淺析計算機技術在機械設計制造及自動化中的應用

袁健博

（山東科技大學，山東 泰安271000）

機械設計制造對國家的建設、發展起到關鍵作用，為實現機械自動化、人工智能化的發展，在機械設計制造領域引入各項先進技術，同時也投入大量的人、物力和資金。計算機技術在現代化發展中起到關鍵性作用，各行業的發展已離不開計算機技術，同時也是機械設計制造行業的基礎。我國計算機技術與機械設計制造行業的融合與發展仍處于初步階段，其應用還存在諸多弊端，如在實際運行中缺乏計算機技術的創新性，限制其發揮最大作用。在今后的發展中必須進一步改進、創新，使計算機技術能夠更好的融入到機械設計制造中，以推動該領域的發展，如何改革和創新計算機技術的應用已成為目前最重要的問題。

1 計算機技術應用現狀分析

社會的發展與科學技術水平息息相關，近年來我國不斷提出科學技術創新與改革，國家在這方面的重視程度不斷提升，并且隨著不斷的發展我國在許多領域已經取得了驕人的成績和眾多研究成果。機械設計制造行業在我國國民經濟總值中的比重不斷攀升，且目前仍然處于增長階段，我國的工業體系不斷完善，由于機械設施及制造行業的關鍵性，許多學者、研究人員對其進行深入研究，并不斷創新制造理念，以提高產品的質量和水平為人民生活提供保障。通過對我國機械設計制造及自動化行業計算機技術的應用現狀分析發現，相比于一些發達國家，我國在該領域的研究、成果等還存在一些差距，但不可否認，我國在該領域的發展已經上升了幾個層次，與之前相比取得很大的進步。目前，在該領域還存在基礎理論不完善，創新性不夠等問題，這些問題均會不同程度限制計算機技術在機械設計制造行業的發展，需要通過不斷研究與探索解決，加快該領域的發展使其能夠跟隨社會發展的趨勢，在目前激烈的競爭環境中取勝。

2 計算機技術在不同方面的應用

2.1 輔助功能

計算機技術中主要的輔助功能包括可視化與仿真模擬，機械信息一般都很抽象，此時就需要此類輔助功能將抽象化信息進行具象化分析。隨著計算機技術的不斷成熟，輔助功能也逐漸完善，該項技術在機械設計制造及其自動化領域中已得到廣泛應用，通過輔助功能分析，即將抽象的機械數據信息具象化的表達，使分析人員能夠更好的進行數據處理與分析，提高處理效率與質量。可視化功能可以提高信息準確度，有效減少人為因素產生的誤差，提高產品質量，同時也在一定程度上減少人為工作量，提升工作效率，節省設計與制造時間；仿真模擬功能的應用則會將復雜的問題簡單化處理，也節省了大量的工作時間，提升工作效率。這兩種功能的應用均有利于機械設計制造及自動化行業的發展。在此背景下，從事該領域研究、工作的人員就必須不斷提升自身的理論知識水平與工作能力，掌握相關計算機技術。必須對CAD 等二維制圖軟件與UG 等三維設計軟件能夠熟練使用，這些繪圖軟件均具有很高的使用價值[1]，可為日常工作的開展提供基礎保證，同時也可以提升工作效率，確保設計結構的清晰化、具象化。綜上，計算機技術在機械設計制造及自動化發展過程中具有較強的實用性。

2.2 仿真技術

仿真技術是繼可視化、虛擬技術后的新型技術，在機械設計制造領域中發揮重要作用。在實際生產過程中，可以通過仿真技術建立三維模型，便于工作人員進行全面的分析并改進相關的問題，完善機械設備制造。此外，通過建立模型可以直觀展示出相應的數據信息，在進行相關分析時，可以借助相關手段對這些信息進行處理、分析與存儲。三維模型設計可以使工作人員實時掌控數據信息且能夠為后期設計、修改提供數據支撐。比如，實際零件制造過程的大致步驟為建模、澆筑、排溢、冷卻，這些步驟的準確性與系統具體設計參數密切相關。因此，工作人員可進行模擬工作，保證其準確性，具體如下：查詢制造參數設置各項參數，然后劃分網格，最后建立仿真模擬產品，分析合理性。通過觀察、分析模擬產品中的各項參數可以發現設計環節中存在問題，具體問題具體分析給出解決方案，確保參數設計的準確性、有效性和合理性，以保證產品質量[2]。

2.3 數控機床技術

數控機床技術是機械產品生產自動化的重要內容和主要計算機技術手段，主要指利用計算機技術的相關軟件對數據機床機械制造編程，主要包括軟件自動編程和軟件手工編程[3]。其中自動編程技術適用于復雜的設計制造過程，軟件手工編程則需要計算機平臺的支持以實現計算機語言與數控編程的相互轉化。相關工作人員必須學會這兩部分內容才能更加全面的了解和掌握數控機床技術。但互聯網與信息技術的發展，使得自動編程成為主流。在自動編程過程中，相關工作人員通過計算機技術掌控相關數控軟件進行編程，并進行零配件的設計、制造。近幾年，數控機床技術突飛猛進不斷突破和創新，使其在機械設計制造與自動化發展領域發揮關鍵作用，同時也對其他行業發展提供助力。

2.4 三維技術

三維技術為機械設計制造提供科學有效的技術方法，與傳統方法相比，該種方法更加直觀化、具象化[4]。三維技術在對機械結構與形狀分析中發揮巨大優勢，其可以對機械產品的大小、形狀、受力等進行立體分析，直觀發現產品設計中的問題以保障效果。此外，三維技術的發展改變了傳統設計質量難以保證、檢驗時間過長、檢驗過程復雜等缺點，通過產品模型刪除產品實驗過程提高生產效率，將繁冗的檢驗過程簡單化、標準化，保障產品質量提升產品收益。

3 未來發展方向

3.1 智能化

智能化發展是互聯網時代的代名詞之一，科技智能化對機械設計制造及自動化行業的長遠發展起到關鍵作用，也是提高綜合國力的基礎之一。智能化發展已成為該領域研究的焦點，智能化已深入到人們生活的方方面面，比如教育、醫療等，智能化發展提升人們的生活質量，智能化早已深入人心，受到大家的追捧。因此，機械設計制造及自動化行業要追趕社會發展的步伐，滿足人們生活需求就必須向智能化靠攏，通過不斷的創新、改革使智能化技術融合到機械設計制造及自動化行業中，實現行業的智能化發展。

3.2 經濟化

機械設計制造行業中計算機技術的應用不僅僅可以提高機械生產效率、提升產品質量而且在極大的節省了生產時間和人力、物力投入，提升企業效益。這一特征是將計算機技術應用到機械設計制造行業的目的也將是該行業未來的發展方向。在現代生產建設過程中將會應用到大量的人力、物力和資金投入，這樣極大的增加了制造成本，甚至會產生資源浪費。因此，必須對計算機技術的應用進行宣傳還要不斷加強相關方面的研究，使該項技術能夠更好的與機械設計制造行業融合，從根本上實現機械設計與制造行業的經濟化發展。

3.3 微型化

微型化發展針對的是一些機械設備，需要在保證各機械設備使用功能完整的情況下進行功能化處理，縮小體積的同時增加綜合性能，提高維修處理方法等。微型化發展會大量節省能源、資源以及生產空間，在城市化發展嚴峻的形勢下具有重要意義，但目前有關微型化發展方向的研究仍需更加深入。

4 結論

目前，我國機械設計制造及自動化行業仍處于發展階段，計算機技術的發展為該行業帶來新的機遇與挑戰，該技術的應用使產品的生產效率不斷提升，產品質量不斷提高，為人們的生活提供方便，提升生活質量。隨著我國經濟實力的不斷增強，市場競爭愈加激烈，對于機械設計制造及自動化行業的要求也不斷增加，標準不斷提升。因此，各研究人員必須更加深入、廣泛的對該領域進行研究、分析，并不斷創新與改革相關技術，促進計算機技術在機械設計制造及自動化發展中的應用，進而推動該領域發展。