机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用探究

蒙建全

【摘 要】机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用越来越普遍，已经成为机械设计制造与生产的重要组成部分，目前，我国机械设计制造及其自动化生产与发达国家还有一定差距，自动化计算机技术应用水平不高是制约我国机械设计制造企业发展的重要因素，针对这一现状，机械设计制造及其自动化发展应重计算机技术的研究，将计算机技术更好的应用到机械设计制造及其自动化发展中。本文笔者对机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用进行了分析探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

【关键词】机械设计制造；自动化；计算机技术；应用

1.机械设计及其自动化计算机技术的应用现状

科学技术水平的提高是社会发展的重要基础，而随着我国近年来对科学技术改革与创新的重视程度不断提高，在很多领域获得了喜人的成绩。尤其是在机械设计及其自动化领域，尽管我国在这方面与发达国家仍存在一定的差距，但相较于过去，我国在机械设计及其自动化领域已上升了不止一个层次。计算机技术的引进不仅推动我国社会进入互联网信息时代，而且计算机技术的应用也极大地推动了我国机械设计及其自动化领域的全面发展。在对我国机械设计及其自动化领域所获得的成果表示肯定的同时，也必须清楚我国在高新科技领域还存在明显的劣势，特别是有许多国家已将纳米技术、数控技术、激光整合技术等诸多先进技术与传统的机械设计制造领域相结合，进一步提高了传统机械制造领域的效率和质量。而我国起步较晚，所以在研究的范围和深度上仍有一定的欠缺，虽说很多企业已实现基本的机械自动化发展，但对于相关的计算机应用还存在明显的欠缺，尤其是在教育方面。目前我国机械专业的教育更多的还是停留在机械设计及其自动化领域，并未囊括计算机技术，造成懂得计算机专业技术的人才在机械设计及其自动化方面存在弱势，而机械设计机器自动化方面的专业人才对于计算机技术的掌握也十分有限。由于缺乏综合型人才的支持，我国机械设计及其自动化的计算机技术迟迟无法实现改革与创新，只能跟随发达国家的脚步，缺乏主动性。

2.机械设计制造及其自动化中计算机技术的具体应用

2.1 辅助功能分析

机械设计制造及其自动化是一个综合性较强的领域，进行机械设计制造需经过十分繁琐复杂的过程，因此从发展的角度上来看，以计算机技术替代人工操作，不仅能有效保障设计、制造的效率和质量，而且能更好地节省人力成本，机械设计制造及其自动化的计算机应用可以说是时代选择的结果，也是机械设计制造领域发展的必经之路。首先从设计上来看，机械设计本身是一个非常复杂的过程，不仅要对所有的零部件进行描述，同时要清晰地刻画出机械设备的整体构造，才能更好地促进生产线的生产。而人工作图不仅时间长、效率低，更重要的是机械设备设计图纸往往存在明显的复杂性，会留下潜在的操作风险，无论绘图人员有意与否都可能会产生误差，而这种误差很可能就是造成机械设备出现问题的主要源头。而计算机技术在机械设计制造中的应用能有效地规避这种操作风险，CAD、CAM等软件都能帮助设计人员更好地把握相关数据，确保绘制过程中的准确性，在一定程度上减少误差。其次在机械设计制造之初，设计人员必须对机械的工作原理、构造、形状等进行严谨的数据分析，而该方面的计算量十分巨大，只有通过计算机技术才能更好、更快、更精准的计算出相应的数值，从而推动整个机械设计的完善。利用计算机技术不仅能设计各种机械自动化产品，还有利于对既有的机械自动化设备进行改革与创新。

2.2 计算机仿真技术应用

除在设计方面计算机技术会对机械设计制造及其自动化产生非常良好的作用外，计算机技术中的仿真技术还能帮助所要设计的机械设备建立客观、真实的三维模型，而相应的设计人员可根据模型的实际情况对原有的机械设计进行修改和完善。利用计算机仿真技术建立出的模型更加适合与计算机技术对相关数据的分析，从而实现实时传导的作用，为机械设计制造提供真实有效的科学依据。从机械设计制造及其自动化中计算机技术的实际应用来看，在汽车制造的过程中，许多机械配件的设计存在很大的难度，如果没有计算机仿真技术的支持，单就多缸发动机的设计就需要经历无数次的实验和推导，不仅要浪费大量的制造成本，且修改起来也相对困难，但有了计算机仿真技术后，通过仿真模型，设计师可简化对多缸发动机的实验过程，因为计算机仿真技术能模仿机械在运动中所呈现出的各种状态，从而帮助设计师在实验的过程中找到机械设计的弊端，使机械设备的设计更加完备。

2.3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。

3.机械设计及其自动化中计算技术应用的未来趋势

3.1 智能化发展

近年来智能化理念是计算机技术研究中的一个热门的课题，尤其是在人类社会基本上已实现互联网覆盖的基础上，智能化发展也必将成为未来机械设计制造及其自动化中计算技术应用的主要方向。相较于自动化，智能化的机械设计制造领域又上升了一个层次。虽然目前我国在机械设计制造及其自动化领域仍停留在简单的自动化发展阶段，但随着我国对机械设计制造及其自动化中计算技术应用的重视，我国机械设计制造教育也在积极地容納计算机科学、人工智能学等新的科目，以期在机械设计制造及其自动化中计算机技术应用的智能化方面获得更大的突破。

3.2 经济化发展

机械设计制造及其自动化领域中采用计算机技术不仅仅是为了有效地提高机械设计制造的效率和质量，更多还是为了节省设计成本和未来投产自动化过程中消耗的成本数量。对于我国机械设计制造领域，虽说效率和质量有着非常重要的意义，但如果是在付出大量成本的基础上，那么所谓的效率和质量不提也罢，因此未来机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用必然会以如何进一步降低设计、生产的成本为主要研究方向，也只有进一步降低设计和制造成本，我国的机械设计制造企业才能实现长期可持续发展的宏伟蓝图。

4.结语

机械设计制造及其自动化领域内采用计算技术能够进一步提高生产效率，降低生产成本，尤其是在竞争全球化的趋势不断蔓延的情况下，对于我国机械制造企业来说，如果不能有效地降低生产成本，在市场上获得强有力的竞争力，在竞争日渐激烈的市场环境中势必会面临着被淘汰的危机。

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