計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造和自動化中的應(yīng)用

摘 要：隨著社會科技的進步，計算機技術(shù)獲得了更大的發(fā)展空間，使得計算機技術(shù)在社會各個生產(chǎn)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用和普及，其中對機械設(shè)計制造行業(yè)的影響更是尤為明顯。通過將計算機技術(shù)與機械制造業(yè)結(jié)合起來，使機械制造業(yè)的生產(chǎn)效率得到了顯著的提高，節(jié)省了大量的生產(chǎn)成本。本文先就機械制造及其自動化這一概念的內(nèi)涵出發(fā)，進而分析我國目前計算機技術(shù)在機械制造業(yè)中應(yīng)用的現(xiàn)狀，最后對其具體應(yīng)用技術(shù)進行闡述。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；機械設(shè)計制造；自動化；應(yīng)用

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0277-01

機械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)一直是我國的核心產(chǎn)業(yè)之一，為其他經(jīng)濟領(lǐng)域提供發(fā)展基礎(chǔ)，支撐著我國整個國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，具有不可替代的中心地位。而近幾年機械設(shè)計制造和自動化領(lǐng)域，計算機技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，使得機械制造業(yè)得到了快速的發(fā)展，也促進了機械制造也自動化水平的提升，為其帶來了高質(zhì)量、高效率的生產(chǎn)作業(yè)水平，使得機械制造行業(yè)得以在市場競爭激烈的環(huán)境下脫穎而出。

1 機械設(shè)計制造和自動化的含義

在機械設(shè)計制造和自動化行業(yè)主要囊括了一些工業(yè)設(shè)備和機械的制造、設(shè)計、控制、運行等問題的探究和解決。在其發(fā)展過程中，需要不斷加深其與計算機技術(shù)之間的聯(lián)系，將機械設(shè)計制造與當代信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及自動化控制技術(shù)更加深刻的融合起來，將機械設(shè)計制造行業(yè)存在的難題通過計算機技術(shù)來進行解決，以此促進機械設(shè)計制造業(yè)的高速發(fā)展和智能化進程。最近這幾年，我國的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)隨著經(jīng)濟的進一步發(fā)展需求受到了一定的調(diào)整，使得機械制造行業(yè)的地位受到了打擊，但是由于當代的機械設(shè)計制造業(yè)與計算機技術(shù)緊密聯(lián)結(jié)的關(guān)系，其發(fā)展趨勢依然穩(wěn)健，其在國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)核心地位依然穩(wěn)固。

2 計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造和自動化行業(yè)中應(yīng)用的現(xiàn)狀分析

計算機技術(shù)主要可分為以下三大技術(shù)：仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和可視技術(shù)，這些技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用帶動了機械制造業(yè)的發(fā)展，使得機械制造業(yè)的科技化進程得到加快，也滿足了行業(yè)內(nèi)外日益增長的需求。接下來，就從這三項技術(shù)出發(fā)，對計算機技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析探討。

2.1 仿真技術(shù)

計算機的仿真技術(shù)是通過電子計算機的使用將系統(tǒng)的行為、功能和機構(gòu)以及使用者的行為和思維過程都進行一系列逼真的動態(tài)模仿。而當這項技術(shù)應(yīng)用到了機械制造領(lǐng)域時，則是現(xiàn)將機械的模型通過媒體的形態(tài)來進行描述，使得機械產(chǎn)品的物理模型、數(shù)學(xué)模型以及系統(tǒng)形態(tài)能夠得到更加形象清晰的展現(xiàn)，以此為之后實際的操作和設(shè)計過程提供參考依據(jù)。仿真技術(shù)利用計算機的輸出功能和輸入功能來為機械設(shè)計制造業(yè)的自動化提供基礎(chǔ)，使機械制造行業(yè)朝著更加先進、自動化程度更高的方向快速發(fā)展。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

計算機的虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以通過創(chuàng)造虛擬世界來讓用戶體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)。它利用計算機來對現(xiàn)實世界中的事物進行模擬，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能為用戶帶來交互式的、信息多元化融合的實體行為和三維動態(tài)視覺效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用主要是同過使用該項計算機技術(shù)來創(chuàng)建出一個與實際生活環(huán)境中極為相似的機械自動化環(huán)境，并在次虛擬環(huán)境下進行模擬體驗。通過這一技術(shù)，能夠打破現(xiàn)實中時間、空間、資源條件的限制，將人們在機械制造業(yè)領(lǐng)域中的先進的設(shè)計理念通過虛擬世界來進行模擬實現(xiàn)，以此來驗證該理念的可行性，使得機械設(shè)計制造與人之間的交互更加便捷，也為機械設(shè)計制造提供了更加便利、廣泛的發(fā)展空間，為其新技術(shù)的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)，更能節(jié)省新產(chǎn)品的研發(fā)費用和時間。

2.3 可視技術(shù)

可視技術(shù)是通過利用計算機圖像處理技術(shù)和圖形學(xué)理論，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成圖像或圖形，然后顯示在計算機屏幕上，使之可以進行進一步交互處理的技術(shù)和方法。可視化技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)計制造領(lǐng)域時，一般是通過將抽象的相關(guān)機械數(shù)據(jù)或者信息以計算機技術(shù)為中介來進行轉(zhuǎn)化，使其從抽象變?yōu)橹庇^，使其從難懂變?yōu)橐锥?，以便設(shè)計人員能夠更加簡便快捷地讀懂這些信息，并依據(jù)這些信息來進行分析設(shè)計產(chǎn)品，及時把控產(chǎn)品需要進行優(yōu)化改善的不足之處，主要對機械設(shè)計起到輔助作用。可視技術(shù)的應(yīng)用減少了人工誤差發(fā)生的頻率，提高了機械設(shè)計制造研發(fā)產(chǎn)品的質(zhì)量，使新產(chǎn)品的質(zhì)量更加有保障，也提高了機械制造的效率，減少了手動操作的工作量，大大節(jié)省了不必要的工作時間。

3 具體應(yīng)用

3.1 輔助功能

隨著計算技術(shù)日新月異的高速發(fā)展，計算機輔助技術(shù)利用其自身具備的優(yōu)勢迅速在傳統(tǒng)手工工作領(lǐng)域占下一席之地。而現(xiàn)在機械設(shè)計制造不斷朝著自動化的方向發(fā)展，計算機輔助功能在機械制造行業(yè)中發(fā)揮著日益重要的作用。例如，機械制造業(yè)研發(fā)設(shè)計的產(chǎn)品圖紙普遍都很復(fù)雜，以往設(shè)計圖紙的繪制工作往往都存在效率底下、時間較長的問題。但是若是在圖紙繪制時使用計算機繪圖軟件來進行操作，就會大大降低設(shè)計圖紙的繪制難度和減少繪制時間。而且通過計算機繪圖軟件能夠更加便捷地對設(shè)計圖紙進行后期調(diào)整、修改，大大改進了設(shè)計圖紙的繪制效率。此外在設(shè)計過程中，也能更好降低圖紙繪制的誤差，提高產(chǎn)品的設(shè)計精度。

3.2 仿真技術(shù)的具體應(yīng)用

仿真技術(shù)的出現(xiàn)實則是計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機可視技術(shù)的進階化的成果，正因虛擬技術(shù)和可視化技術(shù)的不斷發(fā)展才有了仿真技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。仿真技術(shù)在機械設(shè)計制造業(yè)中有著不可替代的優(yōu)勢，它能將機械產(chǎn)品的各方面數(shù)值以建立數(shù)學(xué)模型的方式更加具體、全面、真實、直觀的展現(xiàn)出來，再通過計算機來進行進一步的研究分析。使用這樣的方法進行機械產(chǎn)品開發(fā)，能使產(chǎn)品性能更為可靠、安全，也使工作人員能夠更加直觀地對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行分析，既節(jié)省了研發(fā)時間、提高了工作效率，又能及時察覺到產(chǎn)品的不足、方便進行改正。

4 結(jié)束語

計算機技術(shù)的應(yīng)用給人們的生活帶來許多便利，也使生產(chǎn)制造領(lǐng)域得到更加快速發(fā)展。計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造領(lǐng)域的應(yīng)用毫無疑問是時代發(fā)展的趨勢，也是當代生產(chǎn)現(xiàn)狀的必然結(jié)果。計算機技術(shù)的應(yīng)用不僅能給機械制造業(yè)帶來更加高質(zhì)量的設(shè)計成果，更能大大減少人才、資源、時間、空間方面的占用，提升了機械制造業(yè)的工作效率，降低了研發(fā)成本，已經(jīng)發(fā)展成為機械設(shè)計制造及自動化行業(yè)中不可替代的一項核心技術(shù)。因此，我們要加大在這一技術(shù)應(yīng)用方面的關(guān)注力度和投資力度，使機械設(shè)計制造行業(yè)能夠再自動化的發(fā)展方向上有更加顯著的突破。

參考文獻

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收稿日期：2018-4-15