朱 磊

（銅陵學(xué)院新校區(qū)，銅陵 244000）

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析

朱 磊

（銅陵學(xué)院新校區(qū)，銅陵 244000）

近年來，隨著我國社會的發(fā)展速度不斷增快，各行各業(yè)對于機(jī)械設(shè)備的需求量也在不斷增加，尤其是在競爭和經(jīng)濟(jì)全球化的影響下，我國企業(yè)從國外引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備的成本也在逐漸增加，從某種意義上促進(jìn)了我國機(jī)械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域的快速發(fā)展。雖然客觀來講，我國在機(jī)械設(shè)計制造機(jī)器自動化方面仍滯后于發(fā)達(dá)國家，但隨著我國計算機(jī)技術(shù)的不斷提高，未來我國機(jī)械設(shè)計制造及其自動化有著非常廣闊的發(fā)展前景。

機(jī)械設(shè)計 自動化 計算機(jī) 技術(shù)應(yīng)用

1 機(jī)械設(shè)計及其自動化計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)水平的提高是社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，而隨著我國近年來對科學(xué)技術(shù)改革與創(chuàng)新的重視程度不斷提高，在很多領(lǐng)域獲得了喜人的成績。尤其是在機(jī)械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域，盡管我國在這方面與發(fā)達(dá)國家仍存在一定的差距，但相較于過去，我國在機(jī)械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域已上升了不止一個層次。計算機(jī)技術(shù)的引進(jìn)不僅推動我國社會進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)信息時代，而且計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也極大地推動了我國機(jī)械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域的全面發(fā)展。

在對我國機(jī)械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域所獲得的成果表示肯定的同時，也必須清楚我國在高新科技領(lǐng)域還存在明顯的劣勢，特別是有許多國家已將納米技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光整合技術(shù)等諸多先進(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域相結(jié)合，進(jìn)一步提高了傳統(tǒng)機(jī)械制造領(lǐng)域的效率和質(zhì)量。而我國起步較晚，所以在研究的范圍和深度上仍有一定的欠缺，雖說很多企業(yè)已實現(xiàn)基本的機(jī)械自動化發(fā)展，但對于相關(guān)的計算機(jī)應(yīng)用還存在明顯的欠缺，尤其是在教育方面。目前我國機(jī)械專業(yè)的教育更多的還是停留在機(jī)械設(shè)計及其自動化領(lǐng)域，并未囊括計算機(jī)技術(shù)，造成懂得計算機(jī)專業(yè)技術(shù)的人才在機(jī)械設(shè)計及其自動化方面存在弱勢，而機(jī)械設(shè)計機(jī)器自動化方面的專業(yè)人才對于計算機(jī)技術(shù)的掌握也十分有限。由于缺乏綜合型人才的支持，我國機(jī)械設(shè)計及其自動化的計算機(jī)技術(shù)遲遲無法實現(xiàn)改革與創(chuàng)新，只能跟隨發(fā)達(dá)國家的腳步，缺乏主動性。

2 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 輔助功能分析

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化是一個綜合性較強(qiáng)的領(lǐng)域，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計制造需經(jīng)過十分繁瑣復(fù)雜的過程，因此從發(fā)展的角度上來看，以計算機(jī)技術(shù)替代人工操作，不僅能有效保障設(shè)計、制造的效率和質(zhì)量，而且能更好地節(jié)省人力成本，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的計算機(jī)應(yīng)用可以說是時代選擇的結(jié)果，也是機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域發(fā)展的必經(jīng)之路。

首先從設(shè)計上來看，機(jī)械設(shè)計本身是一個非常復(fù)雜的過程，不僅要對所有的零部件進(jìn)行描述，同時要清晰地刻畫出機(jī)械設(shè)備的整體構(gòu)造，才能更好地促進(jìn)生產(chǎn)線的生產(chǎn)。而人工作圖不僅時間長、效率低，更重要的是機(jī)械設(shè)備設(shè)計圖紙往往存在明顯的復(fù)雜性，會留下潛在的操作風(fēng)險，無論繪圖人員有意與否都可能會產(chǎn)生誤差，而這種誤差很可能就是造成機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問題的主要源頭。而計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用能有效地規(guī)避這種操作風(fēng)險，CAD、CAM等軟件都能幫助設(shè)計人員更好地把握相關(guān)數(shù)據(jù)，確保繪制過程中的準(zhǔn)確性，在一定程度上減少誤差。其次在機(jī)械設(shè)計制造之初，設(shè)計人員必須對機(jī)械的工作原理、構(gòu)造、形狀等進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)分析，而該方面的計算量十分巨大，只有通過計算機(jī)技術(shù)才能更好、更快、更精準(zhǔn)的計算出相應(yīng)的數(shù)值，從而推動整個機(jī)械設(shè)計的完善。利用計算機(jī)技術(shù)不僅能設(shè)計各種機(jī)械自動化產(chǎn)品，還有利于對既有的機(jī)械自動化設(shè)備進(jìn)行改革與創(chuàng)新，譬如利用不同的功能的計算機(jī)技術(shù)能夠形成9大類型的系統(tǒng)產(chǎn)品，見表1。

表1 不同主功能及輸入的組合

2.2 計算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用

除在設(shè)計方面計算機(jī)技術(shù)會對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)生非常良好的作用外，計算機(jī)技術(shù)中的仿真技術(shù)還能幫助所要設(shè)計的機(jī)械設(shè)備建立客觀、真實的三維模型，而相應(yīng)的設(shè)計人員可根據(jù)模型的實際情況對原有的機(jī)械設(shè)計進(jìn)行修改和完善。利用計算機(jī)仿真技術(shù)建立出的模型更加適合與計算機(jī)技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，從而實現(xiàn)實時傳導(dǎo)的作用，為機(jī)械設(shè)計制造提供真實有效的科學(xué)依據(jù)。從機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)的實際應(yīng)用來看，在汽車制造的過程中，許多機(jī)械配件的設(shè)計存在很大的難度，如果沒有計算機(jī)仿真技術(shù)的支持，單就多缸發(fā)動機(jī)的設(shè)計就需要經(jīng)歷無數(shù)次的實驗和推導(dǎo)，不僅要浪費大量的制造成本，且修改起來也相對困難，但有了計算機(jī)仿真技術(shù)后，通過仿真模型，設(shè)計師可簡化對多缸發(fā)動機(jī)的實驗過程，因為計算機(jī)仿真技術(shù)能模仿機(jī)械在運動中所呈現(xiàn)出的各種狀態(tài)，從而幫助設(shè)計師在實驗的過程中找到機(jī)械設(shè)計的弊端，使機(jī)械設(shè)備的設(shè)計更加完備。

3 機(jī)械設(shè)計及其自動化中計算技術(shù)應(yīng)用的未來趨勢

3.1 智能化發(fā)展

近年來智能化理念是計算機(jī)技術(shù)研究中的一個熱門的課題，尤其是在人類社會基本上已實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的基礎(chǔ)上，智能化發(fā)展也必將成為未來機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算技術(shù)應(yīng)用的主要方向。相較于自動化，智能化的機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域又上升了一個層次。雖然目前我國在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域仍停留在簡單的自動化發(fā)展階段，但隨著我國對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算技術(shù)應(yīng)用的重視，我國機(jī)械設(shè)計制造教育也在積極地容納計算機(jī)科學(xué)、人工智能學(xué)等新的科目，以期在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的智能化方面獲得更大的突破。

3.2 經(jīng)濟(jì)化發(fā)展

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域中采用計算機(jī)技術(shù)不僅僅是為了有效地提高機(jī)械設(shè)計制造的效率和質(zhì)量，更多還是為了節(jié)省設(shè)計成本和未來投產(chǎn)自動化過程中消耗的成本數(shù)量。對于我國機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域，雖說效率和質(zhì)量有著非常重要的意義，但如果是在付出大量成本的基礎(chǔ)上，那么所謂的效率和質(zhì)量不提也罷，因此未來機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用必然會以如何進(jìn)一步降低設(shè)計、生產(chǎn)的成本為主要研究方向，也只有進(jìn)一步降低設(shè)計和制造成本，我國的機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)才能實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展的宏偉藍(lán)圖。

4 結(jié)語

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域內(nèi)采用計算技術(shù)能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，尤其是在競爭全球化的趨勢不斷蔓延的情況下，對于我國機(jī)械制造企業(yè)來說，如果不能有效地降低生產(chǎn)成本，在市場上獲得強(qiáng)有力的競爭力，在競爭日漸激烈的市場環(huán)境中勢必會面臨著被淘汰的危機(jī)。

[1]劉超.我國機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向研究[J].河南科技，2013，（3X）：105.

[2]劉瀛，李嘉賢，劉廣達(dá)，等.“本科+技師”人才培養(yǎng)模式改革的研究與實踐--以遼東學(xué)院機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為研究對象[J].價值工程，2015，（10）：253-254.

[3]孫芹.民辦高校機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案的實踐探索[J].教育與職業(yè)，2012，（21）：90-91.

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The Analysis and Application of Computer Technology in Mechanical Design and Manufacturing and Automation

ZHU Lei
(New campus, Tongling University, Tongling 244000)

With the pace of development of our society is increasing quickly in recent years, all of the mechanical equipment demand is also increasing, especially in the effect of competition and economic globalization, China’s enterprises to introduce advanced equipment from abroad, the cost is also increasing, from some kind of significance to promote the rapid development of our country mechanical design and manufacturing automation. Although objectively speaking, our country in the machinery design and manufacture still lags behind the developed countries, but in China with the development of computer technology, the future of China’s mechanical design and manufacturing automation has a broad prospect for development.

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