探析计算机技术在机械设计制造及其自动化中应用

陈劲舟

摘 要： 随着计算机技术的广泛应用，大大提高了人们的办公效率，方便了人们的生活。计算机技术与机械设计、制造和自动化的结合，有效地促進了机械设计制造行业的发展。在计算机中使用制图软件，可以实现高精度产品的生产和数控技术的自动化，大大提高了机械设计、制造和自动化的范围和效率。虽然我国的机械制造自动化已经发展到一定程度，但仍缺乏完整的应用体系，导致我国机械设计制造及其自动化行业在全球市场上缺乏话语权。

关键词： 计算机技术;机械设计制造;自动化;应用

【中图分类号】TH164     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.155

引言：近几年，计算机技术发展十分迅速，其衍生的各种科学成果在很多行业被应用。计算机技术结合各行业领域的特色，形成了各领域的计算机技术应用体系。机械设计制造及自动化是诸多领域中应用计算机技术较多的一个行业，其借助计算机技术实现了自身的飞跃发展，显著节约了行业的生产成本。

1 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和精准程度，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，完成更高难度的设计。

2 计算机技术在机械设计及自动化中的应用优势

计算机技术应用到机械设计制造及自动化中能给该领域提供更多的优势。

2.1 提高机械设计制造的稳定性

机械设计制造的稳定性指的是在制造产品运作过程中，在某一段时间内机械设备运作不会出现问题，这是对机械设计制造产品的标准性进行衡量。目前机械设计制造逐渐趋向精准化和标准化，但仅仅依靠传统技术是无法满足这一要求的。因此需要从机械设计制造的稳定性方面，去寻找更先进的技术。计算机计算能力强大，计算准确度高，将其应用到机械设计自动化中，能提高机械设计的精准度，而且能根据不同的需求进行模型的演习，从而寻找真正适合的产品。

2.2 实现机械设计制造的自动化

现代化机械设计制造的基本要求是实现自动化，只有在实现自动化的基础之上，才能提高机械设计制造工作的精准性。一系列的自动化技术，比如计算机软件技术、大数据、人工智能等，主要是对诸多计算机的软硬件进行集成设计整合，从而实现机械设计制造的自动化。计算机技术应用到机械设计制造中，可以实现自动化操作，帮助整个设计制造系统自动化运行，从而满足机械设计制造的自动化需求。

3 具体应用分析

3.1 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。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，并且更加便于设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，通过二维和三维之间的互相转换，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。

3.2 应用仿真技术

仿真技术是在数学模型的基础上，实现可视化技术和虚拟技术二者的整合，从而实现仿真技术。仿真技术应用到机械设计制造及自动化中能在设计环节为设计人员提供更高的便捷性。在机械制造中借助虚拟技术，能进行仿真模拟实验，从而给机械制造企业生产的产品质量提供数据支撑。在机械产品的整个制造过程中，如果设计环节出现较多问题，后期修改不仅会增加成本，而且难度较大，运用了计算机仿真技术，能简化产品制造过程，从而对机械的运动情况进行监控，提高机械设计制造的便捷性。

3.3 计算机3D技术在机械设计制造中的应用

近年来，计算机技术与3D技术的融合更加普遍，3D技术的出现极大地推动了信息产业化和集成化的发展，为机械设计制造及其自动化带来了新的发展契机。二者的结合不仅实现了机械产品从设计、生产到销售的一体化，还可以通过直观的3D技术发现潜在的问题，在最大程度上保证了产品的良品率。计算机3D技术还可以对产品的相关信息进行分析，为后续的检查、评估提供参考，以保证产品的设计、生产、制造的规范，提高产品的实用性。计算机3D技术很好地取代了以往实物验证的方式，通过连接计算机图形数据实现数字化的制造，形成了更好的科学生产体系。

3.4 应用计算机绘图技术

利用计算机绘图技术来对产品进行图纸的绘制，与传统的手工绘图方式相比，计算机绘图技术能使得绘图的过程自动化。目前在绘图过程中应用较广泛的计算机技术有CAD技术，这些技术的功能十分庞大，能满足机械设计制造的绘图需求，而且能简化传统手工绘图中的步骤，显著提高了绘图的效率。

结语：总之，在机械设计制造及其自动化中应用计算机技术是未来的发展方向，二者的结合不断推动着相关行业和领域的发展，为我国实现工业强国奠定基础。为此，要不断强化对计算机技术人员的培养，对相关技术进行革新，不断推动中国制造业的发展。

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