機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析

范瑞欣

摘要：現代技術的發展加速了機械制造業與計算機的融合，在機械設計制造及其自動化中應用計算機技術，可以不斷推動機械制造業向智能化的發展目標邁進。隨著機械設計現代化的發展，計算機技術在推動機械設計制造及其自動化發展方面發揮的作用越來越大，而關于計算機技術在有關方面的應用已然成為研究與實踐的熱點內容。所以，文章著眼于機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用問題展開探討，并結合筆者在這方面的實踐工作經驗提出思考。

關鍵詞：機械設計;制造自動化;計算機技術

毫無疑問，機械制造是我國社會經濟制造業發展的關鍵點，同時隨著社會的進步和發展，機械制造業方面呈現出了極為突出的矛盾和問題，經濟建設和文明建設的發展催促著機械文明的進一步發展，而從機械的發展來看，其同樣也反作用于工業革命及科學技術。

一、機械設計制造及其自動化的內涵及優勢

經過近些年的發展，我國已成為世界第一大工業國，這與機械設計制造行業的發展分不開，無論是軍事設備，還是道路橋梁都需要機械設計制造行業的支持。但隨著科技的發展，先進的科學技術與機械設計制造的融合是一種必然趨勢，不斷推動著機械行業向自動化、智能化的方向邁進。將計算機技術應用于機械設計制造行業有助于破解生產中的難題，能夠顯著提高產品的制造效率并且大幅縮短產品的設計開發周期，不斷滿足中國甚至世界的發展需要，是發展的必然趨勢。未來機械設計制造及其自動化發展的空間十分巨大，零部件的生產流程也將越來越簡化，更多設備智能化、自動化生產作業都將逐步實現，機械將取代工人完成更加精準的生產。工作人員日常的工作只是做簡單的日常維護和定期檢查，通過計算機對機床進行有效的控制，確保相關設備持續進行高質量的作業，產品設計者也可以從繁雜的工作中脫離出來。通過計算機完成模型設計，減少手工繪制的誤差，不斷提升設計的質量，完成更高難度復雜化的設計。

二、現階段機械設計制造及其自動化發展過程中遇到的問題

新時期，科技水平直接影響社會的發展速度。我國社會愈發重視科技，計算機領域中的改革創新速度大幅度提升，并且逐步在我國社會各個領域得到深入應用，取得了一定效果。在和西方各個發達國家進行比較的過程中，我國計算機技術發展展現的優勢并不明顯。但是，在計算機技術逐步融入機械設計制造行業的過程中，引導機械設計制造行業發生了一系列變化，這些變化將直接影響本行業的日后發展。計算機技術水平的迅速提升，推動了社會各行業的發展。過去相當長一段時間中，我國教育領域大力開展計算機自動化人才培養工作，但是人才培養機制的適應性不強，培養的人才在機械設計行業中的適應性不強，影響機械設計制造行業的發展，甚至在我國更新產業結構的過程中造成了一定的負面影響。

三、機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用研究

1.計算機技術在數控機床上的應用

計算機技術被廣泛應用于機械設計制造及其自動化和數控機床上，提高了數控加工的開放性、靈活性。計算機技術的應用推動了計算機網絡通道與接口的鏈接，實現了圖像、動態的呈現，通過對模塊的處理來完成相關信息的處理，不斷滿足實際生產的需要。計算機技術的不斷發展也在不斷推動著數控技術的革新，二者在發展中結合得更加緊密。計算機的應用實現了人工無法達到的操作，使現代加工技術更加靈活、專業。在實際應用中還要重視對程序的編制，更好地使用好高級語言，不斷提高計算機應用在數控加工領域的價值。

2.計算機繪圖技術在機械設計制造及其自動化中的應用

計算機繪圖技術是利用計算機圖形處理技術來實現繪制和顯示機械圖形的技術類型。相較于傳統的手工繪圖方式而言，計算機繪圖技術是將計算機圖形處理的技術運用到繪圖工作中，實現繪圖的自動化、流程化、信息化。目前，在繪圖過程中應用比較多的計算機技術主要有CAD技術、CAM技術等，這些技術軟件中的龐大功能基本滿足了機械設計制造過程中的繪圖需求，并且將傳統手工繪圖中的一些龐雜、繁瑣的內容交由技術進行簡單的處理，極大地提高了繪圖的效率。例如，在CAD繪圖過程中，如果需要繪制復雜的軸對稱圖形，繪圖人員只需要在軟件中繪制出一半的圖形，然后利用軟件中的鏡像命令，就可以直接復制出另外一部分圖形。

3.計算機仿真技術的應用

在課時技術和虛擬技術愈發成熟的背景下，逐漸衍生出計算機仿真技術這一重要產物，在機械設計制造模擬工序中得到了廣泛的應用。例如，在某一個零部件依靠三維繪圖軟件進行建模后，需要分析后續澆筑系統和冷卻系統的設計科學合理性、適應性等參數指標。在這一道工序中，可以使用計算機仿真軟件，如可以使用SimuWorks仿真軟件開展模擬工作。在模擬工作正式開始前，首先應當進入參數設計這一框架，逐項完成參數指標的設置工作。而后在各個參數指標的框架下完成方針模擬產品構建工作，對此產品的各項參數指標形成清晰的認識。積極模擬后，可以對本產品的優勢及缺點形成清晰認識，設計人員可以依據問題及時找尋有效的措施來解決問題，從而不斷完善本產品的結構。在具體實踐過程中，為了可以提升本產品的精準性，需要不斷優化各項參數指標。在此過程中施行計算機仿真技術，可以達到一個非常好的效果。

4.計算機技術的輔助功能

對于計算機技術而言，其涉及的范圍廣且學科多，借助比較專業的計算機軟件來進行機械的設計制造和機械自動化的學習發展，往往能夠發揮良好的輔助作用，包括像CAD（二維制圖軟件）與UG（三維設計軟件）等，下圖為使用CAD繪圖軟件完成后導入UG建模模式下進行后期處理的離心泵誘導輪和葉輪模型。

在關于機械的設計環節中，對于界面的設計和產品功能的模擬基本都沒有辦法脫離來自這些軟件所提供的支持和幫助。因此，這些軟件的使用往往能使得其設計的質量以及設計效率大幅度提升，并且更加便于設計人員針對產品進一步優化與改進。在進行計算機繪圖的時候，通過二維圖形和三維實體之間的互相轉換，進一步提升設計者對于機械產品的系統控制，還要在設計環節改正方案中具體存在的缺陷。繪圖軟件可以有效地保證尺寸標注的效率，同時針對部分數據的改變也不會影響到結構的完整性，另外通過在軟件中標題欄對不同的零部件名稱及其技術要求進行標注，會更加方便審圖人員的審核。

5.大數據技術在機械設計制造及其自動化中的應用

大數據技術是借助計算機等設備實現收集、組織、處理批量數據的計算機技術類型。在機械設計制造自動化的過程中，海量的機械設備運行數據通過特定的系統匯總在一起，這些數據既是對機械設備生產運行狀態的反映，也是了解有關設備運行中可能存在的問題的重要途徑。在具體的機械產品設計制造過程中，企業可以運用大數據技術對流水線上的各環節的數據進行深入的分析，掌握生產的實際情況，對當下機械產品設計、加工與生產方面可能存在的問題進行數據分析，并根據問題分析做出相關的機械設備乃至整個流水線的檢查維護，從而保證生產活動的持續、穩定開展。

結語

機械產品設計制造及其自動化，是制造業轉型升級的內在要求，也是企業等主體適應產業發展的必要選擇。所以，相關企業需要切實依據本企業實際情況，積極完成計算機技術開發工作。在積極開展開發工作的背景下，將計算機技術與機械設計制造技術相融合，為推動其走上可持續發展道路奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]李昱.機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用[J].南方農機，2019，50（21）：272.

[2]劉鎧鳴.計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用[J].南方農機，2019，50（8）：171.

[3]梁矗軍.計算機技術在機械設計制造自動化中的應用分析[J].內燃機與配件，2019（23）：232-233.

[4]羅雪飛.計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用[J].河南建材，2019（06）：315-316.