淺析機械設計制造中計算機技術的應用

張忠占 郭成志

摘要：計算機技術的引進不僅推動我國社會進入互聯網信息時代，而且計算機技術的應用也極大地推動了我國機械設計及其自動化領域的全面發展。計算機輔助設計技術已逐漸成熟，并已應用于機械設計與制造領域。它不僅大大提高了機械設計和制造的工作效率，而且有利于提高設計質量。本文首先分析了計算機輔助設計技術的重要性，然后再分析其在機械設計制造中的應用優勢，最后再闡述其在機械設計制造中的應用。

關鍵詞：機械設計;計算機;運用;策略

計算機輔助技術應用在機械設計制造中，極大地促進了行業的進步。時在國民經濟發展中也占有非常重要的地位，在機械設計制造及其自動化中對計算機技術展開應用有助于生產成本的降低，提高機械自動化水平，因此需要人們對機械設計制造及其自動化中計算機技術應用方面內容加以重視。本文簡要分析了計算機技術在機械設計制造過程中的具體應用策略。

1.機械設計及其自動化計算機技術的應用現狀

在我國機械設計和自動化領域所取得的成就的同時，也必須意識到我國在高新科技領域也存在明顯的不足，特別是有許多國家已經將納米技術、數控機床技術、激光技術等許多先進技術與傳統機械設計和制造領域相結合，進一步提高了傳統機械制造領域的效率和質量。但由于我國起步較晚，在研究的范圍和深度上還存在一些不足。雖然許多企業已經實現了機械基礎自動化的發展，但相關的計算機應用，特別是在教育方面還存在著明顯的不足。目前我國機械類專業教育較多還是停留在機械設計和自動化領域，沒有包括計算機技術，學習計算機專業技術的人員在機械設計及其自動化方面比較薄弱，而機械設計自動化專業對于掌握計算機技術的人才也很有限。由于缺乏全面的人才支持，我國的機械設計和計算機自動化技術一直無法實現改革與創新，只能跟隨發達國家的腳步，缺乏主動性。

2.計算機輔助技術在機械設計制造各方面具體運用分析

2.1計算機技術在數控編程中的應用

在機械設計制造過程中所使用的計算機編程主要分成為自動與手工編程這兩種，手工編程就是用人力的方式完對機械設備設計中所需要的功能進行程序編寫;而自動編程就是在面對機械設計中復雜化的零配件，要利人力編寫和計算機共同協作的方式來進行程序編寫，整個過程必須要運用專業的編程數據語言來進行，而且對于計算機的硬件和軟件都有著一定的要求。伴隨著國內計算機技術的進步和提高，國內的機械制造技術和數控技術也達到了一個新的高度，并逐漸地完成為數控和計算機語言相互之間的轉變。但計算機技術發展與進步的速度比機械制造所使用的數控系統要快，因此在進行計算機設備的生產與加工過程里要確保雙方的相同性和合理性，只有這樣才可以適應當前數控編程的實際需求。

2.2計算機技術在數控加工仿真中的應用

計算機技術的進步也使得虛擬仿真技術被廣泛地運用到了機械加與制造領域中，并且取得良好的成效。在機械制造與設計的過程中通過仿真技術的運用，可以為機械產品的加工、設計、生產以及測試方面提供一個高度真實的模擬環境，在這個環境里機械設計人員可以進行自由地控制操作過程。這樣既能夠完成對機械操作人員或者機械設計人員的技術培訓，而且還可以提高所有操作人員的操作水平，提高機械制造過程中的生產人員的安全。除此之外，利用仿真技術可以有效地解決了機械設備在生產過程中的再改造問題，這對于提高機械設備的生產效率和生產質量具有重要的促進作用。

2.3計算機技術CAD、CAM在機械設計數控加工里的應用

和傳統的機械設計制造模式相比，新時期的計算機設計制造已經逐漸地擺脫了傳統由人力手工繪制設計圖的模式，開始向著計算機軟件設計的方向發展，例如CAD、CAM等先進的制圖軟件既可以快速地設計出所需要的機械設備，而且還可以對設計完成的作品進行即時改進，或者添加所需要的功能等等，在提高機械設備質量的同時，還能夠節省了大量的人力成本投入。在機械設計與制造中運用CAD軟件，可以輕松地查詢到實體質量的相關資料以及性能，這樣就能夠對機械設計制造以及設備零配件質量、體積等重要參數進行科學、高效地計算。模具CAD則是集成了CAD和CAM的集成功能，能夠把復雜的機械設備模具設計流程變得更加簡單、直觀，對于提高機械設備以及相關配件的生產效率和加工精度方面有著重要的意義。在機械設計與制造過程中通過對CAD以及CAM軟件的運用，可以在電腦上設計出機械設備或者零配件的模型，同時還能夠按照模型的結構以及規格進行模擬裝配，而且在裝配的過程中還可以加入一些所需要的工藝或者技術，這樣既可以提高機械設計產品的完整性和精確性，還可以把整個一系列的過程制作成為數據程序，再最后再利用數控機床按照制定好的程序進行加工制造。但值得注意的是，要實現這些功能就要確保PC平臺具有一定程度的開放性，并且支持數控系統的開發，因此對于計算機的硬件有較為嚴格的要求。

2.4計算機仿真技術應用

除在設計方面計算機技術會對機械設計制造及其自動化產生非常良好的作用外，計算機技術中的仿真技術還能幫助所要設計的機械設備建立客觀、真實的三維模型，而相應的設計人員可根據模型的實際情況對原有的機械設計進行修改和完善。利用計算機仿真技術建立出的模型更加適合與計算機技術對相關數據的分析，從而實現實時傳導的作用，為機械設計制造提供真實有效的科學依據。從機械設計制造及其自動化中計算機技術的實際應用來看，在汽車制造的過程中，許多機械配件的設計存在很大的難度，如果沒有計算機仿真技術的支持，單就多缸發動機的設計就需要經歷無數次的實驗和推導，不僅要浪費大量的制造成本，且修改起來也相對困難，但有了計算機仿真技術后，通過仿真模型，設計師可簡化對多缸發動機的實驗過程，因為計算機仿真技術能模仿機械在運動中所呈現出的各種狀態，從而幫助設計師在實驗的過程中找到機械設計的弊端，使機械設備的設計更加完備。

3.結束語

計算機輔助設計技術已被應用到機械設計制造領域，它能夠提高機械設計的工作效率與設計質量。因此，計算機輔助設計技術值得在機械設計領域大力推廣應用，計算機輔助設計技術會隨著時代的發展而不斷變化。

參考文獻

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