機械設計制造與自動化中計算機技術的應用范文

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摘要：

機械設計制造及其自動化在我國的國民經濟中處于不可替代的重要地位。它支撐著其他領域的發展，是國民經濟中其他行業發展的基礎。在機械設計制造及其自動化中使用計算機技術能夠有效提高機械設計制造及自動化的效率，并降低生產成本。本文主要從機械設計制造及其自動化的內涵、機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用概況、應用的具體狀況以及發展前景等方面對機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用問題進行了探討。

關鍵詞：

機械設計制造；自動化；計算機技術；應用

隨著計算機技術、信息技術、新材料及能源技術以及微電子技術的不斷革新和飛速發展，其在各領域的應用也越來越廣泛。在機械設計制造及其自動化行業中，計算機技術的普及程度逐漸加深，使得機械設計制造及其自動化得到了質的飛躍和發展，提高了機械設計及制造的效率，節省了生產時間及成本，促使機械設計及制造的自動化進程不斷加快。同時它也使我國的機械設計制造在激烈的市場競爭中具有較強的優勢。機電產品一體化、微型機電系統等等都是計算機技術在機械設計制造及其自動化領域中進行應用而出現的典型成果。

1機械設計制造及其自動化的內涵

機械設計制造及其自動化是一門對各種工業機械、設備以及機電產品的設計、制造、運行、控制等過程以及相關企業綜合管理技術進行研究的學科。機械設計制造及其自動化主要以機械設計和制造為基礎，同時將計算機技術、自動控制技術、信息技術進行有機融合，使得計算機技術、自動控制技術以及信息技術能夠更好的解決現代工程領域中存在的較為復雜的技術問題，從而促進機械設計、制造及自動化的發展，同時實現機械產品的智能化。

2機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用概況

在機械設計制造及其自動化領域，計算機技術的應用范圍非常廣泛。例如依賴計算機技術使得各種大型成套設備被研發成功，這些設備對與之相對應的重點工程的建設發揮了不可估量的重要作用；計算機技術使得機械設計及制造的精密程度大大增加，帶動了計算機工業的發展，使得集成電路的制造能夠實現高度集成，且存儲器的容量也不斷增加；各種航空航天設備、高科技武器裝備以及科技等的發展也都有賴于計算機技術在機械設計制造領域的應用。具體來說，機械設計制造及其自動化領域對計算機技術的應用主要體現在對計算機可視技術、虛擬技術及仿真技術的應用方面。計算機可視技術是指將抽象的機械信息及數據通過計算機技術轉換為直觀的、便于理解的數據及信息，使得設計制造人員能夠通過對這些直觀且便于理解的數據進行分析、計算，從而掌握所設計出的機械產品所具有的性能，并對其動態進行掌握，及時了解需要優化、改造之處。計算機可視技術對機械設計制造領域的發展具有兩方面的優勢，一是通過將計算機可視技術與機械設計制造相結合，能夠起到輔助設計的作用，從而避免人工設計中存在的誤差及，降低誤差出現的概率，使得機械的可靠性、精確性更加有保障；二是計算機技術的設計、制造等的速度遠遠高于人力設計及制造，因此能夠大大提高工作效率，節省工作時間，并加速自動化的進程。計算機虛擬技術是指使用計算機技術，創建與現實環境相似度非常高的機械設計制造及自動化環境，并進行模擬體驗的技術。這一技術能夠將人的設計理念先在虛擬環境中進行模擬，使人的設計理念與計算機技術相結合來驗證設計的可行性，使人和機械設計制造之間的交流更加高級，從而使得機械設計的過程更加科學合理，同時還能減少對設計出來的產品進行實踐檢驗階段的費用。計算機仿真技術是指使用媒體形態對機械模型進行描述，使得產品的系統形態、數學模型及物理模型等更加清晰形象的展現出來，為具體的設計及操作過程提供依據和參考，同時利用計算機的輸入、輸出功能推動機械設計及制造的自動化，使得機械設計手段更加科學、自動化程度更高的技術。

3機械設計制造及其自動化中計算機技術應用的具體狀況

3.1機械設計制造及其自動化中計算機技術的輔助功能

機械設計制造及其自動化過程非常復雜，計算機技術自身所具備的優勢決定了其在機械設計制造及其自動化中的重要地位和作用。同時這也是計算機技術和機械設計制造及其自動化不斷發展的必然結果。計算機輔助設計功能除了在服裝、報刊等的設計中占有一席之地，而且在機械設計制造及其自動化中的作用也不可小覷。在機械行業中，計算機輔助功能的具體作用主要體現在：首先，在機械設計制造過程中，會涉及到一些非常復雜的機械圖的繪制。而CAD、CAM等都是非常有用的計算機繪圖軟件，能夠降低手工繪圖的復雜性，同時也能提高繪圖效率；其次，計算機輔助技術能夠對機械的結構、形狀、尺寸以及工作原理等進行詳細的描述，有利于設計者更加快速的找出設計中存在的問題；最后，在計算機輔助功能中對圖紙進行修改、再次編輯等都非常容易簡捷，可以省略掉手工繪圖中一些不必要的環節，提高機械設計的效率。

3.2機械設計制造及其自動化中計算機仿真技術的應用

計算機仿真技術是計算機可視技術和虛擬技術繼續進步的結果，可視技術及虛擬技術是其不斷發展的基礎。仿真軟件通過對研究對象建立數學模型，使其將研究對象的各項數據及信息真實、全面、具體、直觀的呈現出來，然后使用計算機技術進行分析研究，一方面使得研究對象的性能更加安全可靠，另一方面也能使修改過程的操作更加簡單。而且，仿真軟件將現實與模擬進行結合，對研究對象進行仿真實驗，使得機械產品的質量更加有保障。

4我國機械設計制造及其自動化的發展前景

隨著科教興國戰略的不斷深入推進，我國的機械設計制造業取得了長足發展，獲得了一系列豐碩的成果。但不可否認，目前我國的機械設計制造業的發展仍落后于發達國家，必須持續不斷的繼續向前發展。在未來，計算機技術、信息技術、新材料等技術將會成為機械設計制造及其自動化的主要推動力，其在機械設計制造及其自動化中的應用也必然會越來越深入。總體來說，未來的機械設計制造及其自動化的發展趨勢可呈現出以下幾方面特征。從以下特征不難看出，計算機技術貫穿于未來機械設計制造及其自動化的始終。

4.1微型化

計算機技術的不斷發展使得在未來機械設計制造也朝著微型化的方向邁進。微型化使得機械產品的體積更小、運動更靈活、能耗更低，從而節省資源及能源并降低生產成本。尤其是在生物、醫療、軍事等領域，微型化所具有的優勢越來越明顯，很好的促進了相關領域向著更高端及精細的方向發展。

4.2網絡化

網絡技術促進了經濟全球化的發展，同時也使得未來的機械設計制造更加全球化。例如新產品能夠以最快速度在世界范圍內傳播推廣。而且，隨著各種以網絡為基礎的遠程監控技術的不斷更新和完善，機械設計制造將會更加便捷。

4.3智能化

未來的機械設計制造將會在計算機技術的基礎上，將各種新思想及方法相結合，使用計算機技術對人類智能進行模擬，使得機器行為的推斷能力、邏輯能力及自主決策能力增強，從而推動機械設計制造過程更加自動化及智能化。

5結束語

綜上所述，在機械設計制造及其自動化中，計算機技術的應用是大勢所趨。它不但能將設計非常直觀的呈現出來，使設計人員更加清晰的發現其中存在的錯誤并進行改正，而且能對設計圖紙進行再次編輯及修改，從而節省了設計時間，提高了工作效率。同時它還能對設計作品進行仿真模擬，對其性能進行檢測。因此在未來要加大對相關技術的研發力度，使計算機技術能夠更好的與機械設計及制造進行融合，從而促進其更加快速的發展。

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作者：何楠 單位：西京學院