計算機技術在機械設計制造及其自動化中的應用

丁豐貴

摘要：現如今，計算機技術已經十分普及并推動人類社會的快速發展，從機械化時代步入信息化時代。隨著經濟建設的發展，機械設備與機械產品的需求量不斷地增加，計算機技術在各個領域發揮著不可估量的作用，機械行業也不例外，計算機技術在機械行業的應用提高了生產的效率，降低了生產成本，推動實現了機械自動化生產。文章對機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用進行重點研究，以期起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：機械；設計制造；自動化；計算機技術

引言

在機械設計制造及自動化領域，計算機技術的普及程度越來越高，它推動了機械行業快速發展以及質量的提高，提高機械制造行業生產成效，相應節省生產成本和生產制造周期，這一系列的改進促使我國機械制造行業在國內外競爭中發揮出巨大優勢。在采用現代計算機技術的諸多領域中改進比較典型的有一體化機電技術、微型機電操作系統等。

1 機械設計制造及自動化的內涵分析

機械設計制造及自動化包括工業機械與設備的設計、制造，以及對設備控制運行的問題研究，它是一門較為綜合性的學科。在此過程中，需要同計算機技術、信息技術和自動化控制有機結合在一起，在信息技術快速發展的過程中，計算機技術使得機械行業逐漸向智能化方向邁進，各種智能化的機械設備不斷進入市場。近年來，伴隨社會經濟結構的調整，雖然機械設計制造及自動化行業遭受一定的影響，但在關系國計民生的行業中仍占據主導地位。目前，較多工程領域都采用現代化技術，計算機與信息技術、自動控制技術的合作越來越深入。

2 機械設計制造及其自動化中的計算機技術

2.1 計算機數控機床技術

基于計算機技術平臺，運用數編程和數控軟件，實現機械制造自動化。利用計算機數控技術編程，對零部件生產加工程序，使用數控軟件以及編程語言，進行生產加工程序編寫。結合使用數控機床，開展自動化加工。隨著數控技術水平的不斷提高，提高了數控編程和語言轉化的效率，提高了數控技術的應用作用。

2.2 計算機3D技術

在機械設計和制造中，利用計算機3D技術，能夠使得產品設計更加美觀，提高生產效率。基于計算機3D技術，模擬機械產品的尺寸和大小等要點，設計人員能夠及時發現存在的設計問題，進行產品設計優化。完成產品生產后，借助3D技術，通過對產品顏色和位置等的分析，能夠完善設計質量，使得產品更加具有實用性。從實際應用效果來說，利用3D技術，除了能夠提高產品質量以及生產效率外，還能夠節約產品檢測成本。

2.3 仿真技術

基于虛擬技術以及可視化技術，經過技術優化后形成的計算機仿真技術，在實際應用中，利用計算機裝置，構建數學模型，進而模擬產品的加工和使用情況，為生產作業的優化提供依據。在計算機系統中，構建數學模型，便利了模型修改。在實際應用中，計算機仿真軟件實現多種技術的集成，通過模擬仿真實驗，為產品生產做好質量把關。除此之外，利用計算機仿真技術，能夠對部分成本高、生產難度大、設計修改較為困難的產品，進行生產工藝優化。

3 機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用

3.1 計算機技術的輔助功能

計算機技術應用的范圍比較廣，在學習機械設計制造及其自動化的過程中，要結合具體的計算機軟件進行同步學習。如二維制圖軟件CAD和三維設計軟件UG等繪圖軟件，不管在界面設計上還是功能表達上，計算機都為機械設計提供了方便。利用繪圖軟件大大提高了制圖效率，而且設計結構更加清晰，有利于設計人員后續的修改和優化。在使用計算機制圖的過程中，可以提高設計人員對產品的掌控情況，實現實時的修正。利用計算機可以清楚的了解產品的尺寸、結構等數據，通過系統內部的解釋說明，讓審圖者一目了然。

3.2 計算機數控機床技術的應用

計算機數控機床在實際的應用過程中，主要可以劃為兩種形式，分別為數控軟件以及數控編輯等，在一定程度上可以完成自動化的編輯工作。結合目前的實際情況可以看出，計算機數控機床技術主要是應用在機械產品的加工以及生產中，特別是在對一些比較復雜的部件進行生產的過程中，計算機數控機床可以實現對整個生產程序的編制作用，從而可以實現對部件的有效加工和處理。計算機技術在機械設計制造及其自動化的應用中，計算機數控機床是其中非常明顯的一項表現形式，后來隨著我國數控技術水平的不斷提高，計算機語言技術和數控編程之間有了十分密切的聯系，而計算機數控機床技術在機械自動化的應用水平也逐漸提高，這也將成為我國機械設計制造及其自動化未來的主要發展方向。

3.3 計算機3D技術的應用

目前，隨著我國信息技術的不斷發展，3D技術在計算機的應用中發揮著十分重要的作用，同時在機械設計制造及其自動化應用中可以實現對產品生產效率以及質量的不斷改善。3D技術在實際的應用過程中，主要是對產品的規格、結構以及尺寸等進行全面分析，然后在通過模擬的形式使設計人員可以制定出更加全面的設計方案，及時發現其中存在的問題，然后在最快的時間內采取措施進行解決，從而為機械產品的安全生產提供良好的保障。計算機3D技術在機械設計制造及其自動化的應用過程中，不但在設計以及生產的過程中可以發揮出一定的作用，同時在產品加工完成之后也需要3D技術的有效應用。因此，計算機3D技術的應用還可以對產品的顏色、環境以及物力信息等進行系統的分析，在經過對比之后可以對產品的質量實現進一步的優化，這樣就可以為機械產品的加工質量提供良好的保障。在采用傳統技術進行機械制造的過程中，要想使產品的生產質量實現進一步提升，就必須采取化學實驗的方式對相關的信息進行合理的分析，這在一定程度上加大了整體的工作量，導致其最終也不能實現準確的分析數值。而采用3D技術不但可以提高機械產品的生產效率，同時還能對之前檢測方案中存在的問題進行有效的解決，使機械設計制造及其自動化的生產水平可以實現進一步的提升。

4 機械設計制造及自動化發展展望和建議

4.1 微型化

微型化使得機械產品具備體積更小、運動便捷、能耗值低等特性，進而節省生產成本和資源消耗，促進產品向著更為高端和精細的方向發展。尤其在醫療、軍事、生物科學等領域更為明顯。

4.2 智能化

今后，伴隨計算機技術在機械制造行業更深入的應用，先進的思想和科技會逐步更加深入的進行滲透，人工智能化模擬技術會逐漸成熟，機械行為在邏輯思維能力、自主思考解決問題方面會更為增強，機械制造行業在自動化及智能化方面會越來越完善。

4.3 網絡化

網絡技術的推動可以帶動機械設計制造行業朝著全球市場邁進。網絡技術的應用會促進新的設計產品在短期內在全世界領域進行推廣、應用。同時，遠程操作系統的完善也會使機械設計、制造行業的生產創造更為便捷。

5 結語

機械行業是我國的支柱產業之一，是國民經濟發展的重要動力。在全球呈現競爭趨勢的今天，機械設計制造及其自動化的領域采用計算機技術能起到進一步提高生產效率、降低生產成本、增強市場競爭力的作用，對企業可持續發展有著重要的意義，是實現科技發展的必然要求，在實際的工作中，要根據實際情況對于計算機的應用進行進一步的研究與探討。

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