機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析

劉鎧瑜

（山東理工大學機械工程學院，山東 淄博 255000）

21 世紀是信息化時代，計算機在人們的生活中應用越來越廣泛，在機械設計制造及自動化領域中計算機技術的普及程度也越來越高，將計算機技術應用于機械設計制造及自動化中是機械行業快速發展的關鍵因素。雖然目前，我國機械設計制造及其自動化在計算機技術方面的應用與發達國家還存在一定的差距，但是通過中國科學技術研究人員的不斷努力，機械設計制造及其自動化發展在計算機技術應用領域已經取得了很大的發展，并且將來會有更好的發展。

1 機械設計制造及其自動化中計算機技術應用的現狀

21 世紀是信息化的時代，互聯網計算機已經遍布全球各地，滲透到各行各業。眾所周知，傳統機械設計制造及自動化主要依靠人力不斷推進機械的發展，關于機械設計制造及其自動化中計算機技術雖然現在已經取得了很大的發展，但是在一些高新技術領域，我國任然存在明顯的劣勢。首先，雖然我們已經意識到了在機械設計制造及自動化中應用計算機技術的重要性，但是在很多企業中關于計算機的應用依然不夠廣泛，企業生產還是依靠大量的勞動力，遠遠不能滿足國家在這方面的需求。其次，目前我國進行的教育是將機械設計制造及自動化與計算機技術分為兩大系統進行單獨培養，并沒有將兩者進行完美的融合，所以既懂計算機技術又懂機械設計制造及自動化技術的人才比較有限。社會是不斷發展的，既然我們已經認識到在這方面存在不足，就應積極主動地進行改革和創新，改變我國機械設計制造及其自動化計算機應用的現狀，努力創造一個全新的未來。

2 機械設計制造及其自動化中計算機技術的具體應用

2.1 機械設計制造及其自動化中計算機繪圖功能

機械設計制造及自動化是一個從無到有的復雜過程，在進行產品生產前，我們需要一系列煩瑣的計算與繪圖，在機械設計制造及自動化中，應用計算機技術正好可以幫我們減輕煩瑣的計算，還可以快速地繪制機械圖紙。計算機的強大繪圖功能在機械設計制造及自動化中體現得非常充分。在機械行業中，計算機輔助功能的具體作用主要體現在：在計算機基礎上衍生的CAD、CAM 等軟件，是非常有用的計算機繪圖軟件，計算機的繪圖技術是傳統手工繪圖無法相提并論的，也是計算機技術在機械設計制造及自動化中應用最廣泛的一項功能；其次，計算機繪圖技術關于機械的結構、形狀、尺寸以及工作原理描述比較詳細，有利于設計者更好地對設計中存在的問題進行修改；除此以外，在計算機上進行機械繪圖不僅方便修改、保存，還可以省略掉手工繪圖中一些不必要的環節，提高機械設計的效率。

2.2 機械設計制造及其自動化中數控機床技術的應用

機械設計制造一個從無到有的過程，在這個過程中離不開機床的工作，機械行業中機床的發展對于機械整個行業的發展起著至關重要的作用。傳統機床是以手動操作為主，每個制造過程都需要操作工時刻守在機床旁邊進行操作，這樣會造成非常大的人員浪費。但是有了計算機數控機床，機械設計制造及自動化有了很大的發展，計算機技術平臺的應用主要包括數控編程和數控軟件2 種方式，數控編程可分為手動編程和自動編程兩大類，整個機械生產過程可以完整地體現在計算機程序中，并且這個程序可以控制機床進行自動化的生產，真正實現在數控機床進行輸出和加工，甚至實現無人化機械生產。

2.3 機械設計制造及其自動化中計算機的仿真技術應用

計算機仿真技術在機械設計制造及自動化中有非常重要的作用，尤其被廣泛應用于機械設計制造中的模擬環節。計算機仿真技術可以對研究對象建立模型，也就是我們通常所說的“數學模型”，在機械設計制造及自動化前期進行機械設計過程中，建立數學模型非常有必要，一方面建立模型可以快速、準確地對產品進行數據分析，方便設計及繪制，使機械設計過程更加方便、簡潔。另一方面，建立數學模型，利用計算機仿真技術在產品優化方面也有很好的作用，在實際生產實踐過程中，產品設計是一個不斷優化的過程，通過計算機仿真技術，可以使機械設計制造及其自動化達到更好的效果，同時為我們提供更優質的產品。

2.4 機械設計制造及其自動化中計算機3D 技術的應用

3D 技術的出現可謂是計算機技術發展史上一件大事，這項技術不僅推進了工業化與信息化的融合，而且給各個行業都帶來了新的發展方向及發展機遇，在機械設計制造及自動化中計算機3D 技術也有很大的應用，尤其是3D 打印技術。首先，3D 模型軟件技術，在機械設計制造及其自動化中，企業在機械設計過程中利用3D 軟件進行產品設計，不僅可以使產品設計更直觀，在產品外觀上也可以使產品外觀更加完美。其次，3D 打印技術在機械設計制造及自動化中的應用，3D 打印技術在逆向設計中發揮著非常重要的作用，對現在產品進行分析掃描，將空間三維實體運用3D 技術轉變為若干個二維平面。這樣3D 打印技術對于機械產品的設計及試樣具有非常重要的意義，因為這種數字化制造模式可以在不使用機床，不浪費大量人力、物力、財力的前提下直接從計算機圖形數據生成任何形狀的零件。

3 機械設計制造及其自動化中計算機技術的發展前景

中國越來越重視科學技術的發展，并且在中國科教興國戰略的引導下，我國的機械設計制造業取得了長足發展，并且在中國占據的地位越來越高。但是，就根據目前中國機械行業的實際情況而言，我們可以明確地感受到我國的機械設計制造業的發展仍落后于發達國家。就目前根據科學技術的發展、計算機技術的普及，我們可以想象到未來機械設計制造及自動化將是一片光明的場景。對于未來機械設計制造及自動化發展方向，我們大致可以歸為以下幾點：第一微型化。計算機技術會使機械行業在微型化方面有很大的發展，微型化發展研究使機械產品的體積更小、運動更靈活、能耗更低，這樣可以打破人們對于機械笨重、龐大的概念，尤其微型化機械在生物、醫療、軍事等領域，具有的優勢越來越明顯。第二網絡化。互聯網的快速發展，使未來的機械設計制造更加全球化。例如，機械化的產品可以以最快的速度在世界范圍內傳播推廣，給機械產品的推廣與發展提供了更好的交流平臺。第三智能化。機械設計制造依托計算機技術基礎，這是未來機械設計制造及自動化智能化的發展重點。

4 結語

通過對機械設計制造及自動化在計算機應用方面的分析，我們可以發現，在機械設計制造及其自動化中，計算機技術的應用是大勢所趨。計算機的技術的快速應用不僅可以方便機械設計，同時也可以優化機械產品。這對機械行業來說，不僅提高了機械產品質量，節省了生產時間，還可以促進機械行業向更廣泛的領域發展。相信在機械設計制造及自動化中，應用計算機技術是非常重要的選擇。