计算机技术在机械设计制造及自动化中的应用

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摘要：摘要：伴随着科学技术的不断进步，计算机技术也逐渐成为机械设计制造及自动化中不可或缺且不可替代的一部分。在科技发展迅速和信息化时代背景下，人们对信息资源管理、分析以及处理能力都有很大提升。但是由于传统手工操作方式存在诸多弊端与不足之处导致其

　　摘要：伴随着科学技术的不断进步，计算机技术也逐渐成为机械设计制造及自动化中不可或缺且不可替代的一部分。在科技发展迅速和信息化时代背景下，人们对信息资源管理、分析以及处理能力都有很大提升。但是由于传统手工操作方式存在诸多弊端与不足之处导致其不能满足当前社会生产需求并且无法实现机械化加工等问题严重阻碍着我国制造业向前进行方向迈进。本文通过对计算机技术在机械设计制造及自动化中的应用进行分析和研究，并提出一些建议，希望能够为我国计算机技术在机械设计制造及自动化中的应用发展起到积极促进的作用。

　　关键词：计算机技术;机械设计制造;自动化

　　前言：随着计算机技术和电子信息的快速发展，我国机械制造行业也进入了高速发展时期，在这一过程中对传统制造业造成一定冲击。为了适应新时代潮流下人们生活节奏不断加快、工作效率大幅提高等需求而研发出新型产品。计算机辅助设计是指利用现代信息技术来实现人机交互方式自动化操作的一种方法手段，在机械设计制造过程中，计算机技术与自动化辅助系统的结合，能够有效提升整个产品生产流程，实现对资源的优化配置。

　　1、现状分析

　　计算机技术的应用，在机械设计制造和自动化方面具有非常明显优势。首先，计算机可以实现对复杂零件进行建模、分析以及加工。同时也能够有效地避免人工操作造成的失误现象出现;其次是通过电脑程序来完成信息处理功能及控制作用与辅助工作等特点都具备了良好性能：第一点就是可以提高生产效率;第二点便是减少工作人员数量并降低成本费用等等原因都是利用计算机技术所具有的优势。随着科技水平和技术能力不断提升，计算机技术在机械设计制造中的应用越来越广泛，而在具体运用过程当中，也逐渐出现了很多问题，比如：自动化系统不能满足生产需求、自动化控制水平不高以及设备维护成本较高等问题。

　　2、含义

　　机械设计制造自动化，是指对计算机技术的应用，在工业生产中实现了计算机和机器之间、不同行业与部门之间以及企业内部各个单位之间信息交流。通过使用电子传感器设备等现代化信息技术进行数据收集分析处理。利用先进的科学技术来提高产品质量水平及经济效益;采用智能化控制手段实现对工艺流程优化操作以及实时监控等工作过程中机械自动化控制系统设计、制造和管理的全技术应用，使生产更加高效合理，同时也可以在一定程度上降低人工成本投入并提升企业市场竞争力。

　　3、计算机技术应用

　　3.1 辅助功能

　　在傳统的机械设计中，辅助功能是一个非常重要的部分，也可以说是一种新技术。主要包括了：自动控制、智能化和远程监控等。计算机自动化辅助系统能够实现对生产过程进行实时监测与分析以及控制管理等等方面都具有很高程度上的作用与效率;另外还能将人机交互技术应用到机器设备当中来提高工作效率，在一定程度上降低人力劳动强度，保证产品质量的同时提升企业经济效益。

　　3.2 仿真技术

　　仿真技术指的是利用计算机系统对工程设计进行分析，并得出相应的数据，然后再根据相关信息，做出对应的判断和决策。通过这个过程可以使设计者发现设计方案中存在问题。同时还能提高工作效率。在实际应用当中这种方法主要是将虚拟现实与传统模拟相结合来实现产品模型仿真的功能;另外一种方式则是利用电脑仿真技术完成对整个机械系统结构、结构以及性能进行分析研究后得出相应结论并加以改进从而达到设计目的，并且最终可以达到产品功能的优化。

　　2.3 数控机床技术

　　数控机床是一种自动化程度高，操作灵活，能耗低的机械设备。随着计算机技术和网络通信技术在现代工业生产中得到广泛应用。我国的数控系统主要由两部分组成：一是数字控制装置;二是智能控制系统(PLC)系统。

　　目前国内大部分企业都采用的是模拟式、嵌入式和单片机集成开发平台进行数控化改造升级，并且应用到实际生产线，实现了自动化程度高、效率好等特点。虽然计算机与机械设计制造在技术上有较大差异，但是在自动化技术上的应用，可以有效地提升企业生产效率，为企业带来经济效益。

　　2.4 三维技术

　　三维技术就是将计算机和虚拟现实相结合，从而实现对工程设计的模拟。三维模型是通过数字化建模，把实际物体进行抽象处理后再得到所需要的实体。在传统二维CAD系统中主要采用的是线切割、光栅等方法来完成几何体以及结构上复杂曲面造型;而利用3DMAX软件可以生成各种不同形状或者尺寸大小不一且不相同的立体图形模型;还有就是三维空间轮廓技术和虚拟现实技术相结合实现了对工程设计过程仿真，从而达到预期效果并节省时间成本，提高设计效率，为企业提供了高效的工作环境。

　　3、发展方向

　　3.1 智能化

　　计算机技术在机械设计制造及自动化中的应用，能够有效地提升了生产效率，降低人力成本。当前我国大部分企业都已经实现了智能化发展。智能化是指计算机技术和人工智能的结合，通过对现有信息资源进行整合，实现生产自动化。在机械设计制造过程中应用到了大量先进的信息技术手段。例如：激光测距系统、雷达探测仪、遥感监测系统等都可以为企业提供更加准确的数据支持;电子控制技术与机器人相结合能够提高工作效率并降低成本费用支出，还有一些大型机械设备的加工、组装等过程均由计算机系统进行控制和管理;而部分小型零件则是依靠人工来完成工作任务或者通过机床对其进行装配工作才得以实现自动化处理并最终达到预期效果等等，都是计算机技术和人工智能结合而产生出来的一种新科技产物，利用其自动化生产方式进行设计制造是目前最为普遍使用的方法之一。

　　3.2 经济化

　　计算机技术在机械设计制造中的应用主要体现在三个方面：第一，计算机系统能够实现对零件进行有效地控制，从而提高产品质量，降低生产成本。第二点是通过相关软件来完成信息传递。第三点就是借助自动化设备和相应硬件设施可以大大提升工作效率。随着科学技术水平不断发展以及人们生活条件越来越好了很多地方都开始使用计算机技术与机械设计制造相结合的方式来辅助传统制造业的发展进程中去更好地实现现代化工业制造业生产过程当中，通过计算机技术与机械设计制造自动化的有效结合，能够更好地提高制造业生产效率，降低企业成本，从而促进我国经济水平和综合国力不断提升。

　　3.3 微型化

　　微型化是指微机构成的产品具有较高的性价比，能够满足人们对于性能、功能和外观等需求。在工业设计中，计算机技术已经被广泛运用到各个领域当中。微型机器主要有以下几种：CPU、RAM及程序管理系统以及存储器等等;控制器包括各种类型控制器、输入输出端口与外部设备之间建立连接关系;微型化控制系统是通过控制软件来实现的系统结构形式或运行方式不同而构成的一种具有特定功能和性能要求并且可以进行灵活扩展，可与计算机通信的微型控制器相连，实现人机交互功能，可以进行数据处理和信息传输。

　　总结：计算机技术的发展为机械设计带来了很多新变化，例如：在进行生产之前，对机器设备进行检查和维修。通过使用先进技术可以提高工作效率。同时也能够保证产品质量。但是随着科学技术不断进步与创新的推动下，出现了许多新型智能化、自动化以及数字电子类产品来代替人工操作机械设备，并且还能实现自动控制功能等一系列新型应用模式;所以计算机技术已经成为当前工业发展过程中不可或缺的重要环节，在机械设计制造及生产当中发挥着不可替代作用，对促进机械设计制造及生产自动化的进步具有重要意义。

　　参考文献

　　[1] 陈其.计算机辅助技术与机械设计制造技术的融合路径探究[J].现代农机. 2020(06)：32-33.

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