探析计算机技术在机械设计制造及其自动化中应用

2020-11-25王蕾

商品与质量 2020年50期

王蕾

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随着计算机技术的发展，其被逐渐广泛应用于各个行业，极大地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及其自动化的融合有效推动了机械设计制造业的发展，利用计算机中的制图软件可以实现高精准产品的生产，还可以实现应用数控技术的自动化，极大地提高了机械设计制造及其自动化的范围和效率。尽管我国机械制造的自动化得到了一定的发展，但仍缺少完备的应用体系，造成我国机械设计制造及其自动化行业在全球市场中缺乏话语权[1]。

1 计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用思路

一是对生产中所需的数据，计算机技术来采集，在采集设备端开关量与模拟量数据的基础上，将采集的数据传输到后台计算机中实施进一步分析和处理。二是在生产过程中，计算机技术将生产过程的情况在界面中展示出来，比如把机械自动化设计制造设备与系统所处的运行状态显示出来，显示的内容主要包含了电压、电流的数值，以及隔离开关所处的运行状态，模拟的开关量与系统检修功能等方面的信息。三是在生产过程中，借助计算机技术实时监控系统的运行状态，对存在的异常情况进行报警和预测，借助计算机技术就自动化设备的模拟量类型、大小和开关量的状态等实施实时在线监测，在生产中存在异常数据，第一时间向操作人员发出报警信号，对生产中异常问题按照时间顺序记录事件，对存在的问题针对性的提出改进措施和建议。四是借助计算机技术全方位地监控操作设计制造全，实现远程自动化地设计制造电动隔离开关，使得操作流程得到简化的同时避免出现人为的安全生产事故。五是计算机技术对自动化设计制造中的设备故障实施录波记录，比如对设计制造系统的开关量变位和顺序记录以及波形捕捉记录与模拟量故障录波等方面的记录[2]。

2 机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用研究

2.1 计算机在机械设计上的辅助作用

机械设计制造及其自动化的过程十分烦琐，一个小小的疏忽就有可能造成不可挽回的损失。计算机的辅助设计应用在机械设计上可以对机械的相关结构、原理描述更加细致具体，让设计者直观地了解设计中的不足与缺陷，不断提高机械设计的准确性和速度。计算机自身强大的绘图工程及相关的绘图软件可以帮助设计者完成许多图纸的编辑及数据的处理，虚拟完成相关产品零部件的测试。同时，利用计算机虚拟构建设备模型，并进行相关性能、特点的测试，以便更好地完善产品设计，减少不必要的实物损耗，为企业节省成本。

2.2 数控机床技术的应用

作为产品生产自动化的一个重要基础，数控机床技术中存在两个非常关键的组成部分，一是软件自动编程、二是软件手工编程。为了可以准确、综合性地了解此项数控机床技术，那么工作人员就要对上述两个重要的组成部分给予充分的关注与掌握。当前，在时代飞速发展的背景下，自动编程也占据主导地位。这主要是由于手工编程中的一些内容已无法充分地满足现代机械设计制造的需求，因此就要对其给予一定的优化或者是剔除。因此，自动化编程会相对更加科学、先进，往往会将其应用在机械设备配件的生产制造中，特别是部分零部件的结构是相对较为复杂的，此时就要充分发挥自动编程的作用来完成生产制造工作。在此环节中，工作人员就要借助于计算机严格地控制与管理数控软件，然后使其能够严格地根据有关的程序完成自动编程操作，之后实施零配件的设计和制造工作。通过对数控机床技术的科学应用可以促进机械设计行业的进一步发展[3]。

2.3 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。

2.4 仿真技术的具体应用

计算机的可视化技术和虚拟技术二者的有效结合完整造就了计算机仿真技术，并且在机械设计环节中具体的模拟环节同样对该技术进行了更为深入和广泛的应用。举个简单的例子，在某一个构件由三维制图软件建构完成之后，需要特别检验其所设计的冷却系统和浇筑系统等各方面的科学性和合理性，然后通过MoldenFlow 等仿真软件来模拟该系统。当然在模拟之前首先需要进行浇筑温度以及速度等各方面的参数设置，此后在网格划分界面设置与其产品对应的适应网格区域，并借此来模拟仿真产品，最后通过对系统的各个项目的具体指标分析该系统指标设计的可行性。