机械设计制造及计算机技术的应用

摘要：随着社会经济的快速发展，计算机技术结合各种现代信息技术被广泛应用于各行业内，其在机械设计制造及其自动化中的作用尤为突出。作为国民经济的重要组成，机械行业与自动化行业在发展过程中离不开现代技术的支持，尤其是在我国经济结构发生变化的关键时期。鉴于此，对机械设计及其自动化中计算机技术的应用浅析具有重要的现实意义。

关键词：机械设计制造；自动化控制；计算机技术；现代信息技术

机械设计制造及其自动化本身就是我国经济的重要组成部分，同时，它也以学科和专业的形式被广泛设立于我国高校中，为培养适应性人才提供了重要的渠道。计算机技术是一项功能性技术，在学科建设过程中，它主要以工具的形式作用于机械设计制造及其自动化专业的学习中。在实践过程中，其被广泛应用于机械设计和自动化系统的研究中。因此，本文主要介绍机械设计及其自动化内涵，分析计算机技术在其中的应用情况。

1内涵分析

机械设计制造及其自动化是一门综合性的学科，它包括工业机械和设备等产品的设计、制造，还包括对设备运行和控制等问题的研究。在学习的过程中，需要将计算机技术、现代信息技术与自动化控制技术深度融合在一起，从而为解决行业技术问题提供基础。在信息时代快速发展的过程中，计算机技术与信息技术的密切配合使得现代机械制造行业向智能化的发展方向迈进成为可能，而各种智能化的机械设备也不断涌入市场。由此可见，计算机技术在机械设计制造及其自动化中是非常重要的。近几年，随着我国经济结构的调整，机械设计制造及其自动化行业受到了一定的影响，但是，仍然不可动摇其在国民经济发展中的基础作用。为了增强行业的竞争力，结合现代信息技术、互联网技术和计算机技术实现对机械设计制造及其自动化行业的创新发展是十分必要的。

2计算机技术的应用

计算机技术包括计算机可视技术、虚拟现实技术和仿真技术等。这些技术从不同的环节和角度作用于机械设计制造及其自动化系统研究中，不仅满足了行业发展的需求，也带动了国民经济的科技化发展。大部分机械制造设备的组装结构比较复杂，其在设计过程中具有难度大、零部件多等特点。采用计算机技术，不仅可以实现对大型机械设备的设计、研发，还可以指导其在实践中的应用，实现自动化的全方位控制和管理。计算机可视技术是应用于机械设计制造及其自动化中的重点技术，其主要价值表现在机械产品的设计和控制环节，即在相关人员进行设计工作时，可以将机械信息和相关数据转化为便于设计者接受和理解的数据信息。在设计过程中，可以实现对产品的动态管理，当性能要求不匹配时，可以及时做出调整和优化。由此可见，计算机可视技术不仅保证了机械产品的设计质量，降低设计误差出现的概率，同时，还能保证产品的功能性和实用性。此外，将计算机可视技术作用于机械设计过程中，可以节省工作时间，提高设计效率，这对于机械设计制造行业而言是至关重要的。随着计算机技术的发展，计算机可视技术的功能性会逐渐完善，其在机械设计制造及其自动化中的应用价值也会得到进一步的提升。例如，通过读取实际零部件结构获取与产品相关的设计信息和性能分析等。计算机虚拟技术是一种对实际情景的模拟体验技术，即建立与真实机械设计环境高度匹配的虚拟环境，由设计者输入相关的设计理念，例如一些既定的设计参数等，从而验证设计的可行性。这是一种跨越产品的，人与机械设计之间的交流，不仅可以提高时间的利用率，还可以保证设计的有效性。计算机仿真技术主要是模拟和优化产品的功能性和实用性，选择一定的参数范围模拟特定参数状态下的产品模型，通过对相关指标结果的分析实现对机械产品性能的全面优化。此外，计算机仿真技术还被广泛的应用于机械设计制造的自动化系统研究中，为机械产品的科学运行和控制提供技术支持。

3具体应用分析

3.1计算机技术的辅助功能

计算机技术涵盖的范围比较广，在机械设计制造及其自动化专业的学习过程中，需要结合具体的计算机软件同步学习，例如二维制图软件CAD和三维设计软件UG等。这些绘图软件不管是在界面的设计上，还是功能的表达上，都为机械设计提供了便利。使用这些软件，不仅提高了制图效率，还使得设计结构更加清晰，有利于相关设计人员的分析和优化。在计算机制图的过程中，可以通过二维与三维之间的转化提高设计人员对产品的整体把控，实现对图纸的实时修正。此外，对于机械设计制造而言，产品的尺寸和技术要求是重要的设计参数。利用计算机绘图软件可以快速地标明产品尺寸，在部分数据变动的情况下不会影响到其他结构的完整性。技术要求可以通过文字输入的方式在页面内标明，并通过系统内部的标题栏解释说明不同部件和结构的名称，从而让审图者一目了然。

3.2计算机仿真技术的具体应用

计算机仿真技术本身是计算机可视技术和计算机虚拟技术进步的产物，其被广泛应用于机械设计制造过程中的模拟环节。举一个最简单的例子，当一个零件通过三维绘图软件完成建模以后，需要考虑相浇筑系统、排溢系统和冷却系统设计的合理性、可行性。这时，可以使用计算机仿真软件，例如利用MoldenFlow仿真软件对其进行模拟。在模拟之前，需要进入到参数设计页面，一一设置浇筑温度、速度和界面参数等，然后进入网格划分页面划出与产品特征适应性比较强的网格，然后建立仿真模拟产品，通过缺陷指标值分析各种结构设计的合理性。通过观察和分析模拟界面可以发现产品设计过程中存在的问题，以便相关人员及时解决，不断完善结构。此外，在实际生产实践的过程中，为了保证产品制造的准确性和功能性，需要不断调整和规范生产参数。这时，利用计算机仿真技术可以达到较好的效果。运用计算机仿真技术的过程具有一定的针对性和规范性，即针对不同材质的产品，需要选择不同的模拟软件，一般包括塑料件、铸铁件和铸钢件和特殊材质件等。

4计算机技术的发展方向

4.1微型化发展

微型化是时展的一个规律化走向，不管是电脑还是手机，均是微型化发展的代表性产品。在计算机技术的引领下，相信机械设计制造及其自动化领域也会形成这样的微型发展趋势。将其落实在具体产品上，主要特征是产品设备体积小、功能全，综合性能良好且方便维修。目前，这种发展趋势已经表现出了一定的倾向性，例如现代机械产品的功能更趋向于综合化，设计时有更多的方案，装配环境也更加灵活。

4.2智能化发展

在智能化的发展趋势下，计算机技术会带领机械设计制造及其自动化行业向着智能化的方向迈进。随着时代的发展，各种智能装备不断涌入市场，机器人是典型的作品之一。这种运用计算机技术得到的智能化装备对于世界而言已经不再是奇迹，而是一种发展趋势。信息技术与计算机技术的结合可以使机械设计制造及其自动化领域出现更多的可能性，例如对设计者思维的定向感知、语言识别设计和思维扫描等，未来均有可能实现。

4.3网络化发展

网络化发展针对于机械设计制造及其自动化行业而言更多地表现在对相关产品的宣传、推广过程中，即在机械设备和产品产出以后通过网络平台宣传、推广，或者是开启网上订购专栏。虽然与一般的商品相比，其在网络平台上的发展会受到一些因素的制约，但是，它仍然可以作为一种营销和经营手段，以便开拓更大的市场。

5结束语

综上所述，本文简要阐述了机械设计制造及其自动化的基本内涵，分析了机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用概况，并在其基础上进一步分析了计算机技术在机械设计制造及其自动化中的具体应用情况。最后，对计算机技术在机械设计制造及其自动化中的发展方向作出展望。随着计算机技术的强大，机械设计制造及其自动化也会向着智能化、网络化和微型化的方向发展。

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作者：丁帅 单位：乌海市财政监督检查局