张伟
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摘要:伴随社会经济水平的高速发展,计算机技术在各个行业均得到深入的应用,作为信息化技术重要的组成部分,计算机技术 在机械设计制造及自动化行业中发挥的作用更为突出。目前,我国社会经济结构正在步入调整的关键阶段,现代化的信息技术促进机 械制造行业的快速发展,本文通过对机械设计制造及自动化概念及现状进行分析,对目前的具体运用和未来的发展方向做出了详细的阐述。
关键词:计算机技术;机械设计制造;自动化;应用
引言
在机械设计制造及自动化领域,计算机技术的普及程度越来越高,它推动了机械行业快速发展以及质量的提高,提高机械制造行业生产成效,相应节省生产成本和生产制造周期,这一系列的改进促使我国机械制造行业在国内外竞争中发挥出巨大优势[1]。在采用现代计算机技术的诸多领域中改进比较典型的有一体化机电技术、微型机电操作系统等。
1机械设计制造及其自动化概述
机械设计制造及其自动化学科在国民经济中处于极其重要的地位,它对其他技术领域起着支撑性作用,成为国民经济各行业的基础。机械工业的发展也必将带动其他技术及行业的发展。各种自动化机械设备大大提高了劳动生产率,降低了工人的劳动强度,各种大型成套设备的开发成功使得各种重点工程的建设成为可能;机械设备的精密化带动了微电子工业和计算机工业,实现了集成电路的高度集成制造并使存储器的容量成倍提高;航空航天及各种武器装备的研制与生产、科学技术和教育事业的发展均需依赖于机械设计与制造技术的进步。
机械设计制造及其自动化,指研究各种工业机械装备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的企业管理的综合技术学科。培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。以机械设计与制造为基础,融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科,主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法,解决现代工程领域中的复杂技术问题,以实现产品智能化的设计与制造。
2计算机技术在机械设计制造及其自动化中的具体应用
2.1计算机技术辅助功能
随着计算机技术引入机械设计制造及其自动化中,除了在生产效率与产品质量方面取得了显著的效果以外,更重要的是体现在产品的精密度方面,使机械制造业逐渐向更精密化发展, 不断提高生产技术水平。以下是对计算机技术在机械制造中的辅助功能的分析:(1)计算机技术在机械设计制造及其自动化中转变了人工分析模式,保证机械设备类型、结构等的分析更加准确科学,对改进生产质量起到了重要作用;(2)在机械设备图纸设计中利用计算机技术可以使图纸更加完善,及时发现不合理的地方进行改进,也保障了机械设备生产过程的可靠性,减少设计偏差的概率;(3)与传统编辑和制图技术相比, 计算机技术的应用大大提高了编辑和制图水平,保证了图纸精准度,减少返修情况发生。
2.2计算机数控机床技术
计算机数控机床技术在机械设计制造及其自动化中包括数控软件和数控编辑两种形式 [2],即实现编辑过程的自动化,效率高、工作量小,尤其在一些复杂部件生产中,利用数控机床技术可以对整个流程程序进行编制,保证部件加工和处理质量。近年来,我国数控机床技术水平不断被改进,从当前机械设计制造行业的发展趋势来看,数控机床技术必然会在机械设计制造领域中得到更深入的发展,也是必然的方向。
2.3计算机 3D 技术
现阶段,3D 技术不断成熟并且在我国各个领域中都有涉及,尤其在机械设计制造及其自动化中对改进产品生产效率与质量起到了显著作用。在具体应用过程中,3D 技术主要用来分析产品的规格、结构以及尺寸等数据,然后结合计算机技术模拟出设计方案,全方位了解设计方案中的不足,帮助设计人员在短时间内找出解决问题的方式,保证机械产品生产过程的安全与可靠。在机械产品生产完成以后,运用 3D 技术可以对产品的外观、物力信息、颜色等进行精准分析,实现对机械产品的优化, 保证机械产品的质量。在传统生产过程中,机械产品的质量必须通过化学实验分析产品的信息,工作量比较大,而且很难保证分析结果的准确。3D 技术的运用改善了传统机械设计制造中的缺陷和效率不高问题,切实保障了生产质量。
2.4计算机仿真技术
计算机仿真技术根据使用类型不同包括可视技术与虚拟技术两种,其在机械设计制造及其自动化中的应用主要表现在数学模型方面 [3]。设计人员可以利用计算机仿真技术建立机械产品数学模型,然后对模型各个变量、数据等进行分析,发现其中存在的不足然后进行更改,减少机械产品生产过程中经常出现返修问题的几率。
对于计算机仿真技术在机械设计制造中的运用,技术人员首先需要对机械产品生产情况进行了解,然后结合虚拟技术进行设计方案的模拟实验,观察并分析仿真模型中存在的影响质量的参数,从而为设计人员优化产品方案提供数据参考,也使得产品结构得到不断优化。同时,计算机仿真技术在提高机械产品性能方面也发挥了一定作用。不同规格的产品使用的模拟软件也不仅相同,为了保证仿真技术的使用效果,需要由技术人员做好产品参数调整,方便设计人员发现其中的缺陷,提高机械产品各方面性能。
3机械设计制造及自动化发展展望和建议
尽管我国的机械设计制造行业发展至今已经取得一系列较为丰硕的成果,但就发达国家的发展水平来看,还具有很大的滞后性,必须进一步提升与进步。今后,计算机技术、信息技术会成为机械设计制造及自动化的主要推动因素,总体来讲,未来机械设计制造及自动化发展方向呈现出如下趋势:
3.1微型化
微型化使得机械产品具备体积更小、运动便捷、能耗值低等特性,进而节省生产成本和资源消耗, 促进产品向着更为高端和精细的方向发展。尤其在医疗、军事、生物科学等领域更为明显。
3.2智能化
今后,伴随计算机技术在机械制造行业更深入的应用,先进的思想和科技会逐步更加深入的进行渗透,人工智能化模拟技术会逐渐成熟,机械行为在逻辑思维能力、自主思考解决问题方面会更为增强,机械制造行业在自动化及智能化方面会越来越完善。
3.3网络化
网络技术的推动可以带动机械设计制造行业朝着全球市场迈进。网络技术的应用会促进新的设计产品在短期内在全世界领域进行推广、应用。同时,远程操作系统的完善也会使机械设计、制造行业的生产创造更为便捷。
4结束语
现阶段,在机械设计制造以及自动化中广泛应用计算机技 术,一方面能够有效提升机械设计与制造的质量和水平,另一方 面也能够提高机械设备的工作效率。经过应用计算机技术,能够 让设计人员找出图纸中所存有的一系列问题,有效缩短设计时 间,并且为机械生产提供主要的根据。所以应该增强计算机技术 的分析,让其在机械设计制造与自动化过程中发挥出最大的价 值,促进机械自动化制造的可持续发展。
参考文献:
[1]刘宁. 计算机技术在机械设计制造及其自动化中的实践应用分析[J]. 电子测试, 2019(9):124-125.
[2]杨继武. 计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用[J]. 电脑迷, 2019(1):193.
[3]袁健博. 浅析计算机技术在机械设计制造及自动化中的应用[J]. 科学技术创新, 2020(1):P.86-87.
[4]楼微波. 计算机技术在机械设计制造及其自动化中的实践应用[J]. 环球市场, 2019(19):374.