計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用研究

張家偉

摘要：計算機技術對機械設計制造及其自動化應用的發展，起到至關重要的作用。本文以計算機技術在工程機械領域的應用為主要研究對象，針對計算機技術的應用發展，結合筆者在工程機械領域的科研經驗，以仿真技術、3D打印技術、大數據技術、AI技術、5G技術等相關內容為代表，深入研究計算機領域對機械設計制造及其自動化應用的重要助力，并結合當前機械工程領域的發展趨勢，提出一系列的發展建議，為從事相關領域的從業人員提供力所能及的幫助和支持。

關鍵詞：計算機技術;機械設計;自動化

隨著我國計算機技術的蓬勃發展，計算機技術在社會多領域中得到有效地應用和拓展，其中在機械設計制造及其自動化應用領域中，應用成效尤為顯著。一方面，借助計算機技術，可以最大程度降低傳統機械制造存在的問題和疏漏;另一方面，計算機技術的高效計算成果，是傳統應用技術無法實現和企及的。

1.計算機技術在機械設計制造及其自動化應用的發展現狀

隨著工業制造4.0概念創建，以機械設計制造及其自動化應用為代表，成為當前社會正向發展的重要內容。一方面，借助計算機技術，可以極大提升機械工程領域的生產效率;另一方面，傳統機械設計制造及其自動化應用，需要大量的研發周期以及經營成本，無法滿足當前社會的主流需求。特別在我國各項機械產業蓬勃發展的年代，亟待計算技術的各項應用，為機械工程領域帶來新的發展和動力，以滿足當前機械領域的發展需求。

2.機械制造及其自動化應用中的計算機技術分析

2.1仿真技術

計算機仿真技術，是近年來針對部分機械工程中實際需求而開展的應用研究。例如，傳統機械設計制造對于零部件的設計以及具體應用數據，在實際應用過程中，可能無法達到相應的研究成效，而借助計算機仿真技術的有效加持，可以在根本上實現對傳統機械設計制造領域的有效升級。一方面，基于計算機仿真技術，以三維圖形成像軟件為代表，對涉及到的機械零部件進行設計和加工，同時對相應的設計內容開展相關的應用研究;另一方面，計算機仿真技術的應用，為傳統機械部件設計打開了新的發展思路，可以減少傳統機械制造的設計周期以及研發成本，同時在仿真技術的加持下，可以在設計過程中及時發現相應的問題和缺陷。以現代化物流產業為例，自動化貨物傳送臺的設計，需要對貨物的運送路徑以及貨物慣性、運動能耗等相關內容進行分析，借助仿真技術可以對運送路徑以及現有技術進行合理化分析。

2.2打印技術

計算機3D打印技術，是近年來最具發展潛力的應用技術。一方面，3D打印技術在機械設計制造中產生了巨大的應用成效，可以將較為復雜的機械部件進行快速打印，同時可以實現對產品數據的有效調整，進而滿足多樣化的功能需求;另一方面，3D打印技術之所以能夠在機械設計制造領域中產生巨大的成效，源于其高效的制作速度。以機械設計制造的零部件為例，借助計算機3D打印技術，僅需要將設計內容輸入到計算機系統中，便可以快速得到相應的設計模型，并且通過選用合適的材料，可以得出完整的設計內容，無論材質、比例、數據等方面都可以做到完美的仿制。

2.3大數據技術

在機械設計制造及其自動化領域中，大數據技術的發展，為傳統機械領域提供了全方位的保障和支撐。例如，傳統的機械設計制造，需要在大量的設備儀器中進行打磨和試驗，從而得出相應的設計數據以及研發報告，因此設計出一款產品，需要投入大量的資源和時間，而借助計算機大數據技術，可以將同類產品的研發數據進行科學的梳理和匯總，同時對一些實驗設計參數進行剖析和總結，幫助設計人員減少不必要的設計誤區，減少設計時間和研發成本。另外在機械部件生產完畢后，需要對性能以及自動化成效進行檢驗和測試，而借助大數據技術，可以減少檢驗成本和測試誤區，從而在根本上實現對傳統機械制造技術的升級和改善。例如，以某自動化傳動帶的應用設計，利用大數據技術，可以提供科學的設備配比承載配比以及設備軸承承載力等相關內容。

2.4? AI技術

計算機AI技術是利用程序代碼輸入到計算機系統中，對一些常規工作進行智能化生產。以機械工程中的自動化應用為例，在某汽車流水線加工作業過程中，利用計算機AI技術，可以讓機械臂對不同角度、位置的設備進行自動化安裝，同時對安裝位置的差異性自動化調節，可以準確進行變更和調整，確保設備流水線的安裝質量。由于計算機AI技術的應用，可以在總體上降低人工制造存在的主觀問題，尤其是相關環節的人為疏忽，會對自動化生產線造成嚴重的后果，因此，在自動化生產過程中，利用計算機AI技術可以實現極高的準確性和高效性。以生產成本為例，應用計算機AI技術，可以實現對生產作業的有效升級。

3.結束語

綜上所述，計算機技術的發展和應用，為機械設計制造及其自動化領域帶來新的發展動力與發展生機。同時隨著計算機技術的延伸和創新，以生產效率和生產成本為代表的重要特征，成為推動機械工程領域不斷前進和升級的重要動力，以促進行業的發展來實現整個社會制造體系的蛻變。

參考文獻：

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