320211196809293410）