淺析機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用

1、    淺析機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用    摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，計算機技術結合各種現(xiàn)代信息技術被廣泛應用于各行業(yè)內，其在機械設計制造及其自動化中的作用尤為突出。作為國民經(jīng)濟的重要組成，機械行業(yè)與自動化行業(yè)在發(fā)展過程中離不開現(xiàn)代技術的支持，尤其是在我國經(jīng)濟結構發(fā)生變化的關鍵時期。鑒于此，對機械設計及其自動化中計算機技術的應用淺析具有重要的現(xiàn)實意義。關鍵詞：機械設計制造；自動化控制；計算機技術；現(xiàn)代信息技術：tp273 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.2016.23.119機械設計制造及其自動化本身就是我國經(jīng)濟的

2、重要組成部分，同時，它也以學科和專業(yè)的形式被廣泛設立于我國高校中，為培養(yǎng)適應性人才提供了重要的渠道。計算機技術是一項功能性技術，在學科建設過程中，它主要以工具的形式作用于機械設計制造及其自動化專業(yè)的學習中。在實踐過程中，其被廣泛應用于機械設計和自動化系統(tǒng)的研究中。因此，本文主要介紹機械設計及其自動化內涵，分析計算機技術在其中的應用情況。1 內涵分析機械設計制造及其自動化是一門綜合性的學科，它包括工業(yè)機械和設備等產品的設計、制造，還包括對設備運行和控制等問題的研究。在學習的過程中，需要將計算機技術、現(xiàn)代信息技術與自動化控制技術深度融合在一起，從而為解決行業(yè)技術問題提供基礎。在信息時代快速發(fā)展的過

3、程中，計算機技術與信息技術的密切配合使得現(xiàn)代機械制造行業(yè)向智能化的發(fā)展方向邁進成為可能，而各種智能化的機械設備也不斷涌入市場。由此可見，計算機技術在機械設計制造及其自動化中是非常重要的。近幾年，隨著我國經(jīng)濟結構的調整，機械設計制造及其自動化行業(yè)受到了一定的影響，但是，仍然不可動搖其在國民經(jīng)濟發(fā)展中的基礎作用。為了增強行業(yè)的競爭力，結合現(xiàn)代信息技術、互聯(lián)網(wǎng)技術和計算機技術實現(xiàn)對機械設計制造及其自動化行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展是十分必要的。2 計算機技術的應用計算機技術包括計算機可視技術、虛擬現(xiàn)實技術和仿真技術等。這些技術從不同的環(huán)節(jié)和角度作用于機械設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

4、動了國民經(jīng)濟的科技化發(fā)展。大部分機械制造設備的組裝結構比較復雜，其在設計過程中具有難度大、零部件多等特點。采用計算機技術，不僅可以實現(xiàn)對大型機械設備的設計、研發(fā)，還可以指導其在實踐中的應用，實現(xiàn)自動化的全方位控制和管理。計算機可視技術是應用于機械設計制造及其自動化中的重點技術，其主要價值表現(xiàn)在機械產品的設計和控制環(huán)節(jié)，即在相關人員進行設計工作時，可以將機械信息和相關數(shù)據(jù)轉化為便于設計者接受和理解的數(shù)據(jù)信息。在設計過程中，可以實現(xiàn)對產品的動態(tài)管理，當性能要求不匹配時，可以及時做出調整和優(yōu)化。由此可見，計算機可視技術不僅保證了機械產品的設計質量，降低設計誤差出現(xiàn)的概率，同時，還能保證產品的功能性和

5、實用性。此外，將計算機可視技術作用于機械設計過程中，可以節(jié)省工作時間，提高設計效率，這對于機械設計制造行業(yè)而言是至關重要的。隨著計算機技術的發(fā)展，計算機可視技術的功能性會逐漸完善，其在機械設計制造及其自動化中的應用價值也會得到進一步的提升。例如，通過讀取實際零部件結構獲取與產品相關的設計信息和性能分析等。計算機虛擬技術是一種對實際情景的模擬體驗技術，即建立與真實機械設計環(huán)境高度匹配的虛擬環(huán)境，由設計者輸入相關的設計理念，例如一些既定的設計參數(shù)等，從而驗證設計的可行性。這是一種跨越產品的，人與機械設計之間的交流，不僅可以提高時間的利用率，還可以保證設計的有效性。計算機仿真技術主要是模擬和優(yōu)化產品

6、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)下的產品模型，通過對相關指標結果的分析實現(xiàn)對機械產品性能的全面優(yōu)化。此外，計算機仿真技術還被廣泛的應用于機械設計制造的自動化系統(tǒng)研究中，為機械產品的科學運行和控制提供技術支持。3 具體應用分析3.1 計算機技術的輔助功能計算機技術涵蓋的范圍比較廣，在機械設計制造及其自動化專業(yè)的學習過程中，需要結合具體的計算機軟件同步學習，例如二維制圖軟件cad和三維設計軟件ug等。這些繪圖軟件不管是在界面的設計上，還是功能的表達上，都為機械設計提供了便利。使用這些軟件，不僅提高了制圖效率，還使得設計結構更加清晰，有利于相關設計人員的分析和優(yōu)化。在計算機制圖的

7、過程中，可以通過二維與三維之間的轉化提高設計人員對產品的整體把控，實現(xiàn)對圖紙的實時修正。此外，對于機械設計制造而言，產品的尺寸和技術要求是重要的設計參數(shù)。利用計算機繪圖軟件可以快速地標明產品尺寸，在部分數(shù)據(jù)變動的情況下不會影響到其他結構的完整性。技術要求可以通過文字輸入的方式在頁面內標明，并通過系統(tǒng)內部的標題欄解釋說明不同部件和結構的名稱，從而讓審圖者一目了然。3.2 計算機仿真技術的具體應用計算機仿真技術本身是計算機可視技術和計算機虛擬技術進步的產物，其被廣泛應用于機械設計制造過程中的模擬環(huán)節(jié)。舉一個最簡單的例子，當一個零件通過三維繪圖軟件完成建模以后，需要考慮相澆筑系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)

8、設計的合理性、可行性。這時，可以使用計算機仿真軟件，例如利用molden flow仿真軟件對其進行模擬。在模擬之前，需要進入到參數(shù)設計頁面，一一設置澆筑溫度、速度和界面參數(shù)等，然后進入網(wǎng)格劃分頁面劃出與產品特征適應性比較強的網(wǎng)格，然后建立仿真模擬產品，通過缺陷指標值分析各種結構設計的合理性。通過觀察和分析模擬界面可以發(fā)現(xiàn)產品設計過程中存在的問題，以便相關人員及時解決，不斷完善結構。此外，在實際生產實踐的過程中，為了保證產品制造的準確性和功能性，需要不斷調整和規(guī)范生產參數(shù)。這時，利用計算機仿真技術可以達到較好的效果。運用計算機仿真技術的過程具有一定的針對性和規(guī)范性，即針對不同材質的產品，需要選擇

9、不同的模擬軟件，一般包括塑料件、鑄鐵件和鑄鋼件和特殊材質件等。 4 計算機技術的發(fā)展方向4.1 微型化發(fā)展微型化是時代發(fā)展的一個規(guī)律化走向，不管是電腦還是手機，均是微型化發(fā)展的代表性產品。在計算機技術的引領下，相信機械設計制造及其自動化領域也會形成這樣的微型發(fā)展趨勢。將其落實在具體產品上，主要特征是產品設備體積小、功能全，綜合性能良好且方便維修。目前，這種發(fā)展趨勢已經(jīng)表現(xiàn)出了一定的傾向性，例如現(xiàn)代機械產品的功能更趨向于綜合化，設計時有更多的方案，裝配環(huán)境也更加靈活。4.2 智能化發(fā)展在智能化的發(fā)展趨勢下，計算機技術會帶領機械設計制造及其自動化行業(yè)向著智能化的方向邁進。隨著時代的發(fā)展，各種智能裝

10、備不斷涌入市場，機器人是典型的作品之一。這種運用計算機技術得到的智能化裝備對于世界而言已經(jīng)不再是奇跡，而是一種發(fā)展趨勢。信息技術與計算機技術的結合可以使機械設計制造及其自動化領域出現(xiàn)更多的可能性，例如對設計者思維的定向感知、語言識別設計和思維掃描等，未來均有可能實現(xiàn)。4.3 網(wǎng)絡化發(fā)展網(wǎng)絡化發(fā)展針對于機械設計制造及其自動化行業(yè)而言更多地表現(xiàn)在對相關產品的宣傳、推廣過程中，即在機械設備和產品產出以后通過網(wǎng)絡平臺宣傳、推廣，或者是開啟網(wǎng)上訂購專欄。雖然與一般的商品相比，其在網(wǎng)絡平臺上的發(fā)展會受到一些因素的制約，但是，它仍然可以作為一種營銷和經(jīng)營手段，以便開拓更大的市場。5 結束語綜上所述，本文簡要

11、闡述了機械設計制造及其自動化的基本內涵，分析了機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用概況，并在其基礎上進一步分析了計算機技術在機械設計制造及其自動化中的具體應用情況。最后，對計算機技術在機械設計制造及其自動化中的發(fā)展方向作出展望。隨著計算機技術的強大，機械設計制造及其自動化也會向著智能化、網(wǎng)絡化和微型化的方向發(fā)展。參考文獻1紀金來.機械設計制造及其自動化在球團生產制造領域的應用j.山東工業(yè)技術，2016（01）：38.2余童童.機械設計制造及其自動化的應用程序探索j.現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2016（06）：345-346.3何楠.機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析j.山東工業(yè)技術，2016（07）：148-149.4殷海鋒，王雪勝.計算機技術在機械設計制造