機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析

趙力

摘要：隨著計算機技術、信息技術、新材料及能源技術以及微電子技術的不斷革新和飛速發(fā)展，其在各領域的應用也越來越廣泛。在機械設計制造及其自動化行業(yè)中，計算機技術的普及程度逐漸加深，使得機械設計制造及其自動化得到了質(zhì)的飛躍和發(fā)展，提高了機械設計及制造的效率，節(jié)省了生產(chǎn)時間及成本，促使機械設計及制造的自動化進程不斷加快。同時它也使我國的機械設計制造在激烈的市場競爭中具有較強的優(yōu)勢。機電產(chǎn)品一體化、微型機電系統(tǒng)等等都是計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中進行應用而出現(xiàn)的典型成果。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；計算機技術；應用分析

1機電一體化的發(fā)展和計算機的應用

1.1 機電一體化的發(fā)展

工業(yè)革命推動了人類社會的進步和發(fā)展，1971年，提出了“機電一體化”的概念，其目的就是將人力勞動從生產(chǎn)中解放出來，實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率和效益。1984年，對機電一體化提出了初步的定義，其中“計算機信息網(wǎng)絡協(xié)調(diào)與控制”成為機電一體化的核心內(nèi)容，計算機技術在工業(yè)生產(chǎn)制造中的應用優(yōu)勢得到了廣泛的認可。機械設計及其自動化與計算機應用結(jié)合，使其有了更大的發(fā)展空間。一方面，機械設計制造是個極復雜、極繁瑣的過程，計算機的應用，使人力得到了解放，同時其強大的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理功能及反復的抹寫功能使機械的設計更加精確、可靠、方便。另一方面，計算機技術的應用是生產(chǎn)過程達到了可視化、智能化，機器可以在無人操作的情況下運行，例如物流過程中的智能碼垛機，可以根據(jù)物品上的標記將物品進行分類存儲、運輸?shù)龋蟠蟮奶岣吡斯ぷ餍剩瑑?yōu)化了機械系統(tǒng)的工作效率，促進了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。

1.2 機械設計制造及自動化中計算機技術應用的概況

計算機自誕生以來，其發(fā)展是難以預想的，在機械設計制造及自動化中，其最常用的是計算機的可視技術、虛擬現(xiàn)實技術和仿真技術。計算機可視技術是指可通過計算機將相關的機械信息轉(zhuǎn)化為可視的、直觀的數(shù)據(jù)信息，人通過對這些數(shù)據(jù)的觀察、監(jiān)測可以預測所設計機械的特點性能等、可以了解機械自動化中的工作運行情況，以及時掌握其動態(tài)，并對其進行改進、優(yōu)化。總之，計算機的可視化技術是機械設計、運行監(jiān)測的相關信息轉(zhuǎn)化為可視的信息資源，為人的行為提供參考。一方面，這一技術的應用為機械設計制造提供了輔助設計等功能，提高了機械設計的可靠性、精確性；另一方面，計算機可視化技術的應用，提高了機械系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，提高了自動化生產(chǎn)的效率。計算機虛擬現(xiàn)實技術是依靠計算機創(chuàng)建和模擬體驗現(xiàn)實世界的計算機技術，實現(xiàn)了人機交流的較高境界，使人的理念與現(xiàn)代科技相結(jié)合，推進了人的思想實踐，使機械的設計制造及自動化過程更加協(xié)調(diào)、完美。

1.3 行李分揀系統(tǒng)

當前機場使用的行李分揀系統(tǒng)，作為機場最復雜機械設備與自動控制系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)，主要是針對航站樓內(nèi)部旅客交運的行李，利用相互連接的輸送機系統(tǒng)進行傳輸、分揀和安全檢查。為適應當前機場內(nèi)部的運輸需求，建立集成的并且能夠滿足當前機場需求的監(jiān)控系統(tǒng)能夠保障機場內(nèi)物流鏈各環(huán)節(jié)的安全、高效運轉(zhuǎn)，而行李處理系統(tǒng)應用到現(xiàn)實中，能夠減少機場內(nèi)部物流運輸出現(xiàn)的問題，并且相應的工作處理起來非常便捷、高效，減少了因人為原因造成的差錯事件。

1.3.1 傾翻式托盤分揀

傾翻式推盤分揀機使用了專用的直線感應電機來提供店里，并將相互連接的托架作為傾翻結(jié)構(gòu)承載行李，托盤能夠利用軟件控制托盤的傾斜位置，分揀機內(nèi)的行李將會輸送到傾翻式托盤分揀機中，并且放置到對應的目的地滑槽中。傾翻式托盤分揀機的應用，提高了分揀效率和分揀準確度。自動化分揀設備在目前大型機場中大量應用。

2 機械設計制造及自動化中計算機技術的具體應用

2.1 機械設計制造中的計算機輔助功能分析

機械設計制造及自動化是一個復雜、繁瑣的過程，計算機在這一過程中的應用是科技發(fā)展的必然結(jié)果，也是機械設計制造及自動化自身發(fā)展的需求。計算機輔助設計是計算機的常用功能，在報刊、服裝、機械等方面都有廣泛的應用，機械設計中，利用計算機設計輔助功能可有效的提高產(chǎn)品設計的可靠性和精度，為機械生產(chǎn)制造帶來更高的效益。第一，機械設計的目的是機器生產(chǎn)性能夠優(yōu)越的體現(xiàn)出來，在這一過程中繪制復雜的機械圖非常關鍵，利用計算機的CAD、CAM等軟件，對機械設計進行科學的信息處理，使這一復雜過程變得清晰、明確，且減少了人為失誤、出錯等，提高了機械設計的效率和科學性。第二，機械設計中要對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等進行分析利用計算機輔助技術對設計的機械產(chǎn)品形成具體的描述，使設計人員能夠更加直觀的看出設計的問題和不足，有利于提高設計速度和設計有效性。第三，計算機輔助功能的應用方便了圖紙的編輯、修改，在圖紙分析中不用做反復、重復的工作，一切圖形繪制、數(shù)據(jù)計算及處理等問題計算機都能搞定。

2.2 機械自動化中計算機技術的應用

機械的自動化是工業(yè)革命的偉大產(chǎn)物，極大的提高了機械生產(chǎn)的效率，當前機械生產(chǎn)制造的自動化在各行各業(yè)有廣泛的應用，在解放人力勞動的同時實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化、智能化，提高了生產(chǎn)的效率和精度。在機械制造中，利用與計算機相關的傳感技術、電磁波技術、遙控技術等，識別和操控機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，對提高機械生產(chǎn)效率有很大的意義。一方面，計算機的參與使機械生產(chǎn)過程中一些復雜的環(huán)節(jié)無需人直接參與便可得到解決，促進了機械生產(chǎn)的安全性、可靠性。另一方面，計算機技術的應用確保了機械生產(chǎn)系統(tǒng)的最佳狀態(tài)，不但確保了生產(chǎn)安全、提高了生產(chǎn)效率，還節(jié)省了生產(chǎn)成本等。例如對機械零部件產(chǎn)品的包裝，利用計算機控制的自動包裝機，無需人員參與，就可對產(chǎn)品進行包裝，大大提高了生產(chǎn)的速度和效率。

結(jié)語：

機械設計制造及其自動化中計算機的應用已非常普遍，早已融入其中，成為機械設計、制造、自動化生產(chǎn)的一部分。當前，我國的機械設計制造及自動化生產(chǎn)與國際先進技術還有一定距離，水平不高是一個客觀存在的現(xiàn)實，針對這一現(xiàn)狀，重視計算機硬件、軟件的開發(fā)，使其更好的應用到機械的設計制造及自動化生產(chǎn)當中，是推進我國機械制造水平發(fā)展的有效途徑。

參考文獻：

[1]賈志欣.機械設計制造及其自動化專業(yè)網(wǎng)絡化平臺建設[J].實驗科學與技術，2013（4）.endprint