計算機技術在機械設計制造和自動化中的應用

孫冰

摘要：機械設計制造和自動化在我國經濟的發展中起到重要作用，其支撐著我國工業的發展，在國民經濟發展中起到基礎作用。機械設計制造和自動化中使用計算機技術，可以切實提升機械制造和自動化的效率，降低生產成本。本文分析機械設計制造及其自動化的含義 ，計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用情況，優勢和具體應用，并對計算機技術在機械設計制造和自動化中應用的前景進行預測。

關鍵詞：機械設計制造 自動化 計算機技術

隨著計算機技術、新材料和信息技術的高速發展，在機械設計和自動化行業中，計算機技術開始融入，促進了機械設計制造和自動化技術的進一步完善，提升了機械制造的效率和精度，有效的控制生產成本，機械設計制造中的自動化水平在不斷完善。計算機技術的使用提升了我國機械設計制造的市場競爭力，在機電產品一體化中發揮突出的作用。

一、機械設計制造及其自動化的含義

機械設計制造及其自動化結合了各類工業機械、設備和機電相關的產品的設計與制造，提升了產品的制造效率，完善了產品生產的控制流程。機械設計制造及其自動化主要包含機械設計和制造，結合計算機技術、自動化理論和信息技術，在現代工程領域可以解決非常復雜的問題，實現了機械制造的全自動化，也使得機械產品朝著智能化的方向發展。

二、計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中應用的優勢

計算機技術在機械設計制造和自動化行業中得到了廣泛應用，主要是應用計算機輔助技術，在數控機床應用的環節中，建立計算機平臺，借助三維技術繪制圖紙，通過ERP管理實現機械設計和制造的全方位管理。現在，計算機繪圖技術在機械設計中發揮突出作用，數控機床在機械加工中呈現出明顯優勢，可以提升產品的精確度。通過計算機技術建立ERP管理系統，其在機械行業中應用，可以對企業的生產成本進行有效的控制，企業的經營效率可以得到穩定的提升，促進了企業的高速發展。計算機技術在機械設計和制造中采用，機械行業的生產質量得到提升，產品設計的效率提升。采用ERP管理系統，實現了機械制造的全天候管理，數據可以及時的傳輸到各個部門，機械設計和加工的數據可以及時的反饋，提升了企業應對突發狀況的能力。計算機具有強大的存儲空間，可以收集大量的生產信息，將機械設計圖紙完好的保存，為機械設計和制造提供了大量的依據，對信息資源進行高效管理。

三、機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用概況

在機械設計制造和自動化應用中，計算機技術如今在更加廣泛的領域使用。在各類大型設備的研發工作中，就需要借助計算機技術，設備與設備之間的功能存在聯系，在一些重點制造環節中，計算機技術作為突出貢獻。計算機技術在機械設計中，可以使設計更加的縝密，促進了機械行業的發展，在機械制造中，使得大規模集成電路的設計成為重點。如今，計算機的存儲容量得到了很大的提升，在航空航天設備、各類武器設備等制造中，計算機技術必不可缺。機械設計制造和自動化應用中，計算機技術可以使設計更加直觀，通過虛擬技術的應用，可以將設計進行模擬分析，及時修改設計中不合理的部分。

（一）計算機可視技術的應用

計算機可視技術將抽象的機械信息轉化成具體的模型，通過對數據和信息的分析，機械設計和制造人員可以直接對這些數據進行計算，掌握機械產品的主要參數，對機械設計和制造進行動態的管理，及時優化產品的性能，進行產品的改造。計算機可視技術在機械設計制造領域發揮的作用非常大，可視技術與機械設計制造的融合，可視技術起到補充的效果，防止設計人員在設計中出現誤差，導致產品在實際的應用中存在沖突，降低設計失誤出現的概率，提升機械制造的準確性。在計算機技術的應用下，可以節省機械設計和制造的時間，降低了人力勞動，提升了制造的自動化水平。

（二）計算機虛擬技術

計算機虛擬技術指的是建立一個與真實環境具有相似性的虛擬環境，從而在機械設計中可以將設計的作品放在虛擬的環境中進行分析，對技術的實際應用效果進行分析。虛擬技術將設計理念在虛擬的環境中展現，與設計理念的可行性進行分析，使機械設計過程更加的科學，降低由于設計誤差導致的成本問題。

（三）計算機仿真技術

計算機仿真技術指的是采用媒體的方式對機械模型進行分析，將機械產品的形態展示出來，通過建立數學模型的方式，將立體化的產品動態展出，為產品的制造提供直觀的依據。采用計算機技術，實現機械制造的自動化，簡潔化設計方式。

四、計算機技術在機械設計制造和自動化中的應用

（一）計算機輔助技術的應用

在機械設計制造和自動化中，計算機輔助技術廣泛應用，通過可視化展現、對設計進行仿真，建立虛擬應用環境，可以提升機械制造的精確度。通過計算機輔助技術，可以使數據的分析更加精確，得到更加具體的參數。輔助設計的應用，可以降低設計工作中的誤差。在機械制造環節中，可以提升制造的效率，節約人力資源的使用。仿真技術可以將機械制造中較為復雜的問題簡潔化，虛擬技術在生產中，可以為產品的應用提供虛擬化的環境，模擬產品應用的效果。例如在機械產品磨削中，采用仿真技術可以對磨削的質量進行預測，從而在實際的磨削操作中，可以優化流程。在機械設計中，通過CAD和CAM繪圖技術的使用，可以提升繪圖的精確性，降低產品的誤差。通過軟件繪圖，繪圖的效率也能得到保障。

（二）計算機數控車床技術的應用

數控車床的應用可以實現產品生產的自動化，通過建立平臺的方式，實現了自動編程。在進行形狀復雜的零部件生產中，采用計算機技術，建立程序，可以實現數據車床的自動化運行。如今，計算機語言和數控編程程序之間的轉化更加便捷。

（三）計算機三維技術的應用

計算機技術中，三維技術也是一項核心技術，可以展示三維的產品。在進行產品的結構和受力分析中，就可以采用三維技術。CAD三維技術可以對產品的尺寸、位置等進行分析，還能結合產品的體積和承壓等物理性質，從而提升產品的設計精度。在傳統的機械產品設計中，還要借助大量的實驗分析，確定產品的質量和性質等，如今，采用三維模型代替了實驗，節省了時間和成本。

（四）計算機ERP管理系統的應用

在機械零部件加工環節中，各類配件非常復雜，導致機械行業呈現出明顯的離散性特征。企業在產品生產前，應該詳細的了解配件的型號和參數，對參數進行管理。在產品生產完成后，還要進行庫存管理、產品生產信息管理、半成品和成品的管理，這些都需要以具體的數據呈現，通過計算機ERP管理系統，上述的內容都能統一管理，使企業的生產有條不紊。

五、計算機技術在機械設計制造及其自動化中應用的前景

隨著技術的發展，我國機械設計制造行業發展非常迅速，但是我國這一行業與發達國家相比還存在一定的差距，需要進一步融合計算機技術。隨著計算機技術的發展，機械設計和制造必然會朝著微型化、網絡化和智能化發展。

（一）微型化

如今，計算機技術高速發展，機械設計制造也會朝著微型化趨勢發展。機械產品的體積會更小，在運輸過程中可以節省成本和人力資源，也不會產生太大的消耗。在進行醫療和軍事設備生產中，微型化生產占據很大的優勢。

（二）網絡化

網絡技術使得生產全球化，機械設計制造也在世界范圍內發展。新的產品可以很快的推廣，隨著遠程監控技術的完善，機械設計制造流程會更加簡潔。

（三）智能化

如今，機械設計制造都高度的采用計算機技術，將各類新技術融合，借助人工神經網絡完善模擬，使得機械具有一定的邏輯能力，機械設計制造朝著智能化方向發展。

（四）開放性

計算機技術的高度使用，使得機械設計制造朝著開放性方向發展。采用網絡操作的方式，在數據技術使用中結合計算機技術，對設計圖紙進行動態的仿真，完善信息的獨立模擬，實現了信息的高效交換。計算機技術的使用，建立PC平臺，使數控技術在使用中流程更加簡單。在進行程序編程中，采用高級語言，提升機械制造的自動化水平。

六、結語

計算機信息技術的使用實現了機械制造的現代化，計算機推動了機械設計的精度提升，在機械行業中發揮非常突出的作用。計算機技術在機械設計制造中的應用，主要采用計算機輔助技術、三維技術和數控車床等，并采用ERP管理對生產和庫存等進行高效管理。隨著計算機技術的進一步發展，機械行業會實現長遠發展，機械設計制造的自動化水平會更高。

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（作者單位：山東省桓臺第一中學）