計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化中的應(yīng)用

張 宇

（長江大學(xué)文理學(xué)院 湖北 荊州 434020）

1 引言

自動化技術(shù)在機械制業(yè)中的應(yīng)用是企業(yè)隨著社會經(jīng)濟發(fā)展的一個重要趨勢。計算機技術(shù)可以提高工作效率，更好地將自動化技術(shù)應(yīng)用到計算機設(shè)計中，有必要將自動化技術(shù)應(yīng)用到在校學(xué)生學(xué)習(xí)中，從而提高學(xué)生對其的認(rèn)識。

2 機械自動化概述

機械設(shè)計制造自動化是使用加工的機器和自動化設(shè)備相結(jié)合。機械施工、生產(chǎn)和自動化主要涉及工業(yè)生產(chǎn)中的各種機械設(shè)備和零部件，在某些情況下還包括一些機械產(chǎn)品的施工和制造。自動化制造技術(shù)與計算機技術(shù)的結(jié)合可以拓展我們的設(shè)計理念，幫助我們解決一些瓶頸。同時機械自動化也可以幫助我們解決一些高難度的生產(chǎn)技術(shù)，這有利于自動化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展[1]。

3 計算機技術(shù)概述

隨著我國科技的進步，計算機虛擬技術(shù)浮出水面，計算機虛擬技術(shù)可以直接對數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和觀察，發(fā)現(xiàn)錯誤和缺陷。提高產(chǎn)品的機械性能和實際應(yīng)用，虛擬技術(shù)是對現(xiàn)實的模擬，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人類思想在計算機和機械工程設(shè)計中的進步。仿真技術(shù)提供了系統(tǒng)、物理和數(shù)學(xué)模型的可視化和具體表示，為機器制造提供了更可靠的依據(jù)。

4 計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化中的優(yōu)勢

4.1 為提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率提供堅實的基礎(chǔ)

在計算機技術(shù)的幫助下，機械設(shè)計制造過程變得更加復(fù)雜，內(nèi)容逐漸向細(xì)節(jié)發(fā)展，在實踐中，可以清楚理解機械設(shè)備。計算機技術(shù)在機械制造及自動化中的應(yīng)用使得設(shè)計變得更加簡單，大大提高了機械設(shè)計和制造的效率，保證了設(shè)備在規(guī)定的時間內(nèi)交付。

4.2 計算精度明顯提高

在計算機技術(shù)的應(yīng)用中，設(shè)計人員可以根據(jù)性能、經(jīng)濟效益和市場條件對不同的機械制造過程進行比較。計算機的系統(tǒng)參數(shù)選擇設(shè)計模型，從數(shù)據(jù)庫建模，提高工作效率和設(shè)計水平。計算機不僅可以提高效率，而且可以有效地控制設(shè)計和計算誤差。

4.3 計算機技術(shù)可以促進機械自動化技術(shù)的發(fā)展

計算機技術(shù)與自動化生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，在一定程度上促進了機械自動化技術(shù)的快速發(fā)展。機械自動化就是利用信息技術(shù)對機械自動化系統(tǒng)進行改進，因此，以計算機技術(shù)為例，為較為復(fù)雜的工程機械自動化生產(chǎn)技術(shù)提供支持，并在智能計算機終端上提出參考，提高某些機械零件的精度，進一步改善不良零件。

4.4 計算機與機械自動化技術(shù)的結(jié)合可以加速電子產(chǎn)品的發(fā)展

先進的計算機技術(shù)有助于可持續(xù)發(fā)展的自動化生產(chǎn)技術(shù)，仿真技術(shù)可以使機械零件的設(shè)計和電子產(chǎn)品的使用更加實用。這些新技術(shù)的出現(xiàn)可以極大地促進電子產(chǎn)品的發(fā)展以及機械設(shè)計自動化的實現(xiàn)。計算機技術(shù)的應(yīng)用也可以提高我們的工作效率，精心構(gòu)造機械零件的過程，改變機械零件的錯誤位置，順應(yīng)機械零件，直接延伸到自動化機械設(shè)備的生產(chǎn)，可以在一定程度上提高生產(chǎn)效率。

5 計算機技術(shù)在機械工程、制造及自動化中的應(yīng)用

5.1 輔助技術(shù)

計算機技術(shù)作為輔助技術(shù)在機械工程制造中進行應(yīng)用，它能夠提高效率，大大提高機械產(chǎn)品的質(zhì)量，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。計算機輔助技術(shù)可以幫助設(shè)計產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)等。利用計算機輔助技術(shù)充分展示機械產(chǎn)品的生產(chǎn)性能，并對機械產(chǎn)品的發(fā)展起到主導(dǎo)作用[2-3]。

5.2 3D技術(shù)

對于機械制造商來說，3D設(shè)計技術(shù)、機械制造和自動化的有效實施，不僅可以改善產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，也可以提高機械產(chǎn)品設(shè)計的美感。三維建模在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用，將避免錯誤識別技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中出現(xiàn)。過去通常采用化學(xué)或物理檢測程序。然而，這種設(shè)計需要更高的成本和技術(shù)。三維模型的力學(xué)測試系統(tǒng)可以有效地降低產(chǎn)品的成本和質(zhì)量，使機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造優(yōu)于傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)。因此，三維技術(shù)的應(yīng)用在機械設(shè)計、制造和自動化中發(fā)揮著重要的作用。

5.3 仿真技術(shù)

可視化技術(shù)與虛擬技術(shù)的集成與擴展稱為計算機仿真技術(shù)。產(chǎn)品可通過數(shù)學(xué)模型進行仿真。在過去，仿真設(shè)計往往需要更昂貴的投資和更困難的設(shè)計，但仿真技術(shù)的應(yīng)用可以提高機械產(chǎn)品設(shè)計的舒適性，在技術(shù)模擬器的制造中也起到了積極的作用，保證了機械制造產(chǎn)品質(zhì)量。

6 機械設(shè)計制造及自動化中計算機技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

6.1 小型化

傳統(tǒng)機械產(chǎn)品不僅故障多，而且體積大、能耗高、生產(chǎn)成本高。機械產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。因此，未來機械產(chǎn)品的設(shè)計制造將不斷發(fā)展，從而使機械產(chǎn)品最小化；并根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和靈活性，對系統(tǒng)的軟硬件進行改進。

6.2 經(jīng)濟化

傳統(tǒng)的手工機械主要依靠機械設(shè)計和制造，無法有效提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。這不僅導(dǎo)致了時間成本、材料和大量的工作，而且還降低了效率和產(chǎn)品質(zhì)量。機械工業(yè)的進一步發(fā)展極大地提高了傳統(tǒng)機械工業(yè)的設(shè)計效率，其應(yīng)用效率是提高機械工業(yè)生產(chǎn)效率的重要途徑之一。

6.3 開放性

機械行業(yè)必須向開放的方向發(fā)展，特別是產(chǎn)品的設(shè)計制造，以及機械產(chǎn)品的生產(chǎn)。如果計算機技術(shù)能夠有效地利用數(shù)控仿真的功能，那么就可以充分利用計算機技術(shù)，提高機械的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為機械制造業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

7 結(jié)語

一般來說，計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造自動化中的應(yīng)用使設(shè)計人員輕松地完成設(shè)計工作，甚至用更直觀的設(shè)計方案來描述問題，并及時實施有效的改進措施，這不僅提高了效率，也保證了設(shè)計的效率。從長遠(yuǎn)來看，公司必須根據(jù)自己的實際情況成功地發(fā)展計算機技術(shù)的應(yīng)用，更加廣泛和積極發(fā)展計算機技術(shù)與機械制造技術(shù)，為其可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。