計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造和自動化中的應(yīng)用

殷海鋒 王雪勝

摘 要：機械行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是推動我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。近年來隨著計算機信息技術(shù)的普及應(yīng)用，其對機械行業(yè)也帶來了深刻影響，在推動企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化中也發(fā)揮了重要作用。計算機技術(shù)在在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用可以有效提高機械產(chǎn)品的設(shè)計制造效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，對企業(yè)可可持續(xù)發(fā)展有著重要意義，同時這也是實現(xiàn)科技發(fā)展的必然要求。計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，例如在從產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、加工及管理過程中都發(fā)揮了不可替代的作用。該文通過分析計算機技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，對計算機各種技術(shù)的具體應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：機械行業(yè) 計算機技術(shù) 自動化 設(shè)計制造

中圖分類號：TH16 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（a）-0004-02

1 計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢

計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用、基于計算機平臺的數(shù)控機床的應(yīng)用、計算機三維技術(shù)的應(yīng)用以及計算機ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用。目前計算機繪圖技術(shù)、數(shù)控機床已經(jīng)在我國的機械行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量和使用價值。計算機ERP管理系統(tǒng)在機械行業(yè)中的應(yīng)用有利于降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)營效率，在企業(yè)的快速發(fā)展中發(fā)揮了重要、積極作用。計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用大幅度提高了機械行業(yè)的生產(chǎn)效率，主要體現(xiàn)于產(chǎn)品的設(shè)計和研發(fā)速度的提升，明顯縮短了產(chǎn)品設(shè)計時間，提高了產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。（2）計算機ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)了企業(yè)的全方位管理，保證了企業(yè)各個部門、各個環(huán)節(jié)信息的及時傳輸和反饋，提高了企業(yè)的反應(yīng)能力。（3）計算機存儲技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了對企業(yè)各種生產(chǎn)信息資源以及產(chǎn)品設(shè)計圖紙的有效存儲，不僅提高了信息資源的管理效率，同時也避免了紙張的浪費。

2 計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中計算機技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是可視化、仿真、模擬、繪圖等輔助技術(shù)的應(yīng)用，二是基于計算機平臺的數(shù)控機床的應(yīng)用，三是計算機三維技術(shù)的應(yīng)用，四是計算機ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用。

2.1 計算機輔助技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中應(yīng)用較多的計算機輔助技術(shù)主要有計算機可視化技術(shù)、計算機仿真模擬技術(shù)等。顧名思義，計算機可視化技術(shù)就是將抽象的機械信息和數(shù)據(jù)進行直觀化、具體化、可視化，將其轉(zhuǎn)化為更容易讓人理解的信息和數(shù)據(jù)，進而分析、計算以及掌握機械產(chǎn)品的特點和性能，了解機械產(chǎn)品的動態(tài)生產(chǎn)過程，不斷對其進行改進、優(yōu)化。計算機可視化技術(shù)在機械設(shè)計和制作領(lǐng)域中的應(yīng)用一方面可以發(fā)揮基礎(chǔ)的輔助設(shè)計作用，有利于減少人工誤差，提高產(chǎn)品設(shè)計的精確性；另一方面能夠極大地提高工作效率，節(jié)約了大量的人力和時間，推動了自動化的進程。計算機仿真模擬技術(shù)以計算機和軟件為基礎(chǔ)，匯集了多個學(xué)科的理論知識和技術(shù)原理，仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決機械制造中的復(fù)雜問題。在機械設(shè)計和制造過程中，產(chǎn)品加工是企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，利用計算機仿真虛擬技術(shù)可以為產(chǎn)品的加工提供理論和技術(shù)支持。例如在某些機械產(chǎn)品的磨削過程，利用仿真技術(shù)可以對磨削行為以及磨削質(zhì)量進行預(yù)測和模擬，并以此為依據(jù)優(yōu)化磨削過程。在機械設(shè)計階段，應(yīng)用較多的計算機制圖技術(shù)，例如CAD、CAM 都是常用的計算機繪圖技術(shù)，利用計算機繪圖技術(shù)一方面可以減少制圖的差錯率，降低產(chǎn)品生產(chǎn)損失；另一方面能夠縮短制圖周期，為新產(chǎn)品的研發(fā)提供更多的時間。

2.2 基于計算機的數(shù)控機床在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

數(shù)控機床的最主要優(yōu)勢特征就是能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)自動化，以計算機為平臺、軟件為基礎(chǔ)的數(shù)控機床的編程主要有兩種方式，即軟件自動編程以及軟件手工編程。基于自動編程的數(shù)控機床軟件主要應(yīng)用于較復(fù)雜零配件的生產(chǎn)，以計算機為平臺采用標(biāo)準的數(shù)控軟件語言對應(yīng)用程序進行編寫，然后經(jīng)過處理形成數(shù)控機床的運行程序。近年來隨著數(shù)控技術(shù)的快速更新和發(fā)展，計算機語言與數(shù)控編寫程序之間的相互轉(zhuǎn)換更加容易實現(xiàn)，更大程度上滿足了數(shù)控機床編程的需要。

2.3 計算機三維技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

三維技術(shù)是現(xiàn)代計算機技術(shù)的重要組成部分，其采用了更先進的理論和方法制作神奇三維立體，為產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了更科學(xué)的設(shè)計方法，例如對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的受力分析以及對產(chǎn)品形狀的模擬分析都是三維技術(shù)在機械設(shè)計和制作行業(yè)的重要應(yīng)用體現(xiàn)。CAD三維技術(shù)的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在對產(chǎn)品大小、形狀、特征以及產(chǎn)品位置的模擬分析方面，另外還可以對產(chǎn)品賦予一系列物理特征信息，通過對產(chǎn)品顏色、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品體積、產(chǎn)品承壓力等物理特征信息的分析從而進一步保障產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。在以往的機械產(chǎn)品設(shè)計過程中，往往需要通過各種物理實驗和化學(xué)實驗來檢驗產(chǎn)品質(zhì)量，而現(xiàn)在通過三維技術(shù)的模型功能就不再需要通過物理和化學(xué)實驗保證產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，如此就極大地節(jié)約了產(chǎn)品設(shè)計成本，同時也有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.4 計算機ERP管理系統(tǒng)在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

機械零配件種類的復(fù)雜性決定了機械行業(yè)自身具有較強的離散性，企業(yè)很難保證產(chǎn)品的終端性。對于任何一個機械產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)來講，都需要詳細、準確地了解和掌握自己所生產(chǎn)產(chǎn)品的零配件，包括零配件的個數(shù)、零配件的具體型號、零配件的可用性等信息都要有準確的記錄資料，這些信息資料是企業(yè)生產(chǎn)部門制定產(chǎn)品生產(chǎn)計劃的重要依據(jù)。機械產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)日常運營主要包括產(chǎn)品加工以及產(chǎn)品管理兩方面內(nèi)容，產(chǎn)品管理涉及到零配件數(shù)量管理、庫存管理、產(chǎn)品生產(chǎn)計劃信息管理，另外就是企業(yè)ERP系統(tǒng)的維護和管理，從ERP系統(tǒng)中可以準確查詢企業(yè)每個批次零配件的具體數(shù)量、毛坯數(shù)量、半成品數(shù)量、成品數(shù)量，如此可以實現(xiàn)對每個批次產(chǎn)品的動態(tài)跟蹤分析，及時掌握當(dāng)前毛坯數(shù)量是多少、半成品和成品數(shù)量是多少、產(chǎn)品報廢數(shù)量是多少，對以上信息的掌握可以為企業(yè)決策部門提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，對降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)營效益有著重要意義。

3 結(jié)語

計算機信息技術(shù)的普及應(yīng)用推動人類從機械化時代進入信息化時代，計算機技術(shù)的強大功能在各個行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可估量的作用，其在機械行業(yè)中的應(yīng)用不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時在推動企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化中也發(fā)揮了不可替代的作用。目前計算機技術(shù)在機械行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用、基于計算機平臺的數(shù)控機床的應(yīng)用、計算機三維技術(shù)的應(yīng)用以及計算機ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展以及機械行業(yè)改革的深入，計算機技術(shù)與機械設(shè)計制造以及其自動化的融合將會成為以后的研究熱點。

參考文獻

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