機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用探究

蒙建全

【摘 要】機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用越來越普遍，已經(jīng)成為機械設計制造與生產(chǎn)的重要組成部分，目前，我國機械設計制造及其自動化生產(chǎn)與發(fā)達國家還有一定差距，自動化計算機技術應用水平不高是制約我國機械設計制造企業(yè)發(fā)展的重要因素，針對這一現(xiàn)狀，機械設計制造及其自動化發(fā)展應重計算機技術的研究，將計算機技術更好的應用到機械設計制造及其自動化發(fā)展中。本文筆者對機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用進行了分析探討，希望對相關從業(yè)人員具有借鑒意義。

【關鍵詞】機械設計制造；自動化；計算機技術；應用

1.機械設計及其自動化計算機技術的應用現(xiàn)狀

科學技術水平的提高是社會發(fā)展的重要基礎，而隨著我國近年來對科學技術改革與創(chuàng)新的重視程度不斷提高，在很多領域獲得了喜人的成績。尤其是在機械設計及其自動化領域，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，我國在機械設計及其自動化領域已上升了不止一個層次。計算機技術的引進不僅推動我國社會進入互聯(lián)網(wǎng)信息時代，而且計算機技術的應用也極大地推動了我國機械設計及其自動化領域的全面發(fā)展。在對我國機械設計及其自動化領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域還存在明顯的劣勢，特別是有許多國家已將納米技術、數(shù)控技術、激光整合技術等諸多先進技術與傳統(tǒng)的機械設計制造領域相結合，進一步提高了傳統(tǒng)機械制造領域的效率和質量。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，但對于相關的計算機應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計及其自動化領域，并未囊括計算機技術，造成懂得計算機專業(yè)技術的人才在機械設計及其自動化方面存在弱勢，而機械設計機器自動化方面的專業(yè)人才對于計算機技術的掌握也十分有限。由于缺乏綜合型人才的支持，我國機械設計及其自動化的計算機技術遲遲無法實現(xiàn)改革與創(chuàng)新，只能跟隨發(fā)達國家的腳步，缺乏主動性。

2.機械設計制造及其自動化中計算機技術的具體應用

2.1 輔助功能分析

機械設計制造及其自動化是一個綜合性較強的領域，進行機械設計制造需經(jīng)過十分繁瑣復雜的過程，因此從發(fā)展的角度上來看，以計算機技術替代人工操作，不僅能有效保障設計、制造的效率和質量，而且能更好地節(jié)省人力成本，機械設計制造及其自動化的計算機應用可以說是時代選擇的結果，也是機械設計制造領域發(fā)展的必經(jīng)之路。首先從設計上來看，機械設計本身是一個非常復雜的過程，不僅要對所有的零部件進行描述，同時要清晰地刻畫出機械設備的整體構造，才能更好地促進生產(chǎn)線的生產(chǎn)。而人工作圖不僅時間長、效率低，更重要的是機械設備設計圖紙往往存在明顯的復雜性，會留下潛在的操作風險，無論繪圖人員有意與否都可能會產(chǎn)生誤差，而這種誤差很可能就是造成機械設備出現(xiàn)問題的主要源頭。而計算機技術在機械設計制造中的應用能有效地規(guī)避這種操作風險，CAD、CAM等軟件都能幫助設計人員更好地把握相關數(shù)據(jù)，確保繪制過程中的準確性，在一定程度上減少誤差。其次在機械設計制造之初，設計人員必須對機械的工作原理、構造、形狀等進行嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)分析，而該方面的計算量十分巨大，只有通過計算機技術才能更好、更快、更精準的計算出相應的數(shù)值，從而推動整個機械設計的完善。利用計算機技術不僅能設計各種機械自動化產(chǎn)品，還有利于對既有的機械自動化設備進行改革與創(chuàng)新。

2.2 計算機仿真技術應用

除在設計方面計算機技術會對機械設計制造及其自動化產(chǎn)生非常良好的作用外，計算機技術中的仿真技術還能幫助所要設計的機械設備建立客觀、真實的三維模型，而相應的設計人員可根據(jù)模型的實際情況對原有的機械設計進行修改和完善。利用計算機仿真技術建立出的模型更加適合與計算機技術對相關數(shù)據(jù)的分析，從而實現(xiàn)實時傳導的作用，為機械設計制造提供真實有效的科學依據(jù)。從機械設計制造及其自動化中計算機技術的實際應用來看，在汽車制造的過程中，許多機械配件的設計存在很大的難度，如果沒有計算機仿真技術的支持，單就多缸發(fā)動機的設計就需要經(jīng)歷無數(shù)次的實驗和推導，不僅要浪費大量的制造成本，且修改起來也相對困難，但有了計算機仿真技術后，通過仿真模型，設計師可簡化對多缸發(fā)動機的實驗過程，因為計算機仿真技術能模仿機械在運動中所呈現(xiàn)出的各種狀態(tài)，從而幫助設計師在實驗的過程中找到機械設計的弊端，使機械設備的設計更加完備。

2.3基于計算機的數(shù)控機床在機械設計制造及其自動化領域中的應用

數(shù)控機床的最主要優(yōu)勢特征就是能夠實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)自動化，以計算機為平臺、軟件為基礎的數(shù)控機床的編程主要有兩種方式，即軟件自動編程以及軟件手工編程?；谧詣泳幊痰臄?shù)控機床軟件主要應用于較復雜零配件的生產(chǎn)，以計算機為平臺采用標準的數(shù)控軟件語言對應用程序進行編寫，然后經(jīng)過處理形成數(shù)控機床的運行程序。近年來隨著數(shù)控技術的快速更新和發(fā)展，計算機語言與數(shù)控編寫程序之間的相互轉換更加容易實現(xiàn)，更大程度上滿足了數(shù)控機床編程的需要。

3.機械設計及其自動化中計算技術應用的未來趨勢

3.1 智能化發(fā)展

近年來智能化理念是計算機技術研究中的一個熱門的課題，尤其是在人類社會基本上已實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的基礎上，智能化發(fā)展也必將成為未來機械設計制造及其自動化中計算技術應用的主要方向。相較于自動化，智能化的機械設計制造領域又上升了一個層次。雖然目前我國在機械設計制造及其自動化領域仍停留在簡單的自動化發(fā)展階段，但隨著我國對機械設計制造及其自動化中計算技術應用的重視，我國機械設計制造教育也在積極地容納計算機科學、人工智能學等新的科目，以期在機械設計制造及其自動化中計算機技術應用的智能化方面獲得更大的突破。

3.2 經(jīng)濟化發(fā)展

機械設計制造及其自動化領域中采用計算機技術不僅僅是為了有效地提高機械設計制造的效率和質量，更多還是為了節(jié)省設計成本和未來投產(chǎn)自動化過程中消耗的成本數(shù)量。對于我國機械設計制造領域，雖說效率和質量有著非常重要的意義，但如果是在付出大量成本的基礎上，那么所謂的效率和質量不提也罷，因此未來機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用必然會以如何進一步降低設計、生產(chǎn)的成本為主要研究方向，也只有進一步降低設計和制造成本，我國的機械設計制造企業(yè)才能實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展的宏偉藍圖。

4.結語

機械設計制造及其自動化領域內采用計算技術能夠進一步提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，尤其是在競爭全球化的趨勢不斷蔓延的情況下，對于我國機械制造企業(yè)來說，如果不能有效地降低生產(chǎn)成本，在市場上獲得強有力的競爭力，在競爭日漸激烈的市場環(huán)境中勢必會面臨著被淘汰的危機。

參考文獻：

[1]劉超.我國機械設計制造及其自動化發(fā)展方向研究[J].河南科技，2013，（3X）：105.

[2]劉瀛，李嘉賢，劉廣達，等.“本科+技師”人才培養(yǎng)模式改革的研究與實踐--以遼東學院機械設計制造及其自動化專業(yè)為研究對象[J].價值工程，2015，（10）：253-254.

[3]孫芹.民辦高校機械設計制造及其自動化專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案的實踐探索[J].教育與職業(yè)，2012，（21）：90-91.

[4]楊舉德.簡析機械設計制造及其自動化的應用發(fā)展[J].建筑工程技術與設計，2015，（23）：1612-1613.

[5] 韋佳，李薇薇 . 機械設計制造及其自動化的計算機技術發(fā)展方向研究 [J]. 科技資訊，2015（8）.