計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用探究

任永華

摘 要：本文簡述了機械設計制造及自動化的內涵，對計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用進行了詳細分析，同時探討了計算機技術在機械設計制造及其自動化中的發(fā)展趨勢，以供參考。

關鍵詞：計算機技術;機械設計制造;自動化;應用

引言

機械設計制造及其自動化是一門對各種工業(yè)機械、產品及設備的設計、制造、運行、控制等及相關企業(yè)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(fā)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。 機械設計制造是我國建設與發(fā)展中的重要組成部分，與機械設計制造行業(yè)相關的領域在發(fā)展中，會投入大量的人力與物力，引進先進的設計制造技術，目的是為了實現機械的智能化、自動化發(fā)展。計算機技術在現代化行業(yè)的發(fā)展中具有重要的作用，也是機械設計制造行業(yè)發(fā)展的基礎條件。我國計算機技術在機械設計制造行業(yè)中的應用正處于初級階段，計算機技術在機械設計制造與自動化行業(yè)中的應用仍存在諸多的不足，需要進一步的改進與創(chuàng)新。但是大部分機械制造行業(yè)與技術團隊在實際的運行過程中，缺乏對計算機技術的創(chuàng)新技術，制約了機械設計制造行業(yè)的發(fā)展。因此，如何完善計算機技術，并合理的應用到機械設計制造及其自動化中，成為了相關企業(yè)需要考慮的問題。

1 機械設計制造及自動化的內涵

機械設計制造及自動化包括工業(yè)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(fā)展的過程中，計算機技術使得機械行業(yè)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(yè)遭受一定的影響，但在關系國計民生的行業(yè)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。

近年來，我國對科技技術的重視度不斷提升，計算機技術在經過不斷的改革與發(fā)展中，被應用在各行各業(yè)中，已經取得了顯著的成果。雖然我國的計算機技術與其他發(fā)達國家相比仍存在較大的進步空間，但是，隨著計算機技術在機械設計制造已經自動化中的應用，與傳統(tǒng)的機械設計制造行業(yè)已經具有了很大的進步。計算機技術的發(fā)展不僅促進了我國網絡信心時代的發(fā)展，而且推進了機械設計制造行業(yè)的進步。目前，機械專業(yè)教育注重培養(yǎng)學生在機械設計與自動化領域的技能，忽視了計算機技術在機械專業(yè)中的作用，造成了機械設計行業(yè)人才缺乏計算機技術技能，制約了機械設計行業(yè)人才的綜合性發(fā)展，使計算機技術在機械設計制造與自動化領域中的發(fā)展受到制約，改革與創(chuàng)新的速度慢，無法跟上發(fā)達國家機械設計制造行業(yè)發(fā)展的步伐。

2 計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用

2.1 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(xù)的修改和優(yōu)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(tǒng)內部的解釋說明，讓審圖者一目了然。

2.2 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(tǒng)的發(fā)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(fā)展速度比數控發(fā)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。

2.3 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。

2.3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(huán)節(jié)。通過繪圖軟件完成設計模型，考慮各個系統(tǒng)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(fā)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(guī)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。

3計算機技術在機械設計制造及其自動化中的發(fā)展趨勢

3.1微型化

從機械設計制造及其自動化發(fā)展的角度來說，其將會不斷朝向微型化方向發(fā)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(yī)療領域等，該技術也會發(fā)揮出作用，推動相關領域的發(fā)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(fā)，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 智能化

隨著機械設計制造以及計算機技術的發(fā)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(yè)智能化發(fā)展，需要加快技術研究和推廣應用，不斷完善相關標準。

3.3 開放性

計算機技術的應用，使得機械加工的開放性得以實現。其指的是在網絡操作中的具體應用，在數控中引入計算機技術，實現網絡圖形顯示和動態(tài)仿真等，進行獨立模塊處理以及信息交換，進而滿足生產的具體要求。計算機技術水平的不斷提升，會密切數控技術和計算機技術的聯系。基于PC平臺的開放數控系統(tǒng)研究，使得數控加工技術的應用更加簡便。不過這會對計算機軟硬件條件，有著更高的要求。在進行程序編制時，需要使用到高級語言，使得計算機網絡技術的應用更加完善。基于此需要強化相關技術的研究，為計算機技術的應用，提供相應的保障。

結語

總而言之，機械行業(yè)是我國的支柱產業(yè)之一，是國民經濟發(fā)展的重要動力。在全球呈現競爭趨勢的今天，機械設計制造及其自動化的領域采用計算機技術能起到進一步提高生產效率、降低生產成本、增強市場競爭力的作用，對企業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義，是實現科技發(fā)展的必然要求，在實際的工作中，要根據實際情況對于計算機的應用進行進一步的研究與探討。

參考文獻：

[1]于洪新.我國機械設計制造及其自動化發(fā)展方向分析[J].電子測試， 2016（8）：152-153.

[2]李衛(wèi)軍.機電工程技術及自動化應用問題探討[J].中國機械， 2015（20）：57-58.