计算机技术在机械设计制造和自动化中的应用

殷海锋 王雪胜

摘 要：机械行业是我国的支柱产业之一，是推动我国国民经济发展的重要动力。近年来随着计算机信息技术的普及应用，其对机械行业也带来了深刻影响，在推动企业实现生产自动化中也发挥了重要作用。计算机技术在在机械设计制造及其自动化领域中的应用可以有效提高机械产品的设计制造效率，降低企业生产成本，对企业可可持续发展有着重要意义，同时这也是实现科技发展的必然要求。计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用非常广泛，例如在从产品的设计、研发、生产、加工及管理过程中都发挥了不可替代的作用。该文通过分析计算机技术的应用优势，对计算机各种技术的具体应用进行了探讨。

关键词：机械行业 计算机技术 自动化 设计制造

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（a）-0004-02

1 计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用优势

计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用主要体现在计算机辅助技术的应用、基于计算机平台的数控机床的应用、计算机三维技术的应用以及计算机ERP管理系统的应用。目前计算机绘图技术、数控机床已经在我国的机械行业中得到广泛应用，保证了产品的设计质量和使用价值。计算机ERP管理系统在机械行业中的应用有利于降低企业生产成本，提高企业的经营效率，在企业的快速发展中发挥了重要、积极作用。计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用优势主要体现在以下几个方面：（1）计算机辅助技术的应用大幅度提高了机械行业的生产效率，主要体现于产品的设计和研发速度的提升，明显缩短了产品设计时间，提高了产品设计质量。（2）计算机ERP管理系统的应用实现了企业的全方位管理，保证了企业各个部门、各个环节信息的及时传输和反馈，提高了企业的反应能力。（3）计算机存储技术的应用实现了对企业各种生产信息资源以及产品设计图纸的有效存储，不仅提高了信息资源的管理效率，同时也避免了纸张的浪费。

2 计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用

机械设计制造及其自动化领域中计算机技术的应用主要体现在以下几个方面：一是可视化、仿真、模拟、绘图等辅助技术的应用，二是基于计算机平台的数控机床的应用，三是计算机三维技术的应用，四是计算机ERP管理系统的应用。

2.1 计算机辅助技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用

在机械设计制造及其自动化领域中应用较多的计算机辅助技术主要有计算机可视化技术、计算机仿真模拟技术等。顾名思义，计算机可视化技术就是将抽象的机械信息和数据进行直观化、具体化、可视化，将其转化为更容易让人理解的信息和数据，进而分析、计算以及掌握机械产品的特点和性能，了解机械产品的动态生产过程，不断对其进行改进、优化。计算机可视化技术在机械设计和制作领域中的应用一方面可以发挥基础的辅助设计作用，有利于减少人工误差，提高产品设计的精确性；另一方面能够极大地提高工作效率，节约了大量的人力和时间，推动了自动化的进程。计算机仿真模拟技术以计算机和软件为基础，汇集了多个学科的理论知识和技术原理，仿真模拟技术的应用可以有效解决机械制造中的复杂问题。在机械设计和制造过程中，产品加工是企业生产产品的基础环节，利用计算机仿真虚拟技术可以为产品的加工提供理论和技术支持。例如在某些机械产品的磨削过程，利用仿真技术可以对磨削行为以及磨削质量进行预测和模拟，并以此为依据优化磨削过程。在机械设计阶段，应用较多的计算机制图技术，例如CAD、CAM 都是常用的计算机绘图技术，利用计算机绘图技术一方面可以减少制图的差错率，降低产品生产损失；另一方面能够缩短制图周期，为新产品的研发提供更多的时间。

2.2 基于计算机的数控机床在机械设计制造及其自动化领域中的应用

数控机床的最主要优势特征就是能够实现产品生产自动化，以计算机为平台、软件为基础的数控机床的编程主要有两种方式，即软件自动编程以及软件手工编程。基于自动编程的数控机床软件主要应用于较复杂零配件的生产，以计算机为平台采用标准的数控软件语言对应用程序进行编写，然后经过处理形成数控机床的运行程序。近年来随着数控技术的快速更新和发展，计算机语言与数控编写程序之间的相互转换更加容易实现，更大程度上满足了数控机床编程的需要。

2.3 计算机三维技术在机械设计制造及其自动化领域中的应用

三维技术是现代计算机技术的重要组成部分，其采用了更先进的理论和方法制作神奇三维立体，为产品的生产提供了更科学的设计方法，例如对产品结构的受力分析以及对产品形状的模拟分析都是三维技术在机械设计和制作行业的重要应用体现。CAD三维技术的应用不仅体现在对产品大小、形状、特征以及产品位置的模拟分析方面，另外还可以对产品赋予一系列物理特征信息，通过对产品颜色、产品质量、产品体积、产品承压力等物理特征信息的分析从而进一步保障产品设计质量。在以往的机械产品设计过程中，往往需要通过各种物理实验和化学实验来检验产品质量，而现在通过三维技术的模型功能就不再需要通过物理和化学实验保证产品设计质量，如此就极大地节约了产品设计成本，同时也有利于提高企业的生产效率。

2.4 计算机ERP管理系统在机械设计制造及其自动化领域中的应用

机械零配件种类的复杂性决定了机械行业自身具有较强的离散性，企业很难保证产品的终端性。对于任何一个机械产品生产企业来讲，都需要详细、准确地了解和掌握自己所生产产品的零配件，包括零配件的个数、零配件的具体型号、零配件的可用性等信息都要有准确的记录资料，这些信息资料是企业生产部门制定产品生产计划的重要依据。机械产品生产企业日常运营主要包括产品加工以及产品管理两方面内容，产品管理涉及到零配件数量管理、库存管理、产品生产计划信息管理，另外就是企业ERP系统的维护和管理，从ERP系统中可以准确查询企业每个批次零配件的具体数量、毛坯数量、半成品数量、成品数量，如此可以实现对每个批次产品的动态跟踪分析，及时掌握当前毛坯数量是多少、半成品和成品数量是多少、产品报废数量是多少，对以上信息的掌握可以为企业决策部门提供科学的数据支持，对降低企业生产成本、提高企业经营效益有着重要意义。

3 结语

计算机信息技术的普及应用推动人类从机械化时代进入信息化时代，计算机技术的强大功能在各个行业领域中发挥着不可估量的作用，其在机械行业中的应用不仅提高了企业的生产效率，降低了企业的生产成本，同时在推动企业实现生产自动化中也发挥了不可替代的作用。目前计算机技术在机械行业中的应用主要体现在计算机辅助技术的应用、基于计算机平台的数控机床的应用、计算机三维技术的应用以及计算机ERP管理系统的应用，随着计算机技术的快速发展以及机械行业改革的深入，计算机技术与机械设计制造以及其自动化的融合将会成为以后的研究热点。

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