机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析

范瑞欣

摘要：现代技术的发展加速了机械制造业与计算机的融合，在机械设计制造及其自动化中应用计算机技术，可以不断推动机械制造业向智能化的发展目标迈进。随着机械设计现代化的发展，计算机技术在推动机械设计制造及其自动化发展方面发挥的作用越来越大，而关于计算机技术在有关方面的应用已然成为研究与实践的热点内容。所以，文章着眼于机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用问题展开探讨，并结合笔者在这方面的实践工作经验提出思考。

关键词：机械设计;制造自动化;计算机技术

毫无疑问，机械制造是我国社会经济制造业发展的关键点，同时随着社会的进步和发展，机械制造业方面呈现出了极为突出的矛盾和问题，经济建设和文明建设的发展催促着机械文明的进一步发展，而从机械的发展来看，其同样也反作用于工业革命及科学技术。

一、机械设计制造及其自动化的内涵及优势

经过近些年的发展，我国已成为世界第一大工业国，这与机械设计制造行业的发展分不开，无论是军事设备，还是道路桥梁都需要机械设计制造行业的支持。但随着科技的发展，先进的科学技术与机械设计制造的融合是一种必然趋势，不断推动着机械行业向自动化、智能化的方向迈进。将计算机技术应用于机械设计制造行业有助于破解生产中的难题，能够显著提高产品的制造效率并且大幅缩短产品的设计开发周期，不断满足中国甚至世界的发展需要，是发展的必然趋势。未来机械设计制造及其自动化发展的空间十分巨大，零部件的生产流程也将越来越简化，更多设备智能化、自动化生产作业都将逐步实现，机械将取代工人完成更加精准的生产。工作人员日常的工作只是做简单的日常维护和定期检查，通过计算机对机床进行有效的控制，确保相关设备持续进行高质量的作业，产品设计者也可以从繁杂的工作中脱离出来。通过计算机完成模型设计，减少手工绘制的误差，不断提升设计的质量，完成更高难度复杂化的设计。

二、现阶段机械设计制造及其自动化发展过程中遇到的问题

新时期，科技水平直接影响社会的发展速度。我国社会愈发重视科技，计算机领域中的改革创新速度大幅度提升，并且逐步在我国社会各个领域得到深入应用，取得了一定效果。在和西方各个发达国家进行比较的过程中，我国计算机技术发展展现的优势并不明显。但是，在计算机技术逐步融入机械设计制造行业的过程中，引导机械设计制造行业发生了一系列变化，这些变化将直接影响本行业的日后发展。计算机技术水平的迅速提升，推动了社会各行业的发展。过去相当长一段时间中，我国教育领域大力开展计算机自动化人才培养工作，但是人才培养机制的适应性不强，培养的人才在机械设计行业中的适应性不强，影响机械设计制造行业的发展，甚至在我国更新产业结构的过程中造成了一定的负面影响。

三、机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用研究

1.计算机技术在数控机床上的应用

计算机技术被广泛应用于机械设计制造及其自动化和数控机床上，提高了数控加工的开放性、灵活性。计算机技术的应用推动了计算机网络通道与接口的链接，实现了图像、动态的呈现，通过对模块的处理来完成相关信息的处理，不断满足实际生产的需要。计算机技术的不断发展也在不断推动着数控技术的革新，二者在发展中结合得更加紧密。计算机的应用实现了人工无法达到的操作，使现代加工技术更加灵活、专业。在实际应用中还要重视对程序的编制，更好地使用好高级语言，不断提高计算机应用在数控加工领域的价值。

2.计算机绘图技术在机械设计制造及其自动化中的应用

计算机绘图技术是利用计算机图形处理技术来实现绘制和显示机械图形的技术类型。相较于传统的手工绘图方式而言，计算机绘图技术是将计算机图形处理的技术运用到绘图工作中，实现绘图的自动化、流程化、信息化。目前，在绘图过程中应用比较多的计算机技术主要有CAD技术、CAM技术等，这些技术软件中的庞大功能基本满足了机械设计制造过程中的绘图需求，并且将传统手工绘图中的一些庞杂、繁琐的内容交由技术进行简单的处理，极大地提高了绘图的效率。例如，在CAD绘图过程中，如果需要绘制复杂的轴对称图形，绘图人员只需要在软件中绘制出一半的图形，然后利用软件中的镜像命令，就可以直接复制出另外一部分图形。

3.计算机仿真技术的应用

在课时技术和虚拟技术愈发成熟的背景下，逐渐衍生出计算机仿真技术这一重要产物，在机械设计制造模拟工序中得到了广泛的应用。例如，在某一个零部件依靠三维绘图软件进行建模后，需要分析后续浇筑系统和冷却系统的设计科学合理性、适应性等参数指标。在这一道工序中，可以使用计算机仿真软件，如可以使用SimuWorks仿真软件开展模拟工作。在模拟工作正式开始前，首先应当进入参数设计这一框架，逐项完成参数指标的设置工作。而后在各个参数指标的框架下完成方针模拟产品构建工作，对此产品的各项参数指标形成清晰的认识。积极模拟后，可以对本产品的优势及缺点形成清晰认识，设计人员可以依据问题及时找寻有效的措施来解决问题，从而不断完善本产品的结构。在具体实践过程中，为了可以提升本产品的精准性，需要不断优化各项参数指标。在此过程中施行计算机仿真技术，可以达到一个非常好的效果。

4.计算机技术的辅助功能

对于计算机技术而言，其涉及的范围广且学科多，借助比较专业的计算机软件来进行机械的设计制造和机械自动化的学习发展，往往能够发挥良好的辅助作用，包括像CAD（二维制图软件）与UG（三维设计软件）等，下图为使用CAD绘图软件完成后导入UG建模模式下进行后期处理的离心泵诱导轮和叶轮模型。

在关于机械的设计环节中，对于界面的设计和产品功能的模拟基本都没有办法脱离来自这些软件所提供的支持和帮助。因此，这些软件的使用往往能使得其设计的质量以及设计效率大幅度提升，并且更加便于設计人员针对产品进一步优化与改进。在进行计算机绘图的时候，通过二维图形和三维实体之间的互相转换，进一步提升设计者对于机械产品的系统控制，还要在设计环节改正方案中具体存在的缺陷。绘图软件可以有效地保证尺寸标注的效率，同时针对部分数据的改变也不会影响到结构的完整性，另外通过在软件中标题栏对不同的零部件名称及其技术要求进行标注，会更加方便审图人员的审核。

5.大数据技术在机械设计制造及其自动化中的应用

大数据技术是借助计算机等设备实现收集、组织、处理批量数据的计算机技术类型。在机械设计制造自动化的过程中，海量的机械设备运行数据通过特定的系统汇总在一起，这些数据既是对机械设备生产运行状态的反映，也是了解有关设备运行中可能存在的问题的重要途径。在具体的机械产品设计制造过程中，企业可以运用大数据技术对流水线上的各环节的数据进行深入的分析，掌握生产的实际情况，对当下机械产品设计、加工与生产方面可能存在的问题进行数据分析，并根据问题分析做出相关的机械设备乃至整个流水线的检查维护，从而保证生产活动的持续、稳定开展。

结语

机械产品设计制造及其自动化，是制造业转型升级的内在要求，也是企业等主体适应产业发展的必要选择。所以，相关企业需要切实依据本企业实际情况，积极完成计算机技术开发工作。在积极开展开发工作的背景下，将计算机技术与机械设计制造技术相融合，为推动其走上可持续发展道路奠定坚实的基础。

参考文献

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