机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用探究

发表时间:2021/6/23   来源:《教育学文摘》2021年2月第6期   作者:于东平 朱利浩 许仁旺
[导读] 伴随着我国科技水平的发展,自动化技术被广泛应用在各个领域中。
        于东平  朱利浩  许仁旺
        山东英才学院
        摘要:伴随着我国科技水平的发展,自动化技术被广泛应用在各个领域中。机械作为人类社会发展中不可替代的工具,其设计与制造体系,应该尽可能地符合现代机械工作环境,提高机械在使用过程中的效率,其实际的工作效率能带给使用者的经济效益。只有经过技术的不断革新和实际制造效率的提升,才能够确保机械在复杂多变的工作环境下,能够依然满足现代人,对于其能够实现各种任务的要求,使机械这种工具随着时代的发展,同样也获得革新和进步。本文对机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用进行分析研究,希望对同行有所帮助。
        关键词:机械设计制造;自动化;计算机技术;应用探究
        引言
        现阶段,随着社会生活水平的提升,以及新型科学技术快速发展,计算机已经成为市场经济环境以及人们工作生活中必不可少的一种新型技术,国家对计算机行业的研究力度在逐渐加强。在计算机行业的推动下,各个行业的经济效益都得到了很大的改善。目前,计算机辅助技术主要被应用在机械设计制造当中,该技术的应用可以极大地改善机械设计制造的工作效率,并保证各种零配件的设计制造质量,能够满足人们的需求标准,为企业创造更好的发展空间。将计算机辅助技术与机械设计制造进行结合,是时代发展的必然趋势,也是创造社会经济效益的重要选择。
        1计算机辅助技术在机械设计制造中的作用
        首先,计算机辅助技术在机械设计和制造中的应用可以有效地提高工作效率。大多数传统的机械设计和制造操作都是手动完成的,但是应用计算机技术,整个操作将具有图形处理、数据分析和其他方面的不同。如果无法手动完成,那不仅浪费时间,而且也无法获得理想的效果。但是,计算机辅助技术可以避免这些问题,并且计算机辅助技术可以使复杂的计算过程更简单、更流畅,从而节省了大量时间并提高了设计人员的效率。如果在工作过程中发现错误,则可以使用计算机系统中的数据进行纠正,从而减少不必要的过程并提高工作效率。其次,使用计算机辅助技术可以在一定程度上提高机械设备的制造质量。这是因为计算机辅助技术可以准确地测量和检查相关零件并及时发现错误,并且提高机械设计制造水平和设备质量。
        2计算机技术在机械设计制造及其自动化中的发展现状
        随着工业制造4.0概念创建,以机械设计制造及其自动化应用为代表,成为当前社会正向发展的重要内容。一方面,借助计算机技术,可以极大提升机械工程领域的生产效率;另一方面,传统机械设计制造及其自动化应用,需要大量的研发周期以及经营成本,无法满足当前社会的主流需求。特别在我国各项机械产业蓬勃发展的年代,亟待计算技术的各项应用,为机械工程领域带来新的发展和动力,以满足当前机械领域的发展需求。以计算机仿真技术、计算机3D打印技术、计算机大数据技术、计算机AI技术等相关内容,在机械工程领域中产生重要的应用成效。
        3机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用
        3.1以计算机技术为辅助设计的工具实现机械设计的高效化
        在进行机械的生产过程以前,对于机械设备零件和组装的设计,是机械生产制造的关键,因此,在进行机械设计制造时,要根据实际情况,利用仿真模拟软件,进行机械系统的测试,并且确保机械在运行中,符合既定的要求。利用CAD等绘图软件,能够尽可能地降低手绘的错误率,利用计算机能够加快,目前,绘图时的效率,另一方面,计算机技术作为辅助设计工具,能够通过PADS等软件,进行机械设备内部电路的仿真模拟。

通过这些形式,能够尽可能地降低,机械设备在运行中出现问题的概率,也能够通过模拟运行,来验证设计者,对于机械内部情况和未来运行中出现状况的猜想,只有这样,才能够让设计理念不仅仅是空想,而是在实际实验的支持下,确定具有可行性的。通过计算机技术建立模型,并且进行试运行,利用设备的读取直接进行制造,能够有效提高机械设计制造的效率。
        3.23D打印技术
        计算机3D打印技术,是近年来最具发展潜力的应用技术。一方面,3D打印技术在机械设计制造中产生了巨大的应用成效,可以将较为复杂的机械部件进行快速打印,同时可以实现对产品数据的有效调整,进而满足多样化的功能需求;另一方面,3D打印技术之所以能够在机械设计制造领域中产生巨大的成效,源于其高效的制作速度。以机械设计制造的零部件为例,借助计算机3D打印技术,仅需要将设计内容输入到计算机系统中,便可以快速得到相应的设计模型,并且通过选用合适的材料,可以得出完整的设计内容,无论材质、比例、数据等方面都可以做到完美的仿制。因此,3D打印技术被誉为新时代的工业革命技术,被誉为工业4.0时代的技术代表。在机械设计制造领域中,将设计图形进行实体化需要漫长的过程,而3D打印技术的诞生,不仅加速了设计研发周期,同时还能够在关键时刻,实现对重要部件的快速制作,满足机械自动化生产的多项需求。例如,某工程的重要部件发生严重磨损,而调用相关零部件需要从国外调取,涉及到大量的时间等待周期,为企业造成严重的损失,而借助3D打印技术,可以在短时间得到相应的零部件样品,不仅为企业挽回巨大的经济损失,同时还能够减少企业的运营成本。3D打印技术在当前的技术应用发展趋势中,已经占据极为重要的地位,例如,著名的小商品城义乌,只需要提供制造的产品图片,就可以在24小时实现产品的批量自动化生产,其中应用的技术正是3D打印技术,不仅实现了产品的快速研发、快速应用,同时还能够满足多种的技术要求,从而在机械制造领域中实现相应的价值和意义。
        3.3计算机技术可以应用三维造型满足制造要求
        现阶段,经济的发展以及国家综合国力的提升,使得各个行业都更为重视对新型人才的培养。计算机辅助技术的研发和创新,为机械设计制造行业带来了很大的帮助。对于一些构造较为复杂,并且内部结构十分多样化的机械设计制造,计算机辅助技术能够实现对三维立体图形的设计和展示。在这种更为直观的模型下,可以从中获取到大量准确、详细的数据信息,而设计师可以从中看到机械设计的不足之处,并对其进行优化调整,确保机械设计制造设备的准确性和完整性,让人们可以直观地监测到所制造设备的变化和实物结构,是机械设计制造行业发展的一大推动力。由此可见,在当下的社会环境下,机械设计制造与计算机辅助技术之间的结合,是一种必然的发展趋势,也是技术成熟的标志,有助于为行业发展创造更高经济效益,推动国家经济的快速发展。
        比如,当下汽车的使用频率较高,且十分普遍。要保证汽车的质量和使用过程中的安全性,在设计和生产制造环节必然要重视各个零配件组成的优化。其中,汽车覆盖模具的设计影响着汽车的整体质量,因此,要对其进行严加的设计制造,将计算机辅助技术进行应用,在三维立体模型的辅助下,能够直观地观察到实际制造模型与设计图纸之间存在的差异,从而为减少两者之间的误差提供更加可靠的参考依据。一旦发现存在问题,也可以及时进行调整,强化汽车覆盖模具模型结构的完整性,降低返工次数,在保证实际制造质量的同时,达到高效的工作效率。
        结语
        机械设备的使用是维持社会运行的重要条件,机械不仅仅运用于生产制造上,更多的是运用于日常生活中,以一种工具的形式,逐渐改善我们的生活,当机械的设计制造与计算机技术联系起来后,机械设计的种类也会逐渐增加,而相关厂家的制造效率,也会得到质的飞跃。
        参考文献
        [1]曹明月.计算机辅助技术与机械设计制造的结合分析[J].内燃机与配件,2020(1):232-233.
        [2]刘宏新,王登宇,郭丽峰,等.先进设计技术在农业装备研究中的应用分析[J].农业机械学报,2019,50(7):1-18.
        [3]林晓慧.计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].科技风,2019(8):81+90.
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