计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用

2020-12-07张鹏

魅力中国 2020年11期

张鹏

（烟台沃尔姆真空技术有限公司，山东烟台 264000）

在机械设计，制造和自动化领域，计算机技术变得越来越流行。促进了机械工业的快速发展，提高了机械工业的质量。提高了机械制造业的生产效率，相应节约了生产成本和制造周期。这一系列改进促使中国机械制造业在国内外竞争中发挥巨大优势。在使用现代计算机技术的许多领域中，改进包括机电技术，微机电操作系统等的集成。

一、计算机技术在机械设计制造及其自动化中的现状

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。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。

二、计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用

（一）计算机可视技术的应用

计算机可视技术主要是通过技术手段将抽象的机械信息转换为更加直观的数据信息，便于设计人员对数据进行计算与分析，进而掌握机械产品设计的具体性能，对设计动态进行实时掌握，及时对产品进行优化与改造，实现产品的动态控制。可视技术的应用优势体现在：首先，通过计算机可是技术与机械设计制造的完美融合，能够进一步起到辅助设计的作用，避免人工设计中产生的误差，对机械产品的精确性与可靠性进行保障。其次，计算机可视技术在设计以及制造过程中速度非常可观，高于人力设计及制造，所以在一定程度上提高了工作效率，解决产品制造时间，加速了自动化进程。

（二）仿真技术的应用

仿真技术也是计算机技术中的一种，在机械行业中的广泛应用使得机械制造进入了新时代。和3D技术的应用相比，仿真技术能直接进行真实情况的推演，以虚拟现实这样的模式展示真实的结果。仿真技术通过构建数学模型、物理模型，为设计提供参考，确定产品的应用情况。这能对产品真实使用过程中出现的问题进行预演，提前做出考量。仿真技术还能用于修复产品。传统的产品修复，技术人员需要对产品进行拆解，且要不断开展试验研究。使用仿真技术，能实现直接在系统上进行模拟，有针对性地进行修复，缩减人工劳动力，提高整体工作效率。例如：在机械实践中，工作人员使用仿真技术建立产品数学模型，通过模型直接展现研究数据，提高产品的稳定性和可靠性。建立仿真模型，工作人员在仿真模型上进行仿真操作，在操作过程中，记录发现的问题，为真实的机械产品做好技术保障。

（三）数控机床技术的具体应用

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。

（四）计算机技术的辅助功能

计算机辅助设计功能不仅能够在服装、报刊等方面的设计发挥着重要作用，还能够在机械设计制造及其自动化中发挥着不可替代的作用。针对于机械行业，计算机辅助功能主要表现在三个方面：一是在设计制造过程中，可能会遇到某些较为复杂的、手工绘制不方便的机械图，这个时候合理地运用CAD、CAM等绘图软件，能大大地降低绘图的难度。二是通过计算机辅助技术，能够对机械产品的结构、形状以及尺寸等方面有着更为详细地描述，这时设计人员就能更为快速地找到设计问题;三是借助于计算机辅助技术能够更加方便地进行图纸的再次编辑、修改，大大地简化了操作过程，使得机械设计的效率得到了较为明显地提升。