计算机技术在机械设计制造及其自动化中的实践应用分析

2021-11-30拓春浩

中国金属通报 2021年14期

拓春浩

（江西中煤建设集团有限公司，江西南昌 330000）

在原有的机械加工和制造过程中，主要依据人工劳动力的方式进行，不仅效率不高，而且产量低，需要大量的体力来进行，因而由于人为因素的影响，使得材料浪费和质量问题常常出现，这极大影响了企业的经济效益，而运用计算机技术中的各个功能和作用，降低劳动力输出，减少成本，提高工作效率和质量，实现自动化发展，能够提高企业的市场竞争力，并且根据市场的变化和需求，及时做出调整，继而促使企业的长期稳定发展，扩大经济效益。

1 计算机技术在机械领域中的运用情况分析

在机械制造和加工生产领域，以计算机技术为整个系统运行自动化控制，而且涉及各个行业，运用的较为广泛，尤其是大型设备的整套系统的开发运用，提高适配度。为了不断满足机械制造和市场需求的变化，降低更换模具的时间和劳动力的运用，逐渐走向集成化和模块化方向发展，这极大地提高机械制造的精确度和质量。还有计算机系统中的信息和数据存储的容量在扩大，比如在航天领域中的运用，其中技术主要表现在这几个方面上：可视化、仿真和模拟等，将机械行业中一些极为抽象的信息，直接运用数据的方式展现出来，根据实际制造的产品和特点，进行科学分析和研究，同时对运作的过程实现动态化监督和控制，结合辅助设计，来减少设备运用的差异，提高准确度，运用计算机技术来减少劳动力的输出，提高工作效率具有很重要的意义，然后结合不同的设计理念和方法来实现创新，运用虚拟环境下的运行，对其进行检测和调整[1]。此外还有仿真处理，主要是运用多媒体功能，实现机械模型的建立，对于其静止和动态下的数据进行综合分析，并且结合设备运行的特点，来进行参数的设计，提高自动化性能。

2 计算机技术在机械制造自动化中的具体运用

2.1 辅助功能的应用

在机械的制造和加工以及生产整个系统的运作中，涉及设备和影响因素较多，而且存在较为紧密的关系，运用辅助技术，可以增强机械制造以及自动化运用的效果，发挥最大效能，比如在机械或者服装制造与生产过程中，对相关的数据进行精确化设计，降低差异性，结合设备特性，来提高质量和产量，主要表现在这几个方面：一是对辅助技术开展深层次研究，但是要注意的是明确运行的特点和工作原理，同时对所需要制造的产品进行规格、结构以及形态等，进行充分的设计，使得明确设计与实际工作开展之间存在的矛盾和问题。二是对设计图纸的科学调整和优化，提高设计的准确性，然后提高机械设备运行的性能和质量。三是运用计算机的多方面功能和作用，来克服设计中的难点，利用可视化和仿真技术的展现，提高设计水平和质量[2]。

2.2 3d 技术

为了提高设备运行的安全和稳定，以及机械加工和制造的质量，在运用计算机技术中的3d 技术，实现设计的模拟和仿真，将相关的机械运用特点和尺寸大小，以及所需要的电力和能源消耗等问题，使用立体化的方式展现出来，可以及时地发现设计中存在的问题，然后对特定产品的制造以及负载、物理和化学等特性，进行全面的分析，从而提高工作效率和质量，而传统的机械制造过程中，仅仅只是对所需要的产品，运用统一的设计和生产标准来进行，有个统一的模式设置，所以不能根据要求进行灵活性的调整，因而不能满足现在市场中的多样化需求，限制了企业发展和扩大。

2.3 仿真技术

运用计算机系统中存储的相关信息和数据，建立对应的数字模型，可以明确地看出在生产和制造过程中，存在的问题和不足之处，结合机械设计和运行的环境进行虚拟，而对于其中存在的设计改动和调整，以及制造过程中的成本控制等，对整体系统运作进行简化和完善，并且在机械制造运行的过程，实施动态检测，包括对设备状态、产品质量以及安全防护等，从而提高设计的科学性。

2.4 数控机床

主要是数字控制处理，利用计算机系统实现数据的编程设计，并且结合指令的设置，使得进行自动化运用，同时在其实际运行中进行数字调控，然后将人工编程处理与自动化技术相结合，可以将其运用到对应的生产和加工过程中，根据各个方面的参数精准设计，提高机械运行的质量和安全，并且当出现运行故障时，利用数字控制来实现调整，保证工作的连续性，提高产量。以满足市场的大量需求，实现规模化生产[3]。

3 计算机技术在机械领域中的发展趋势研究

3.1 智能化

主要是在进行机械制造和自动化运用中，使用智能化设备对其进行状态检测，明确产量大小，然后结合传感设备收集到的信息和数据，传递到对应的数字处理和管理系统中，还能全天候地进行监测。另外在设备的制造和运行中，运用智能化技术，可以对信息管理进行及时的更新，根据数据的变化，来实现调整，可以降低资源的浪费问题。还有对故障的有效监测和控制，提高设备使用寿命和质量。

3.2 微型化

随着现代制造业的发展，对各个方面需要的资源和材料在不断增加，使得自然系统中的资源大幅度减少，而且相关的机械设备的体积和重量都较大，功能的不完善，导致生产效益问题，为了方便各项工作的简化发展，便于调控和管理，将具体的机械内部结构进行综合设计，缩减体积，降低能源损耗，尤其是对于电力的需求量较大，如何保证工作的持续性进行，扩大成本，这是企业面临的最直接的问题。

3.3 网络化

自从进入二十一世纪以来，已经迈入网络化发展时代，在计算机运用的基础上，结合网络技术，可以实现对机械运行的远程控制效果，加强对设备的状态监测和控制，可以及时地发现故障问题，继而实现调节，安排专业的技术人员，采取措施处理，还可以运用技术中的数据和处理分析功能，对其维修提供对应的方案，可以为实际工作的开展，提供科学支撑，提高工作质量。

3.4 集成化

在机械制造和自动化技术运用过程中，对不同设备的运行特点和功能进行详细地分析和研究，对于其中的零部件，加强运行的监控和管理，对于不同的内容进行归类，形成一个完整的结构，还有为了提高技术的运用效果和发展，可以多多借鉴其他发达国家的一些机械制造经验，结合本国制造业的实际发展状况和要求，明确自动化发展目标和实施方法，提高自动化运行的效果，从而为规模化的生产提供科学支撑，保证效益。

3.5 一体化

将相关的计算机技术以及机电和机械制造等，实现有效的统一和结合，可以提高机械生产的质量，并且对相关的设计进行创新和调整，减少工作差异，可以促进机械制造业的科学化发展，并且顺应时代潮流，实现模块化处理，降低工作难度，提高效率。

4 机械制造和自动化运用的问题

4.1 设备的选用问题

在机械设备的运行过程中，要确保设备与生产需求相一致，但是在实际的情况中，会存在较大的不协调和矛盾，继而影响机械制造的效率和质量。而且在运行中，会由于零部件的组装以及配置问题，产生噪音和振动问题，导致设备的损坏，还有连接处理不牢固等。

4.2 技术创新意识不强

在产品和设备方面缺少创新观念，在技术的运用和设计方面存在着较多的问题，还有相关的工作人员对其不重视，没有创新和改进思想，仍然采用原有的工作方式进行，这不仅影响着企业的发展和经济利益，而且过于刻板化的技术运用，发挥不了应有的作用。此外更重要的是在技术的研发和投入过程中，资金不足，工作难以进行，缺少专业性的计算人才。更重要的是企业内部的管理和领导者，对于技术的开发和研究重视不够，将目光集中在产量和质量方面，认为只要加强对实际工作和人员的管理，就可以达到想要的效益[4]。

4.3 设备的维护和检修困难

在运用计算机技术来开展机械生产和加工时，没有根据自动化运行的特点，以及企业生产的需求，来进行科学设计，而且对其运行的状态监测不到位，使得设备的过度损坏，继而增加企业的成本，没有为后期的维修提供方便，增加了工作难度。此外在日常的工作中，要加强对设备的维护和故障监测工作，不仅仅是依赖于技术的系统控制，还要结合人工的方式，来改善和提高设备运行的效益和质量。

5 计算机技术运用的重要意义

在机械制造和自动化技术运用的过程中，主要是利用可编辑逻辑控制设备以及物联网技术、三维绘图等，来提高运行的自动化质量和效果。而在结合计算机技术的使用，可以提高安全和质量控制效果，并且对其中的设计进行精准化处理，提高产品的精度和质量，这对于增强企业的综合实力有着积极的意义。在计算机的发展过程中，为了提高技术运用的效果和质量，将其他技术和软件的开发，综合运用，可以提高设计的精准化，并可结合产品的特点，进行改造和提升，主要是对于运行的质量和性能，以及电力损耗等方面[5]。

6 提高计算机技术运用方法和措施

6.1 建立和完善相关的机械制造管理体系

在具体的机械制造和自动化技术运用过程中，相关的设计准确性，以及技术人员的专业性和管理的问题，这些都会造成机械设备的组装与配置中，存在许多不合理问题，继而导致设备的过早损坏和能源消耗过大问题等，所以要结合实际状况，建立对应的管理体系，并且根据市场环境的变化和发展需求，进行补充和完善，使得一切工作的顺利和有序进行。