機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用研究

屈艷強

（長安大學興華學院，陜西 西安 710077）

引言：機械設(shè)計及其自動化的改革發(fā)展，有效降低了工人的勞動強度同時保障了工人的人身安全。在全球化不斷發(fā)展的今天，將計算機技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計制造及其自動化中，可以提高機械制造的智能化發(fā)展。計算機技術(shù)在機械行業(yè)的深入應(yīng)用，可以促進自動化水平不斷提升，提高我國的機械制造技術(shù)的發(fā)展水平。

一、機械設(shè)計制造及其自動化與計算機技術(shù)

（一）機械設(shè)計制造及其自動化

機械設(shè)計制造及其自動化在國民經(jīng)濟中占有著不可忽視的重要地位，機械工業(yè)的發(fā)展會帶動其他行業(yè)的發(fā)展。在多種高新技術(shù)與機械設(shè)計制造技術(shù)的相互融合下，使機械設(shè)計制造技術(shù)提升了自動化水平[1]。計算機技術(shù)引入機械領(lǐng)域，促使機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)產(chǎn)生重要改革，推動自動化向智能化的進一步發(fā)展。

（二）計算機技術(shù)

隨著科技創(chuàng)新的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)也不斷更新。計算機技術(shù)具有明顯的綜合性特征，近年來它與電子工程，現(xiàn)代通信技術(shù)，數(shù)學等進行有機結(jié)合，發(fā)展迅速，已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部分。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每天有超過四分之三的中國人在使用計算機技術(shù)。計算機技術(shù)主要應(yīng)用于數(shù)值計算、數(shù)據(jù)處理、實時控制、計算機輔助設(shè)計（CAD）、通信和圖像處理、多媒體技術(shù)等多個方面[2]。計算機的未來發(fā)展：它的運算速度會越來越快，運算成本幾乎為零；它會更加智能化；它會向社會中的各個領(lǐng)域進行全方位的發(fā)展，逐漸滲透于全世界。

二、計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化的具體應(yīng)用

（一）仿真技術(shù)

計算機仿真技術(shù)是在數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品進行仿真。它具有經(jīng)濟、可靠、實用、安全等眾多優(yōu)點。仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)C械產(chǎn)品的系統(tǒng)和運行狀態(tài)進行逼真的動態(tài)模仿，幫助設(shè)計人員初步了解設(shè)計的產(chǎn)品在投入生產(chǎn)活動使用后的具體狀態(tài)，與最初的設(shè)計思路進行對比，進一步對設(shè)計進行優(yōu)化，調(diào)整模型存在的不足，減少工人的工作。最重要的是計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上解決了機械設(shè)計更改困難的問題。以對零件的建模為例，利用仿真軟件進行仿真模擬，設(shè)計人員對零件所需具體的安裝場景進行多方面考慮，及時調(diào)整設(shè)計中存在的不足。以發(fā)動機方面為例，科研人員建立了多缸柴油機起動過程的計算機仿真模型，仿真結(jié)果與實際測量值較為吻合。

（二）3D 技術(shù)

3D技術(shù)是從三維立體出發(fā)，建立參數(shù)化的特征模型的產(chǎn)品開發(fā)的全過程。3D 技術(shù)影響目前國內(nèi)制造業(yè)的科技創(chuàng)新。將3D 技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)計制造領(lǐng)域，可以增強所設(shè)計產(chǎn)品的美觀程度，使設(shè)計人員可以全面完整地分析產(chǎn)品的實用性。以二級齒輪減速器為例，它的零件較多,典型零件主要有齒輪、軸、箱底座、箱蓋、軸承、聯(lián)軸器等。通過3D技術(shù)建立三維模型,使零件直觀形象,便于修改不足之處[3]。這樣使用3D 技術(shù)既簡單又方便,還能保證后續(xù)的裝配順利進行。因此，3D 技術(shù)在機械設(shè)計及其自動化的作用不可小覷。

（三）輔助技術(shù)

簡單來說，計算機輔助技術(shù)是指設(shè)計人員利用計算機和圖形軟件進行設(shè)計工作，簡稱為CAD。輔助技術(shù)的應(yīng)用可以幫助設(shè)計人員進行計算、制圖等工作，使機械制圖的效率大大增高，從而減低設(shè)計人員的工作，縮短設(shè)計工作時間。在計算機輔助技術(shù)的幫助下，設(shè)計人員可以詳細分析機械零件的尺寸，形狀等基本信息，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺點，避免設(shè)計失誤，造成不必要的經(jīng)濟損失。同時，可以免于設(shè)計人員的重復(fù)工作，及時準確在原圖上進行修改操作，從而節(jié)約設(shè)計人員的寶貴時間，保障機械產(chǎn)品設(shè)計的精確性。

三、機械設(shè)計制造及自動化行業(yè)的發(fā)展建議

雖然近年來機械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)快速發(fā)展，但機械設(shè)計制造行業(yè)仍然存在著一些問題。比如，機械設(shè)備的養(yǎng)護和維修不夠徹底。一些領(lǐng)導(dǎo)比較重視眼前的利益，使機械設(shè)備高負荷進行生產(chǎn)活動，導(dǎo)致機械設(shè)備快速老化。這就需要對機械設(shè)備定期做好維修工作以確保機械設(shè)備的正常運行，保障企業(yè)的利益。

由于我國在機械設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用計算機技術(shù)還處于初期，缺少科學完備的理論體系，導(dǎo)致技術(shù)人員不能有效開展計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造的應(yīng)用工作。科研人員應(yīng)根據(jù)我國機械產(chǎn)業(yè)的實際情況，進行科技創(chuàng)新，促進自動化向智能化進行轉(zhuǎn)變。

對我國機械設(shè)計制造行業(yè)來說，智能化是未來的重要發(fā)展趨勢，促進自動化向智能化全面發(fā)展，是未來機械設(shè)計制造行業(yè)的主要改革，對于促進機械行業(yè)的進一步發(fā)展有重要作用。

同時，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)研發(fā)改進更新計算機技術(shù)，通過遠程控制機械設(shè)備等措施，不斷提高計算機技術(shù)在機械行業(yè)的應(yīng)用效率。在機械設(shè)計制造行業(yè)需要應(yīng)用更多的先進技術(shù)，不斷促進機械行業(yè)的發(fā)展。

結(jié)束語：機械制造技術(shù)水平的高低決定國民經(jīng)濟的發(fā)展速度。機械設(shè)計制造行業(yè)在與計算機技術(shù)的融合中，提高了設(shè)計人員的工作效率，減少了機械企業(yè)工人的工作壓力。雖然我國機械設(shè)計制造行業(yè)仍然存在些許不足之處，但我相信通過科研人員的不懈努力和企業(yè)工作者的不斷改變，機械設(shè)計制造與自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用的未來會更加明亮，逐漸向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。