浅析计算机技术在机械设计制造及自动化中的应用

袁健博

（山东科技大学，山东 泰安271000）

机械设计制造对国家的建设、发展起到关键作用，为实现机械自动化、人工智能化的发展，在机械设计制造领域引入各项先进技术，同时也投入大量的人、物力和资金。计算机技术在现代化发展中起到关键性作用，各行业的发展已离不开计算机技术，同时也是机械设计制造行业的基础。我国计算机技术与机械设计制造行业的融合与发展仍处于初步阶段，其应用还存在诸多弊端，如在实际运行中缺乏计算机技术的创新性，限制其发挥最大作用。在今后的发展中必须进一步改进、创新，使计算机技术能够更好的融入到机械设计制造中，以推动该领域的发展，如何改革和创新计算机技术的应用已成为目前最重要的问题。

1 计算机技术应用现状分析

社会的发展与科学技术水平息息相关，近年来我国不断提出科学技术创新与改革，国家在这方面的重视程度不断提升，并且随着不断的发展我国在许多领域已经取得了骄人的成绩和众多研究成果。机械设计制造行业在我国国民经济总值中的比重不断攀升，且目前仍然处于增长阶段，我国的工业体系不断完善，由于机械设施及制造行业的关键性，许多学者、研究人员对其进行深入研究，并不断创新制造理念，以提高产品的质量和水平为人民生活提供保障。通过对我国机械设计制造及自动化行业计算机技术的应用现状分析发现，相比于一些发达国家，我国在该领域的研究、成果等还存在一些差距，但不可否认，我国在该领域的发展已经上升了几个层次，与之前相比取得很大的进步。目前，在该领域还存在基础理论不完善，创新性不够等问题，这些问题均会不同程度限制计算机技术在机械设计制造行业的发展，需要通过不断研究与探索解决，加快该领域的发展使其能够跟随社会发展的趋势，在目前激烈的竞争环境中取胜。

2 计算机技术在不同方面的应用

2.1 辅助功能

计算机技术中主要的辅助功能包括可视化与仿真模拟，机械信息一般都很抽象，此时就需要此类辅助功能将抽象化信息进行具象化分析。随着计算机技术的不断成熟，辅助功能也逐渐完善，该项技术在机械设计制造及其自动化领域中已得到广泛应用，通过辅助功能分析，即将抽象的机械数据信息具象化的表达，使分析人员能够更好的进行数据处理与分析，提高处理效率与质量。可视化功能可以提高信息准确度，有效减少人为因素产生的误差，提高产品质量，同时也在一定程度上减少人为工作量，提升工作效率，节省设计与制造时间；仿真模拟功能的应用则会将复杂的问题简单化处理，也节省了大量的工作时间，提升工作效率。这两种功能的应用均有利于机械设计制造及自动化行业的发展。在此背景下，从事该领域研究、工作的人员就必须不断提升自身的理论知识水平与工作能力，掌握相关计算机技术。必须对CAD 等二维制图软件与UG 等三维设计软件能够熟练使用，这些绘图软件均具有很高的使用价值[1]，可为日常工作的开展提供基础保证，同时也可以提升工作效率，确保设计结构的清晰化、具象化。综上，计算机技术在机械设计制造及自动化发展过程中具有较强的实用性。

2.2 仿真技术

仿真技术是继可视化、虚拟技术后的新型技术，在机械设计制造领域中发挥重要作用。在实际生产过程中，可以通过仿真技术建立三维模型，便于工作人员进行全面的分析并改进相关的问题，完善机械设备制造。此外，通过建立模型可以直观展示出相应的数据信息，在进行相关分析时，可以借助相关手段对这些信息进行处理、分析与存储。三维模型设计可以使工作人员实时掌控数据信息且能够为后期设计、修改提供数据支撑。比如，实际零件制造过程的大致步骤为建模、浇筑、排溢、冷却，这些步骤的准确性与系统具体设计参数密切相关。因此，工作人员可进行模拟工作，保证其准确性，具体如下：查询制造参数设置各项参数，然后划分网格，最后建立仿真模拟产品，分析合理性。通过观察、分析模拟产品中的各项参数可以发现设计环节中存在问题，具体问题具体分析给出解决方案，确保参数设计的准确性、有效性和合理性，以保证产品质量[2]。

2.3 数控机床技术

数控机床技术是机械产品生产自动化的重要内容和主要计算机技术手段，主要指利用计算机技术的相关软件对数据机床机械制造编程，主要包括软件自动编程和软件手工编程[3]。其中自动编程技术适用于复杂的设计制造过程，软件手工编程则需要计算机平台的支持以实现计算机语言与数控编程的相互转化。相关工作人员必须学会这两部分内容才能更加全面的了解和掌握数控机床技术。但互联网与信息技术的发展，使得自动编程成为主流。在自动编程过程中，相关工作人员通过计算机技术掌控相关数控软件进行编程，并进行零配件的设计、制造。近几年，数控机床技术突飞猛进不断突破和创新，使其在机械设计制造与自动化发展领域发挥关键作用，同时也对其他行业发展提供助力。

2.4 三维技术

三维技术为机械设计制造提供科学有效的技术方法，与传统方法相比，该种方法更加直观化、具象化[4]。三维技术在对机械结构与形状分析中发挥巨大优势，其可以对机械产品的大小、形状、受力等进行立体分析，直观发现产品设计中的问题以保障效果。此外，三维技术的发展改变了传统设计质量难以保证、检验时间过长、检验过程复杂等缺点，通过产品模型删除产品实验过程提高生产效率，将繁冗的检验过程简单化、标准化，保障产品质量提升产品收益。

3 未来发展方向

3.1 智能化

智能化发展是互联网时代的代名词之一，科技智能化对机械设计制造及自动化行业的长远发展起到关键作用，也是提高综合国力的基础之一。智能化发展已成为该领域研究的焦点，智能化已深入到人们生活的方方面面，比如教育、医疗等，智能化发展提升人们的生活质量，智能化早已深入人心，受到大家的追捧。因此，机械设计制造及自动化行业要追赶社会发展的步伐，满足人们生活需求就必须向智能化靠拢，通过不断的创新、改革使智能化技术融合到机械设计制造及自动化行业中，实现行业的智能化发展。

3.2 经济化

机械设计制造行业中计算机技术的应用不仅仅可以提高机械生产效率、提升产品质量而且在极大的节省了生产时间和人力、物力投入，提升企业效益。这一特征是将计算机技术应用到机械设计制造行业的目的也将是该行业未来的发展方向。在现代生产建设过程中将会应用到大量的人力、物力和资金投入，这样极大的增加了制造成本，甚至会产生资源浪费。因此，必须对计算机技术的应用进行宣传还要不断加强相关方面的研究，使该项技术能够更好的与机械设计制造行业融合，从根本上实现机械设计与制造行业的经济化发展。

3.3 微型化

微型化发展针对的是一些机械设备，需要在保证各机械设备使用功能完整的情况下进行功能化处理，缩小体积的同时增加综合性能，提高维修处理方法等。微型化发展会大量节省能源、资源以及生产空间，在城市化发展严峻的形势下具有重要意义，但目前有关微型化发展方向的研究仍需更加深入。

4 结论

目前，我国机械设计制造及自动化行业仍处于发展阶段，计算机技术的发展为该行业带来新的机遇与挑战，该技术的应用使产品的生产效率不断提升，产品质量不断提高，为人们的生活提供方便，提升生活质量。随着我国经济实力的不断增强，市场竞争愈加激烈，对于机械设计制造及自动化行业的要求也不断增加，标准不断提升。因此，各研究人员必须更加深入、广泛的对该领域进行研究、分析，并不断创新与改革相关技术，促进计算机技术在机械设计制造及自动化发展中的应用，进而推动该领域发展。