浅析计算机技术于机械设计制造及其自动化的应用

曹津瑞 孙晨飞 马蜂 杨鹏宇 刘金昊

摘要：从工业革命时期到机械技术成熟，再到信息化时代，机械行业作为我国经济发展的主要支柱产业，一直为社会生产运营做出极大的贡献。尽管计算机在机械设计行业仍有些许不足，但是在互联网蓬勃发展的潮流中，将计算机技术应用在机械行业是时代所趋，这不仅会提升机械设计制造及其自动化技术水平，还可以节约人力、减少能源浪费。

关键字：机械设计制造;自动化;计算机技术

引言

随着时代的不断进步，经济发展快速提升，各个行业间的竞争越发激烈，在机械设计制造及其自动化这一行业来说，掌握计算机技术便是掌握了竞争主动权，如若进而开拓计算机在机械制造领域的技术，此行业发展前景必将会可持续快速健康发展。

1计算机技术在机械设计制造及其自动化行业发展状况

随着机械制造领域技术与时代的接轨，工业制造5.0的提出，使机械设计制造成为了当前社会积极发展的主要内容。首先，将计算机技术与机械生产相结合，极大提升机械制造的效率;其次，传统的机械设计制造需要极大的人力物力，以及时间成本，无法适应目前分秒必争的时代。尤其是在机械设计制造产业正在蓬勃发展的时期，正等待着计算机技术的应用，为机械制造行业互联网化带来新的发展动力。目前常用的便是计算机大数据技术，计算机仿真技术，3D打印技术，计算機AI应用技术等在机械设计领域中起着不可或缺的作用。

2计算机设计制造及其自动化中计算机技术的缺点

2.1 计算机技术与机械产品更新不同步

在机械产品优化中，机械设备创新及完善最为受到人们的重视，在机械自动化设计方面要求较高且具有丰富的经验，将知识经验与科学设计有规划的结合起来，短时间内将复杂问题有效的解决。从目前来看，计算机与机械产品相结合并加以运用较为浅显，不适合将5G科技与机械技术完美的结合，此对需要专业技术员计算机方面技术更为严格，用计算机技术优化各种复杂的问题，实现多种自动技术交叉应用，走出计算机控制单一化的不足。

2.2 理论与实际不符

若机械设备发生故障，在诊断过程中大多注重模糊理论、专家线上解答以及人工神经网络系统的应用，但是在实际解决过程中对并没有达到理想结果，一旦计算机在设备诊断中出现问题，将会难以解决由于计算机问题而引发的一系列的故障。如在发动机发生故障诊断时，虽然对传统的不确定故障以及非线性故障的判断得到了提升，但是在模糊理论与专家线下诊断缺乏了综合性，使得对发电机故障难以精确的判定。

3机械设计制造及其自动化中的计算机技术的应用

3.1仿真技术

计算机仿真技术是以虚拟技术以及可视技术为基础建立的。在制造生产中将仿真技术应用其中可以充分发挥机械设备的作用，创建出三维模型，之后相关工作人员综合分析模型。同时结合模型的同时还可以对其进行优化完善，这样可以不断地优化机械设备。仿真技术在机械设备制造的应用还可以有效的节约研究的实验时间以及研究成本，可以极大的提高工作效率与工作质量。

3.2 辅助技术

对于计算机技术来说，涉及的范围广泛且学科众多，将机械设计制造以及机械的自动化与计算机技术相结合便可以起到极大的辅助作用，例如Solidworks（三维设计软件），CAD（二维制图软件）等。机械设计环节中，无法脱离软件便可以对产品进行模拟，由此可见设计软件的使用可以是的其设计的效率及质量效率大幅度地提升。而且在三维和二维相互转化也可以依靠设计软件实现，这样可以进一步提高设计者对产品的系统控制以及设计环节中对方案的改进。绘图软件可以有效的保证尺寸标志的效率，同时改变部分的数据也不会对总体设计有极大的破坏。在设计机械设备时可以通过软件对不同零件进行命名以及所需的技术进行标注，便于审图人员的检查。

3.3数控机床技术

作为机械设计及其自动化中最为重要的一个基础，数控机床技术有两个必不可少的优点：一是软件手工编程，二是软件自动编程。为了可以准确的了解数控机床技术，工作人员便可以在这两方面进行掌控。在科技飞速发展的现在，自动编程地位愈发增高。手动编程已经无法满足现代机械设计及其自动化的需求，所以需要对其功能进行筛选和优化。从今往后，自动化编程便会更加的科学、先进，会应用在机械设备配件的生产制造中，尤其是较为复杂的机械零件。不过在此环节中需要技术人员可以借助计算机严格的控制及管理数控软件，然后可以严格地借助软件完成自动编程操作，之后实现零配件地设计和制造工作。数控机床在机械设计及其自动化行业地不断发展，越来越被应用在其他的领域内，进而推动了其他领域地快速发展。

3.4大数据技术

在机械设计及其自动化领域内，大数据技术全面的保障了传统机械领域的发展。比如：传统的机械设计中，需要大量的机械设备进行反复实验，从而得出相应的设计数据，由此设计出一款产品需要大量的人力物力，但是大数据的应用，可以将相同的产品研发数据进行梳理和汇总，对一些实验设计的数据进行总结和解析。既减少设计中出现的问题，又减少研发时间和设计成本。与此同时，在机械零件生产完毕后。对其性能以及自动化成效的测试也需要大数据技术，可以减少检验成本。目前大数据技术不仅在机械设计中产生极大成效，而且在自动化领域中，还可以为生产提供最为合理生产顺序，保障机械设备的顺利进行。

3.5AI技术

计算机AI技术是利用程序代码，智能化的完成一些常规工作。在机械工程设计中，可以让机械对不同角度以及位置的设备进行安装，准确地进行变更以及调整，确保流水线的安装质量。由于计算机AI技术的应用，可以在大体上降低人工制造，尤其是人们最为忽略的环节，这将会对自动化生产线带来严重的后果。所以在自动化生产中，计算机要记住可以具有极高的准确性和高效性。据相关统计，计算机AI技术在机械设计制造领域中所产生的成效是传统模式生产效率的数倍。在家电制造领域中，甚至是人工制造效率的近百倍。随着社会大众对机械设备的各种需求，单一的传统制造已经无法满足当前产品多元化，但是计算机AI技术可以实现对传统技术的改良和创新，可以完全解决多元化问题。

3.6 5G技术

目前5G网络是通信领域的前沿科技，借助计算机技术的帮助，可以实现5G网络的大范围普及。而且5G网络对机械设计制造带来的可能是翻天覆地的变化：一方面机械设计制造利用5G网络的云端的加速同时完成多家机械设计企业的要求，从而使得资源合理化的应用，降低设计研发成本。另一方面5G网络可以更为有效的进行信息对比，将传统的电子机械设计，用影像化的方式展现在设计者的面前，进行全面检查与计算，并且可以在多时间内对多个机械设计方案进行检查和改进，为机械行业带来了极大的便利。

4结论

综上所述，随着工业5.0时代的到来，计算机技术也随着科技飞速发展，得到了广泛的应用。有效地推进了各行各业的高速发展，也使得人类进入到了信息化时代。尽管计算机技术在机械设计行业仍有不足，但只要对其科学应用，便可以增强企业的生产效率，降低生产成本，而且能够有效的提升生产的智能化水平。目前计算机技术在机械设计制造机械化中的应用，最为广泛的便是仿真技术，辅助技术，数控机床技术等。这些技术将会极大地推进机械制造行业的快速发展，加快了国民经济的增长，有利于我国机械制造领域的可持续健康发展。

参考文献：

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中北大学 山西太原 030051