浅析机械设计制造中计算机技术的应用

张忠占 郭成志

摘要：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。计算机辅助设计技术已逐渐成熟，并已应用于机械设计与制造领域。它不仅大大提高了机械设计和制造的工作效率，而且有利于提高设计质量。本文首先分析了计算机辅助设计技术的重要性，然后再分析其在机械设计制造中的应用优势，最后再阐述其在机械设计制造中的应用。

关键词：机械设计;计算机;运用;策略

计算机辅助技术应用在机械设计制造中，极大地促进了行业的进步。时在国民经济发展中也占有非常重要的地位，在机械设计制造及其自动化中对计算机技术展开应用有助于生产成本的降低，提高机械自动化水平，因此需要人们对机械设计制造及其自动化中计算机技术应用方面内容加以重视。本文简要分析了计算机技术在机械设计制造过程中的具体应用策略。

1.机械设计及其自动化计算机技术的应用现状

在我国机械设计和自动化领域所取得的成就的同时，也必须意识到我国在高新科技领域也存在明显的不足，特别是有许多国家已经将纳米技术、数控机床技术、激光技术等许多先进技术与传统机械设计和制造领域相结合，进一步提高了传统机械制造领域的效率和质量。但由于我国起步较晚，在研究的范围和深度上还存在一些不足。虽然许多企业已经实现了机械基础自动化的发展，但相关的计算机应用，特别是在教育方面还存在着明显的不足。目前我国机械类专业教育较多还是停留在机械设计和自动化领域，没有包括计算机技术，学习计算机专业技术的人员在机械设计及其自动化方面比较薄弱，而机械设计自动化专业对于掌握计算机技术的人才也很有限。由于缺乏全面的人才支持，我国的机械设计和计算机自动化技术一直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。

2.计算机辅助技术在机械设计制造各方面具体运用分析

2.1计算机技术在数控编程中的应用

在机械设计制造过程中所使用的计算机编程主要分成为自动与手工编程这两种，手工编程就是用人力的方式完对机械设备设计中所需要的功能进行程序编写;而自动编程就是在面對机械设计中复杂化的零配件，要利人力编写和计算机共同协作的方式来进行程序编写，整个过程必须要运用专业的编程数据语言来进行，而且对于计算机的硬件和软件都有着一定的要求。伴随着国内计算机技术的进步和提高，国内的机械制造技术和数控技术也达到了一个新的高度，并逐渐地完成为数控和计算机语言相互之间的转变。但计算机技术发展与进步的速度比机械制造所使用的数控系统要快，因此在进行计算机设备的生产与加工过程里要确保双方的相同性和合理性，只有这样才可以适应当前数控编程的实际需求。

2.2计算机技术在数控加工仿真中的应用

计算机技术的进步也使得虚拟仿真技术被广泛地运用到了机械加与制造领域中，并且取得良好的成效。在机械制造与设计的过程中通过仿真技术的运用，可以为机械产品的加工、设计、生产以及测试方面提供一个高度真实的模拟环境，在这个环境里机械设计人员可以进行自由地控制操作过程。这样既能够完成对机械操作人员或者机械设计人员的技术培训，而且还可以提高所有操作人员的操作水平，提高机械制造过程中的生产人员的安全。除此之外，利用仿真技术可以有效地解决了机械设备在生产过程中的再改造问题，这对于提高机械设备的生产效率和生产质量具有重要的促进作用。

2.3计算机技术CAD、CAM在机械设计数控加工里的应用

和传统的机械设计制造模式相比，新时期的计算机设计制造已经逐渐地摆脱了传统由人力手工绘制设计图的模式，开始向着计算机软件设计的方向发展，例如CAD、CAM等先进的制图软件既可以快速地设计出所需要的机械设备，而且还可以对设计完成的作品进行即时改进，或者添加所需要的功能等等，在提高机械设备质量的同时，还能够节省了大量的人力成本投入。在机械设计与制造中运用CAD软件，可以轻松地查询到实体质量的相关资料以及性能，这样就能够对机械设计制造以及设备零配件质量、体积等重要参数进行科学、高效地计算。模具CAD则是集成了CAD和CAM的集成功能，能够把复杂的机械设备模具设计流程变得更加简单、直观，对于提高机械设备以及相关配件的生产效率和加工精度方面有着重要的意义。在机械设计与制造过程中通过对CAD以及CAM软件的运用，可以在电脑上设计出机械设备或者零配件的模型，同时还能够按照模型的结构以及规格进行模拟装配，而且在装配的过程中还可以加入一些所需要的工艺或者技术，这样既可以提高机械设计产品的完整性和精确性，还可以把整个一系列的过程制作成为数据程序，再最后再利用数控机床按照制定好的程序进行加工制造。但值得注意的是，要实现这些功能就要确保PC平台具有一定程度的开放性，并且支持数控系统的开发，因此对于计算机的硬件有较为严格的要求。

2.4计算机仿真技术应用

除在设计方面计算机技术会对机械设计制造及其自动化产生非常良好的作用外，计算机技术中的仿真技术还能帮助所要设计的机械设备建立客观、真实的三维模型，而相应的设计人员可根据模型的实际情况对原有的机械设计进行修改和完善。利用计算机仿真技术建立出的模型更加适合与计算机技术对相关数据的分析，从而实现实时传导的作用，为机械设计制造提供真实有效的科学依据。从机械设计制造及其自动化中计算机技术的实际应用来看，在汽车制造的过程中，许多机械配件的设计存在很大的难度，如果没有计算机仿真技术的支持，单就多缸发动机的设计就需要经历无数次的实验和推导，不仅要浪费大量的制造成本，且修改起来也相对困难，但有了计算机仿真技术后，通过仿真模型，设计师可简化对多缸发动机的实验过程，因为计算机仿真技术能模仿机械在运动中所呈现出的各种状态，从而帮助设计师在实验的过程中找到机械设计的弊端，使机械设备的设计更加完备。

3.结束语

计算机辅助设计技术已被应用到机械设计制造领域，它能够提高机械设计的工作效率与设计质量。因此，计算机辅助设计技术值得在机械设计领域大力推广应用，计算机辅助设计技术会随着时代的发展而不断变化。

参考文献

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