機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用分析

段生全

摘 要：隨著我國經(jīng)濟和科學技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機技術(shù)被應(yīng)用到了社會生活的多個方面，其中在機械設(shè)計制造及其自動化中的應(yīng)用就是明顯的表現(xiàn)。基于此，本文簡單介紹了計算機技術(shù)的應(yīng)用，以及應(yīng)用現(xiàn)狀，并舉出具體的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機械；設(shè)計制造；自動化；計算機技術(shù)；

1 計算機技術(shù)的應(yīng)用

計算機技術(shù)包括計算機可視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真技術(shù)等。這些技術(shù)從不同的環(huán)節(jié)和角度作用于機械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)研究中，不僅滿足了行業(yè)發(fā)展的需求，也帶動了國民經(jīng)濟的科技化發(fā)展。大部分機械制造設(shè)備的組裝結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其在設(shè)計過程中具有難度大、零部件多等特點。采用計算機技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)對大型機械設(shè)備的設(shè)計、研發(fā)，還可以指導(dǎo)其在實踐中的應(yīng)用，實現(xiàn)自動化的全方位控制和管理。計算機可視技術(shù)是應(yīng)用于機械設(shè)計制造及其自動化中的重點技術(shù)，其主要價值表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的設(shè)計和控制環(huán)節(jié)，即在相關(guān)人員進行設(shè)計工作時，可以將機械信息和相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為便于設(shè)計者接受和理解的數(shù)據(jù)信息。在設(shè)計過程中，可以實現(xiàn)對產(chǎn)品的動態(tài)管理，當性能要求不匹配時，可以及時做出調(diào)整和優(yōu)化。由此可見，計算機可視技術(shù)不僅保證了機械產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，降低設(shè)計誤差出現(xiàn)的概率，同時，還能保證產(chǎn)品的功能性和實用性。此外，將計算機可視技術(shù)作用于機械設(shè)計過程中，可以節(jié)省工作時間，提高設(shè)計效率，這對于機械設(shè)計制造行業(yè)而言是至關(guān)重要的。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機可視技術(shù)的功能性會逐漸完善，其在機械設(shè)計制造及其自動化中的應(yīng)用價值也會得到進一步的提升。計算機虛擬技術(shù)是一種對實際情景的模擬體驗技術(shù)，即建立與真實機械設(shè)計環(huán)境高度匹配的虛擬環(huán)境，由設(shè)計者輸入相關(guān)的設(shè)計理念。這是一種跨越產(chǎn)品的，人與機械設(shè)計之間的交流，不僅可以提高時間的利用率，還可以保證設(shè)計的有效性。計算機仿真技術(shù)主要是模擬和優(yōu)化產(chǎn)品的功能性和實用性，選擇一定的參數(shù)范圍模擬特定參數(shù)狀態(tài)下的產(chǎn)品模型，通過對相關(guān)指標結(jié)果的分析實現(xiàn)對機械產(chǎn)品性能的全面優(yōu)化。

2 機械設(shè)計及其自動化計算機技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

科學技術(shù)水平的提高是社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，而隨著我國近年來對科學技術(shù)改革與創(chuàng)新的重視程度不斷提高，在很多領(lǐng)域獲得了喜人的成績。尤其是在機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域，盡管我國在這方面與發(fā)達國家仍存在一定的差距，但相較于過去，我國在機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域已上升了不止一個層次。計算機技術(shù)的引進不僅推動我國社會進入互聯(lián)網(wǎng)信息時代，而且計算機技術(shù)的應(yīng)用也極大地推動了我國機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域的全面發(fā)展。在對我國機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域所獲得的成果表示肯定的同時，也必須清楚我國在高新科技領(lǐng)域還存在明顯的劣勢，特別是有許多國家已將納米技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光整合技術(shù)等諸多先進技術(shù)與傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造領(lǐng)域相結(jié)合，進一步提高了傳統(tǒng)機械制造領(lǐng)域的效率和質(zhì)量。而我國起步較晚，所以在研究的范圍和深度上仍有一定的欠缺，雖說很多企業(yè)已實現(xiàn)基本的機械自動化發(fā)展，但對于相關(guān)的計算機應(yīng)用還存在明顯的欠缺，尤其是在教育方面。目前我國機械專業(yè)的教育更多的還是停留在機械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域，并未囊括計算機技術(shù)，造成懂得計算機專業(yè)技術(shù)的人才在機械設(shè)計及其自動化方面存在弱勢，而機械設(shè)計機器自動化方面的專業(yè)人才對于計算機技術(shù)的掌握也十分有限。由于缺乏綜合型人才的支持，我國機械設(shè)計及其自動化的計算機技術(shù)遲遲無法實現(xiàn)改革與創(chuàng)新，只能跟隨發(fā)達國家的腳步，缺乏主動性。

3機械設(shè)計制造及其目動化中計算機技術(shù)應(yīng)用的具體狀況

3.1機械設(shè)計制造及其自動化中計算機技術(shù)的輔助功能

機械設(shè)計制造及其自動化過程非常復(fù)雜，計算機技術(shù)自身所具備的優(yōu)勢決定了其在機械設(shè)計制造及其自動化中的重要地位和作用。同時這也是計算機技術(shù)和機械設(shè)計制造及其自動化不斷發(fā)展的必然結(jié)果。計算機輔助設(shè)計功能除了在服裝、報刊等的設(shè)計中占有一席之地，而且在機械設(shè)計制造及其自動化中的作用也不可小覷。在機械行業(yè)中，計算機輔助功能的具體作用主要體現(xiàn)在首先，在機械設(shè)計制造過程中，會涉及到一些非常復(fù)雜的機械圖的繪制。而、等都是非常有用的計算機繪圖軟件，能夠降低手工繪圖的復(fù)雜性，同時也能提高繪圖效率其次，計算機輔助技術(shù)能夠?qū)C械的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸以及工作原理等進行詳細的描述，有利于設(shè)計者更加快速的找出設(shè)計中存在的問題最后，在計算機輔助功能中對圖紙進行修改、再次編輯等都非常容易簡捷，可以省略掉手工繪圖中一些不必要的環(huán)節(jié)，提高機械設(shè)計的效率。

3.2機械設(shè)計制造及其自動化中計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用

計算機仿真技術(shù)是計算機可視技術(shù)和虛擬技術(shù)繼續(xù)進步的結(jié)果，可視技術(shù)及虛擬技術(shù)是其不斷發(fā)展的基礎(chǔ)。仿真軟件通過對研究對象建立數(shù)學模型，使其將研究對象的各項數(shù)據(jù)及信息真實、全面、具體、直觀的呈現(xiàn)出來，然后使用計算機技術(shù)進行分析研究，一方面使得研究對象的性能更加安全可靠，另一方面也能使修改過程的操作更加簡單。而且，仿真軟件將現(xiàn)實與模擬進行結(jié)合，對研究對象進行仿真實驗，使得機械產(chǎn)品的質(zhì)量更加有保障。

3.3 機械自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用

機械的自動化是工業(yè)革命的偉大產(chǎn)物，極大的提高了機械生產(chǎn)的效率，當前機械生產(chǎn)制造的自動化在各行各業(yè)有廣泛的應(yīng)用，在解放人力勞動的同時實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化、智能化，提高了生產(chǎn)的效率和精度。 在機械制造中，利用與計算機相關(guān)的傳感技術(shù)、電磁波技術(shù)、遙控技術(shù)等，識別和操控機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，對提高機械生產(chǎn)效率有很大的意義。 一方面，計算機的參與使機械生產(chǎn)過程中一些復(fù)雜的環(huán)節(jié)無需人直接參與便可得到解決，促進了機械生產(chǎn)的安全性、可靠性。 另一方面，計算機技術(shù)的應(yīng)用確保了機械生產(chǎn)系統(tǒng)的最佳狀態(tài)，不但確保了生產(chǎn)安全、提高了生產(chǎn)效率，還節(jié)省了生產(chǎn)成本等。 例如對機械零部件產(chǎn)品的包裝，利用計算機控制的自動包裝機，無需人員參與，就可對產(chǎn)品進行包裝，大大提高了生產(chǎn)的速度和效率。

總結(jié)：在機械設(shè)計制造及其自動化中，計算機技術(shù)的應(yīng)用是大勢所趨。它不但能將設(shè)計非常直觀的呈現(xiàn)出來，使設(shè)計人員更加清晰的發(fā)現(xiàn)其中存在的錯誤并進行改正，而且能對設(shè)計圖紙進行再次編輯及修改，從而節(jié)省了設(shè)計時間，提高了工作效率，從而促進其更加快速的發(fā)展。

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