機械自動化領域中計算機技術運用探析

袁迎春

（江蘇省通州中等專業學校， 江蘇 通州 226300）

引言

機械自動化技術與現代科技的整合，逐步形成了綜合性的自動化制造技術。計算機技術是常見的新興科技，在機械自動化領域的應用價值較高，通過相互融合發展，更利于提高企業效益和社會效益。但計算機技術在機械自動化領域中的應用仍處于發展階段，存在諸多的問題，有較大的完善空間，值得深入研究。

1 機械自動化概述

機械自動化領域涉及的范圍較廣，涉及工業機械與機電設備設計等方面的內容。在系統性、綜合性、可維護性和生產精度等方面的優勢特征，都是傳統設計制造不能比擬的。機械自動化行業的發展，需緊跟時代發展步伐，靈活運用計算機等現代科技合理解決不足之處，推動自動化與智能化的順利發展。計算機技術的應用，能夠拓展機械自動化的優勢，實現機械設計制造的高效化、環保化和科學化。我國社會經濟體制的不斷完善，為機械自動化行業的現代化發展提供了機遇與挑戰，在行業改革發展進程中，合理應用信息技術與計算機技術等現代科技，更利于夯實行業發展的技術保障基礎。

2 計算機機械自動化應用的現狀

2.1 計算機技術應用的積極影響

在機械自動化領域應用計算機技術的意義，主要體現在以下幾方面：

1）提高設計可行性。計算機技術的應用，可解決以往人工設計中的各種問題，同時人工操作逐步由軟件系統和機械設備取代，繪圖、材料分析和數據計算等工作的效率逐步提高。機械設計方案完成后，利用虛擬仿真技術模擬方案的生產過程，直觀分析與發現生產過程中的不足，更利于設計方案的逐步調整、優化，從而提高機械設計的完整性與可靠性，夯實后續產品高質量生產制造的基礎，加速機械自動化領域的改革創新發展[1]。

2）實現智能化生產。在機械自動化領域，大部分制造企業具備自身的自動化產品生產線，基本實現了生產自動化。而計算機技術的合理運用，更利于提高生產的自動化與智能化水平。在設計環節引入計算機技術，運用各種設計軟件與設計模型，可協助設計人員高效完成零部件與產品的設計，使機械設計制造更加智能化與便捷化。如3D 打印技術的應用，數據庫存儲各種三維數據模型后，設計人員可在數據庫中獲取各種材料設計方案與模型，自動、高效地展開材料設計。在制造環節引入計算機技術，可全過程監控產品的生產制造環節，實時獲取設備運行參數，通過智能調控，使機械設備充分發揮自愈功用，自主發現與處理機械設備的故障，主動規避生產線的大型機械故障，帶動產品制造的自動化與智能化程度。

3）提升綜合效益。在機械自動化領域應用計算機技術，可確保設計的科學性與生產的智能化，更利于提高機械設計的制造效率，實現制造環節材料的高效利用，推動產品質量持續改進，通過降低生產成本，盡快達到降本增效等目的。在科學設計的基礎上，設計人員根據產品加工工藝的環保性與經濟性等要求，加強對設計方案的優化，促使產品生產達到環保、降耗和綠色等標準，有利于提升制造企業的綜合效益。

2.2 發展困境

隨著科學技術水平的不斷提升以及改革與創新，我國的機械自動化制造水平與國外發達國家仍存在較大的差距。因此，在互聯網時代，機械自動化領域的現代化發展應當注重與計算機技術的深度融合，促進機械制造行業的自動化水平，逐步縮短與發達國家的差距。隨著我國在機械設計及其自動化方面研究的逐步深入，取得了大量的研究與應用成果，但分布在高新技術領域中的自動化技術仍存在明顯的滯后性特征，國外發達國家的機械制造技術，早已實現了與數控技術和納米技術等高新技術的整合，機械設計技術領域的現代化發展進度較快。我國機械自動化技術的研發與應用起步較晚，在研究上相對淺顯。尤其是專業人才的缺乏，造成了我國機械設計領域改革創新進程緩慢，計算機技術與機械自動化設計的結合有待深入，機械自動化技術的發展缺乏計算機技術的支撐，使我國機械自動化技術的智能化水平明顯滯后于國外發達國家[2]。

3 機械自動化領域中計算機技術的應用體現

3.1 計算機輔助技術

計算機技術憑借獨特的優勢特征，在機械自動化領域的應用越發成熟與自如，機械制造設計領域與計算機技術的融合，通過優勢互補，發揮協同效應，更利于推動機械自動化領域的現代化發展進程。計算機技術領域與機械自動化領域的發展融合，不僅是制造企業轉型升級的現實需要，也是提高綜合效益與提高產品質量的內在需求，更是機械制造技術迎合環保與節能等政策號召的必然選擇。在計算機技術與機械自動化領域的融合發展進程中，逐步衍生了CAD 與CAM等計算機繪圖軟件，以及機械制圖所需要的計算機應用程度等成果，促使人工繪圖的工作強度與難度隨之降低，利于得到理想的繪圖效果。在計算機輔助技術的支持下，可全面清晰地掌握機械的結構、形狀和尺寸等構成要素，能夠及時發現并解決各種設計問題，帶動設計方案逐步改進、優化。計算機輔助技術的應用，逐步取代了以往的手工操作環節，確保了圖紙編輯與修改的工作效率，利于計算機輔助技術作用價值的充分發揮。計算機輔助技術能夠支撐機械制造設計零部件產品的多次檢測等操作，如對機械產品的受力檢測，可充分了解零部件的受力情況，利于在出廠前及時發現機械制造產品的質量問題，以提高機械制造產品的完美度。如在機械設備的維修階段，為及時發現機械設備的故障問題，降低維修成本，可以先用紅外檢測技術，將傳感器與計算機連接，利用紅外測溫技術檢測設備表面的溫度，通過熱成像原理了解設備運行情況，可有效降低故障的發生。再利用計算技術的RCM邏輯樹分析法，分析設備的重要程度與磨損程度，制定可行性方案，減少機械設備的維修成本。最后利用先進的設備維修技術，選擇不同的維修的方式，根據磨損情況進行維修。

3.2 三維建模技術

機械產品建模處理是機械設計制造的重要環節，直接影響機械產品整體質量與加工制造成效。因此，采取多措并舉的方式，帶動機械制造產品建模處理水平的提升顯得尤為重要。三維建模技術包括表面模型與實體模型等，隨著三維建模技術水平的不斷提升，其應用也越來越普及，可輕松完成球體、圓柱體及方體等模型的構建。在計算機輔助技術的支持下，建模體系可對上述各體系輕松進行分解與組裝，從而獲取更加精準的機械產品。

3.3 計算機可視技術

計算機技術推動了各領域的現代化發展，尤其是計算機可視技術在機械自動化領域的應用，利用抽象轉化手段，機械設備可直接獲取計算機數據信息，設計人員通過對數據的計算分析，利于掌握機械設計的動態數據和性能參數等。計算機可視技術的優勢，主要體現在兩方面：通過計算機可視技術與機械設計制造技術的整合，有利于提升計算機輔助技術水平。應用于機械自動化領域，可降低設計誤差，確保機械產品制造的精準度與可靠性。計算機可視技術在機械自動化設計中的深入應用，使計算機的設計制造質量與效率得到持續改進。

3.4 計算機仿真技術

計算機仿真技術是可視技術與虛擬技術的結合產物，是模擬現實設備工作狀態與加工環境的仿真培訓系統。計算機仿真技術憑借獨特的優勢特征，在機械自動化領域的應用越發深入。完成機械零件的建模后，在計算機仿真技術的支撐下，計算機內部完成參數設置，在仿真產品模型中可及時發現存在或潛在的缺陷，利用重新模擬技術即可觀察產品的設計問題。運用計算機仿真技術改進機械產品，更利于提高機械產品的質量與性能。合理應用計算機仿真技術，可提高操作者的操作水平與機械制造環節的安全系數。數控生產企業在發展過程中，需加強對計算機仿真相關理論知識與技能操作的培訓，提高操作者的職業素養與業務能力，工作更得心應手，逐步夯實企業的自動化生產的基礎[3]。

3.5 計算機編程技術

數控編程的形式，主要體現在自動編程與手工編程兩種。手工編程是指加工過程各階段的編程工作由人工完成的。自動編程是指對形狀復雜的零件，利用計算機技術與數控語言編寫程序，經處理后形成加工程序。加強對計算機前沿知識與實際操作技能的把握，才能滿足機械自動化系統的發展需求，充分發揮數控編程的作用和價值。數據技術是機械制造技術與計算機技術結合的典型代表，在機械制造設計中的應用，可彌補傳統生產過程中的不足，帶動機械自動化生產效率水平的不斷提升。

4 機械自動化設計領域應用計算機技術的發展趨勢

4.1 經濟化

計算機技術在機械自動化領域中的應用，能夠帶動機械制造效率的不斷提升，促使產品性能與質量得到持續改進。經濟化是機械自動化領域與計算機技術融合發展的重要方向，可有效降低應用與設計成本，促使我國機械自動化制造的發展藍圖盡快實現。

4.2 智能化

計算機技術的合理運用，有效推動了各領域的智能化發展水平，而智能化發展也是社會的主流發展趨勢。智能化的機械設計，能夠推動機械自動化領域向更深層次的方向發展。我國的機械設計制造的發展前景廣闊，應注重機械自動化技術與計算機技術的整合發展，打破融合發展的瓶頸與困境，逐步提升其智能化發展水平。

4.3 微型化

隨著運動靈活、體積小和能耗低的機械自動化生產設備的逐步出現，加速推動了我國機械自動化產業微型化發展進程，尤其是計算機技術的應用，對機械自動化行業的改革創新發展有著積極的推動作用。

5 結語

我國的機械產業發展勢頭正猛，由于起步較晚，研究層面淺顯，整體的技術水平與西方發達國家存在一定的差距。本著引進來與走出去的原則，借鑒先進的做法與經驗，合理利用計算機可視技術、計算機編程技術和計算機仿真技術等計算機技術，不斷改進和創新，有效提高機械自動化生產效率，促進企業高效發展。