机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用

柯政

摘要：伴随社会经济的飞速发展，计算机技术在各行业中的使用越来越深入，特别是在推动机械制造及其自动化的发展中做出了突出贡献。机械与自动化行业是国民经济的重要部分，其发展依托于现代技术。因此，针对计算机技术在机械设计及其自动化中的应用进行分析具有长远意义。

关键词：机械设计制造；自动化控制；计算机技术；现代信息技术

计算机技术属于功能性技术，在机械设计制造及其自动化的学习和研究中运用的比较深入和广泛，充当辅助工具的作用。本文以计算机技术在机械设计及其自动化中的作用为切入点，对计算机技术在其中的应用情况进行了分析和探讨。

一、计算机技术在机械行业中的重要作用

作为一门综合性学科，机械设计及其自动化涵盖了对机械产品的设计和制造，以及设备的运行和控制的研究。计算机技术、自动化技术以及信息技术的有效结合能够为行业技术问题的解决提供条件，引导机械制造行业朝着智能化的方向发展。由此可见，计算机技术对于机械设计及其自动化行业具有重要作用。

二、计算机技术的应用

可视化技术、仿真技术、虚拟现实等技术是计算机技术的主要组成。将这些技术应用于机械制造及其自动化的研究中，能够作用于不同的方面和阶段，在使行业发展需求得到满足的同时引领国民经济走向科技化道路。机械设备的制造和组装往往比较复杂，具有构件多、操作难的特点。计算机技术的运用，使大型机械的设计变得更加简单直观，同时对实践应用具有指导作用，促进了对自动化控制和管理的全面性。

计算机可视化技术是机械设计和自动化中的关键应用技术，在机械产品的开发和设计阶段具有突出表现，即设计人员在进行设计时，能够将机械的数据和信息转换为设计者更容易理解的有用数据。在设计环节中，可以及时对不完善的性能进行改进和调整，使产品的动态控制得以实现。因此，计算机可视化技术能够提升设计产品时的工作质量和效率，减少误差的出现，同时还能为产品的实用性及功能性提供保障。可视化技术势必会在计算机技术的进步中得到完善，从而进一步提升其在机械制造和自动化中的实践价值。比如产品的相关信息和功能可以通过识别零部件的结构来取得。

计算机虚拟技术是对现实场景进行模拟的技术，即构建和实际机械设计场景高度符合的虚拟场景，设计人员编写相关的设计数据和参数，通过虚拟技术对其可行性进行检验。该技术充分发挥了人机交流的功能和作用，在使设计的可行性和合理性得到保证的同时提高设计的效率。

计算机仿真技术即对产品的合理性和功能性进行模拟并完善，通过参数区域的选择来模拟该参数下产品的模型，并对模拟产品的相关指标进行分析，同时改进和完善产品的功能。另外，机械设计自动化系统的研究对计算机仿真技术的运用也非常广泛，这为机械产品的有效运行及合理控制提供了技术帮助。

三、具体应用分析

（一）计算机技术的辅助功能

计算机技术涉及的学科众多，借助专业的计算机软件进行机械设计制造及其自动化的学习能够起到良好的辅助作用，比如CAD（二维制图软件）和UG（三维设计软件）等。机械设计过程中，界面的设计以及产品功能的模拟都离不开这些软件所提供的帮助。这些软件的使用使得设计的质量和效率大大提高，方便了设计人员对产品的优化和改进。

计算机绘图的过程中，依靠二维与三维相互的转换提升设计者对机械产品的系统控制，并及时改正方案中存在的缺陷。另外，产品的技术标准和尺寸是最为关键的参数，通过绘图软件能够保证尺寸标注的效率，同时部分數据的改变不会对结构完整性造成影响。通过软件中的标题栏标注不同零部件的名称和技术要求，方便审图人员的审核。

（二）仿真技术的具体应用

计算机可视化技术以及虚拟技术的结合造就了计算机仿真技术，机械设计中的模拟环节对这一技术应用的比较深入和广泛。例如，当某个构件由三维制图软件建模完成后，必须对所设计的冷却系统、浇筑系统等的科学性和合理性进行检验。此时，可以通过Molden Flow等仿真软件模拟该系统。模拟前要先进行浇筑温度、速度等参数的设置，之后在网格划分界面设置与产品相适应的网格区域来模拟仿真产品，通过系统反馈的各项指标对设计的可行性进行分析。

对模拟界面的观察可以分析出产品设计中存在的漏洞，为相关人员及时发现问题并采取措施提供了帮助。另外，在实际生产中，为了确保所制造产品的合理性，要不断对生产参数进行优化。此时，便可以借助计算机仿真技术来实现。计算机仿真技术的使用具有针对性，不同材料有各自相对应的模拟软件，一般包括铸铁铸钢件、塑料材质和特殊材质等。

四、计算机技术的发展方向

（一）微型化

微型化是时代发展的必然趋势。在计算机技术的领导下，机械设计及其自动化行业也将朝着微型化的方向发展。在机械产品中主要体现在体积小、功能全面且易于维修保养等方面。当前，这种趋势已经逐渐显现，例如机械产品在设计方案和功能性方面更加多样化，安装条件也更加开阔。

（二）智能化

各种智能设备在技术发展的背景下不断涌现，机器人便是其中的代表。信息技术与计算机技术的配合将为机械制造产业开辟出更广阔的发展空间，例如语言识别、思维读取等技术，都有可能在将来实现。机械制造和自动化行业将在计算机技术的引领下朝着智能化的方向前进。

（三）网络化

机械制造及其自动化的网络化趋势主要表现在机械产品的网络宣传和推广方面。机械产品与一般产品相比，在网络渠道销售时受到的阻碍因素更多，然而，网络的利用却可以在一定程度上为机械产品开辟更广阔的市场。

五、结语

本文以机械制造及其自动化中计算机技术的应用为基础，对计算机技术在机械设计制造行业中的实际应用进行分析，并展望了计算机技术在机械设计制造行业中的未来。随着计算机技术的发展，机械设计制造及其自动化必将朝着智能化、微型化以及网络化的方向发展。

参考文献：

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