機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用

肖冀　李熠琳　鄧義廷

本文首先分析了機械設計制造業的現狀，然后再分析了計算機技術在機械設計制造及其自動化中應用優勢，最后闡述了其在機械設計制造中的應用。

1 機械設計制造及其自動化的概述

機械設計制造是由機械制造和機械設計兩部分組成。其中，機械制造是對各機械、機床、設備及其他機械設備等生產過程的總稱。機械設計是根據機械設備的要求對工作原理、結構、各構件材料和形狀尺寸等進行構思、分析、計算并使之優化，是將用的各種技術文件描述作為制造依據的工作全過程。

隨著國民經濟的發展和現在科學技術的不斷更新，機械設計制造組建向自動化方向發展。機械設計制造及其自動化不僅能夠提高機械制造的工作效率而且能夠提高機械設計的質量。因此，對機械設計制造及其計算機技術的應用研究是當前亟需探討的重要問題。

2 我國機械設計制造業的現狀

機械制造業需要依靠大型的機械設備進行生產，這些機械設備自身的運轉出品質高的產品可以提高制造業的生產效率，降低生產成本從而達到最大的經濟效益。目前，我國的制造業的生產和管理水平不高，還存在以下許多的問題：

2.1 機械設備的裝配不合理

合理的安裝機械設備，能更好的保證生產過程中機械的正常運轉和設計相符合，保證生產工作的順利進行。當前從我國制造企業的機械設備組裝來看，設備的配置還存在許多問題，嚴重影響了機械設備的正常運行。

2.2設備更新不及時

及時對設備進行更新換代可以保證生產的進度和產品的質量，由于一些企業資金或者管理問題，沒有及時更新設備，導致了運用陳舊的設備進行生產，生產進度難以跟進。陳舊的機械設備也耗費了大量的維修成本，不利于企業的發展。

2.3設備養護維修問題

機械設備的養護和維修不及時，必然會增加機械設備的維修成本。目前，我國很大一部分機械企業管理層缺乏長遠的發展眼光，忽略了對機械設備的護理和維修，使機械設備在生產過程中超負荷工作，給機械設備在生成過程中產生一定的隱患，影響企業生產的運行。

3 計算機技術在機械設計制造及其自動化中應用的優勢

計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用主要體現在計算機輔助技術的應用、基于計算機平臺的數控機床的應用、計算機三維技術的應用以及計算機ERP管理系統的應用。計算機數控機床和計算機ERP管理系統等都在機械行業中廣泛的應用，不僅有利于企業降低生產成本，提高生產效率，為企業的迅速發展發揮積極的作用。計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用優勢主要表現在以下幾個方面：

①計算機輔助技術的應用可以提高機械行業的生產效率。利用計算機輔助技術可以使產品設計更快、更立體、更符合產品設計的需求，也可以縮短產品生產的時間，減少人力成本的輸出。從而提高產品設計和產品的生產效率。

②計算機ERP管理系統可以實現企業內部全方位的管理，有利于保障企業內部各部門，生產和管理的各環節信息的傳遞和反饋，從而提高企業應變突發事件的能力。

③計算機技術的應用可有效降低維修成本。科學技術的發展，使我們對設備維修的認識越來越高。計算機技術的應用到設備維修中，對機械設備故障預先制定好科學的維修方法，根據設備故障的情況和重要程度利用RCM邏輯樹分析方式確定維修方式，采用紅外檢測技術中的紅外線成像原理檢測設備內部的電阻、損壞以及散熱損失等情況進行分析，及時采取相應措施對故障設備進行維修，防止設備的故障進一步擴大，從而降低企業維修成本。

4 計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中的應用

機械設計制造及其自動化生產打破了傳統的制造業的約束，它是一種新型的生產方式，能夠有效提高生產效率，輔助數據制造的生產和運行。

4.1計算機技術CAD、CAM設計在數控加工中的應用

CAD、CAM軟件能夠加快機械設計和制造的進度，提升產品的質量。CAD通過查詢機械設備的實體質量的性能，對機械或者設備的零配件質量以及體積等方面進行計算。模具CAD則能通過CAM以及CAD的集成應用，可以實現對復雜模具的設計。通過對CAD、CAM在機械設計中的應用，可以在計算機上繪制出零件的模型，并針對機械復雜的特點進行模擬式的組裝和配置，再通過其他的科學技術和工藝進行加工應用，對整個加工過程進行模擬，形成數控程序，然后再對數據機床進行實體輸出和加工制造，有效地改善了人為的操作失誤率。

4.2計算機技術在數控編程中的應用。

計算機編程氛圍手工編程和自動編程兩種。其中手工編程由人工完成每個階段的編程處理，自動編程是針對比較復雜的零件，人工結合計算機，利用編程數據語言對程序進行編寫。將數據與計算機語言進行轉化并保證計算機在機械設備生產中和數控系統的發展保持一致，從而滿足數控編程的需求。

4.3計算機技術在數控加工仿真中的應用

隨著計算機技術的飛速發展，使得計算機虛擬技術在機械制造中得以實現。計算機虛擬技術是使用計算機技術創建和現實環境極其相似的機械制造和自動化的環境，并進行虛擬體驗技術，這一技術將人的設計理念先在虛擬環境中進行模擬。機械設計制造中運用計算機的虛擬技術，實現對操作人員的仿真模擬培訓，不僅能夠提高操作者的操作水平，保證操作人員的安全的同時還能夠降低機械設備在生產過程中出現的再改造問題。

5 結語

綜上所述，在信息化的時代，計算機技術得到迅速的發展并在各行各業中得到廣泛的應用。因此，計算機技術在機械設計制造及其自動化領域應該大力推廣和應用，再加上計算機技術隨著時代的變化而不斷發展，我們應該加大對機械制造及其自動化計算機中的應用的研究和探討。

（作者單位：重慶郵電大學）