計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造和自動化中的應(yīng)用

孫冰

摘要：機(jī)械設(shè)計制造和自動化在我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起到重要作用，其支撐著我國工業(yè)的發(fā)展，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到基礎(chǔ)作用。機(jī)械設(shè)計制造和自動化中使用計算機(jī)技術(shù)，可以切實提升機(jī)械制造和自動化的效率，降低生產(chǎn)成本。本文分析機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的含義 ，計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中的應(yīng)用情況，優(yōu)勢和具體應(yīng)用，并對計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造和自動化中應(yīng)用的前景進(jìn)行預(yù)測。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計制造 自動化 計算機(jī)技術(shù)

隨著計算機(jī)技術(shù)、新材料和信息技術(shù)的高速發(fā)展，在機(jī)械設(shè)計和自動化行業(yè)中，計算機(jī)技術(shù)開始融入，促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計制造和自動化技術(shù)的進(jìn)一步完善，提升了機(jī)械制造的效率和精度，有效的控制生產(chǎn)成本，機(jī)械設(shè)計制造中的自動化水平在不斷完善。計算機(jī)技術(shù)的使用提升了我國機(jī)械設(shè)計制造的市場競爭力，在機(jī)電產(chǎn)品一體化中發(fā)揮突出的作用。

一、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的含義

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化結(jié)合了各類工業(yè)機(jī)械、設(shè)備和機(jī)電相關(guān)的產(chǎn)品的設(shè)計與制造，提升了產(chǎn)品的制造效率，完善了產(chǎn)品生產(chǎn)的控制流程。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化主要包含機(jī)械設(shè)計和制造，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)、自動化理論和信息技術(shù)，在現(xiàn)代工程領(lǐng)域可以解決非常復(fù)雜的問題，實現(xiàn)了機(jī)械制造的全自動化，也使得機(jī)械產(chǎn)品朝著智能化的方向發(fā)展。

二、計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中應(yīng)用的優(yōu)勢

計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造和自動化行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，主要是應(yīng)用計算機(jī)輔助技術(shù)，在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的環(huán)節(jié)中，建立計算機(jī)平臺，借助三維技術(shù)繪制圖紙，通過ERP管理實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計和制造的全方位管理?，F(xiàn)在，計算機(jī)繪圖技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中發(fā)揮突出作用，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工中呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，可以提升產(chǎn)品的精確度。通過計算機(jī)技術(shù)建立ERP管理系統(tǒng)，其在機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用，可以對企業(yè)的生產(chǎn)成本進(jìn)行有效的控制，企業(yè)的經(jīng)營效率可以得到穩(wěn)定的提升，促進(jìn)了企業(yè)的高速發(fā)展。計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計和制造中采用，機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量得到提升，產(chǎn)品設(shè)計的效率提升。采用ERP管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了機(jī)械制造的全天候管理，數(shù)據(jù)可以及時的傳輸?shù)礁鱾€部門，機(jī)械設(shè)計和加工的數(shù)據(jù)可以及時的反饋，提升了企業(yè)應(yīng)對突發(fā)狀況的能力。計算機(jī)具有強(qiáng)大的存儲空間，可以收集大量的生產(chǎn)信息，將機(jī)械設(shè)計圖紙完好的保存，為機(jī)械設(shè)計和制造提供了大量的依據(jù)，對信息資源進(jìn)行高效管理。

三、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用概況

在機(jī)械設(shè)計制造和自動化應(yīng)用中，計算機(jī)技術(shù)如今在更加廣泛的領(lǐng)域使用。在各類大型設(shè)備的研發(fā)工作中，就需要借助計算機(jī)技術(shù)，設(shè)備與設(shè)備之間的功能存在聯(lián)系，在一些重點制造環(huán)節(jié)中，計算機(jī)技術(shù)作為突出貢獻(xiàn)。計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中，可以使設(shè)計更加的縝密，促進(jìn)了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，在機(jī)械制造中，使得大規(guī)模集成電路的設(shè)計成為重點。如今，計算機(jī)的存儲容量得到了很大的提升，在航空航天設(shè)備、各類武器設(shè)備等制造中，計算機(jī)技術(shù)必不可缺。機(jī)械設(shè)計制造和自動化應(yīng)用中，計算機(jī)技術(shù)可以使設(shè)計更加直觀，通過虛擬技術(shù)的應(yīng)用，可以將設(shè)計進(jìn)行模擬分析，及時修改設(shè)計中不合理的部分。

（一）計算機(jī)可視技術(shù)的應(yīng)用

計算機(jī)可視技術(shù)將抽象的機(jī)械信息轉(zhuǎn)化成具體的模型，通過對數(shù)據(jù)和信息的分析，機(jī)械設(shè)計和制造人員可以直接對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，掌握機(jī)械產(chǎn)品的主要參數(shù)，對機(jī)械設(shè)計和制造進(jìn)行動態(tài)的管理，及時優(yōu)化產(chǎn)品的性能，進(jìn)行產(chǎn)品的改造。計算機(jī)可視技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域發(fā)揮的作用非常大，可視技術(shù)與機(jī)械設(shè)計制造的融合，可視技術(shù)起到補(bǔ)充的效果，防止設(shè)計人員在設(shè)計中出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致產(chǎn)品在實際的應(yīng)用中存在沖突，降低設(shè)計失誤出現(xiàn)的概率，提升機(jī)械制造的準(zhǔn)確性。在計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，可以節(jié)省機(jī)械設(shè)計和制造的時間，降低了人力勞動，提升了制造的自動化水平。

（二）計算機(jī)虛擬技術(shù)

計算機(jī)虛擬技術(shù)指的是建立一個與真實環(huán)境具有相似性的虛擬環(huán)境，從而在機(jī)械設(shè)計中可以將設(shè)計的作品放在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行分析，對技術(shù)的實際應(yīng)用效果進(jìn)行分析。虛擬技術(shù)將設(shè)計理念在虛擬的環(huán)境中展現(xiàn)，與設(shè)計理念的可行性進(jìn)行分析，使機(jī)械設(shè)計過程更加的科學(xué)，降低由于設(shè)計誤差導(dǎo)致的成本問題。

（三）計算機(jī)仿真技術(shù)

計算機(jī)仿真技術(shù)指的是采用媒體的方式對機(jī)械模型進(jìn)行分析，將機(jī)械產(chǎn)品的形態(tài)展示出來，通過建立數(shù)學(xué)模型的方式，將立體化的產(chǎn)品動態(tài)展出，為產(chǎn)品的制造提供直觀的依據(jù)。采用計算機(jī)技術(shù)，實現(xiàn)機(jī)械制造的自動化，簡潔化設(shè)計方式。

四、計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造和自動化中的應(yīng)用

（一）計算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計制造和自動化中，計算機(jī)輔助技術(shù)廣泛應(yīng)用，通過可視化展現(xiàn)、對設(shè)計進(jìn)行仿真，建立虛擬應(yīng)用環(huán)境，可以提升機(jī)械制造的精確度。通過計算機(jī)輔助技術(shù)，可以使數(shù)據(jù)的分析更加精確，得到更加具體的參數(shù)。輔助設(shè)計的應(yīng)用，可以降低設(shè)計工作中的誤差。在機(jī)械制造環(huán)節(jié)中，可以提升制造的效率，節(jié)約人力資源的使用。仿真技術(shù)可以將機(jī)械制造中較為復(fù)雜的問題簡潔化，虛擬技術(shù)在生產(chǎn)中，可以為產(chǎn)品的應(yīng)用提供虛擬化的環(huán)境，模擬產(chǎn)品應(yīng)用的效果。例如在機(jī)械產(chǎn)品磨削中，采用仿真技術(shù)可以對磨削的質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測，從而在實際的磨削操作中，可以優(yōu)化流程。在機(jī)械設(shè)計中，通過CAD和CAM繪圖技術(shù)的使用，可以提升繪圖的精確性，降低產(chǎn)品的誤差。通過軟件繪圖，繪圖的效率也能得到保障。

（二）計算機(jī)數(shù)控車床技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)控車床的應(yīng)用可以實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化，通過建立平臺的方式，實現(xiàn)了自動編程。在進(jìn)行形狀復(fù)雜的零部件生產(chǎn)中，采用計算機(jī)技術(shù)，建立程序，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)車床的自動化運行。如今，計算機(jī)語言和數(shù)控編程程序之間的轉(zhuǎn)化更加便捷。

（三）計算機(jī)三維技術(shù)的應(yīng)用

計算機(jī)技術(shù)中，三維技術(shù)也是一項核心技術(shù)，可以展示三維的產(chǎn)品。在進(jìn)行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和受力分析中，就可以采用三維技術(shù)。CAD三維技術(shù)可以對產(chǎn)品的尺寸、位置等進(jìn)行分析，還能結(jié)合產(chǎn)品的體積和承壓等物理性質(zhì)，從而提升產(chǎn)品的設(shè)計精度。在傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中，還要借助大量的實驗分析，確定產(chǎn)品的質(zhì)量和性質(zhì)等，如今，采用三維模型代替了實驗，節(jié)省了時間和成本。

（四）計算機(jī)ERP管理系統(tǒng)的應(yīng)用

在機(jī)械零部件加工環(huán)節(jié)中，各類配件非常復(fù)雜，導(dǎo)致機(jī)械行業(yè)呈現(xiàn)出明顯的離散性特征。企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)前，應(yīng)該詳細(xì)的了解配件的型號和參數(shù)，對參數(shù)進(jìn)行管理。在產(chǎn)品生產(chǎn)完成后，還要進(jìn)行庫存管理、產(chǎn)品生產(chǎn)信息管理、半成品和成品的管理，這些都需要以具體的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，通過計算機(jī)ERP管理系統(tǒng)，上述的內(nèi)容都能統(tǒng)一管理，使企業(yè)的生產(chǎn)有條不紊。

五、計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中應(yīng)用的前景

隨著技術(shù)的發(fā)展，我國機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)發(fā)展非常迅速，但是我國這一行業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定的差距，需要進(jìn)一步融合計算機(jī)技術(shù)。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計和制造必然會朝著微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展。

（一）微型化

如今，計算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計制造也會朝著微型化趨勢發(fā)展。機(jī)械產(chǎn)品的體積會更小，在運輸過程中可以節(jié)省成本和人力資源，也不會產(chǎn)生太大的消耗。在進(jìn)行醫(yī)療和軍事設(shè)備生產(chǎn)中，微型化生產(chǎn)占據(jù)很大的優(yōu)勢。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得生產(chǎn)全球化，機(jī)械設(shè)計制造也在世界范圍內(nèi)發(fā)展。新的產(chǎn)品可以很快的推廣，隨著遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的完善，機(jī)械設(shè)計制造流程會更加簡潔。

（三）智能化

如今，機(jī)械設(shè)計制造都高度的采用計算機(jī)技術(shù)，將各類新技術(shù)融合，借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完善模擬，使得機(jī)械具有一定的邏輯能力，機(jī)械設(shè)計制造朝著智能化方向發(fā)展。

（四）開放性

計算機(jī)技術(shù)的高度使用，使得機(jī)械設(shè)計制造朝著開放性方向發(fā)展。采用網(wǎng)絡(luò)操作的方式，在數(shù)據(jù)技術(shù)使用中結(jié)合計算機(jī)技術(shù)，對設(shè)計圖紙進(jìn)行動態(tài)的仿真，完善信息的獨立模擬，實現(xiàn)了信息的高效交換。計算機(jī)技術(shù)的使用，建立PC平臺，使數(shù)控技術(shù)在使用中流程更加簡單。在進(jìn)行程序編程中，采用高級語言，提升機(jī)械制造的自動化水平。

六、結(jié)語

計算機(jī)信息技術(shù)的使用實現(xiàn)了機(jī)械制造的現(xiàn)代化，計算機(jī)推動了機(jī)械設(shè)計的精度提升，在機(jī)械行業(yè)中發(fā)揮非常突出的作用。計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用，主要采用計算機(jī)輔助技術(shù)、三維技術(shù)和數(shù)控車床等，并采用ERP管理對生產(chǎn)和庫存等進(jìn)行高效管理。隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)械行業(yè)會實現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展，機(jī)械設(shè)計制造的自動化水平會更高。

參考文獻(xiàn)：

[1]石芳，陶曾杰.計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中的應(yīng)用探究[J].信息記錄材料，2018，（06）：103-104.

[2]白衛(wèi)星.淺析計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備及其自動化中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，（02）：231-232.

[3]李瓏.計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中的應(yīng)用分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017，（30）：125-126.

[4]羅垚煜.機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用探討[J].農(nóng)家參謀，2017，（08）：92.

（作者單位：山東省桓臺第一中學(xué)）