计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用研究

张家伟

摘要：计算机技术对机械设计制造及其自动化应用的发展，起到至关重要的作用。本文以计算机技术在工程机械领域的应用为主要研究对象，针对计算机技术的应用发展，结合笔者在工程机械领域的科研经验，以仿真技术、3D打印技术、大数据技术、AI技术、5G技术等相关内容为代表，深入研究计算机领域对机械设计制造及其自动化应用的重要助力，并结合当前机械工程领域的发展趋势，提出一系列的发展建议，为从事相关领域的从业人员提供力所能及的帮助和支持。

关键词：计算机技术;机械设计;自动化

随着我国计算机技术的蓬勃发展，计算机技术在社会多领域中得到有效地应用和拓展，其中在机械设计制造及其自动化应用领域中，应用成效尤为显著。一方面，借助计算机技术，可以最大程度降低传统机械制造存在的问题和疏漏;另一方面，计算机技术的高效计算成果，是传统应用技术无法实现和企及的。

1.计算机技术在机械设计制造及其自动化应用的发展现状

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發展的年代，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。

2.机械制造及其自动化应用中的计算机技术分析

2.1仿真技术

计算机仿真技术，是近年来针对部分机械工程中实际需求而开展的应用研究。例如，传统机械设计制造对于零部件的设计以及具体应用数据，在实际应用过程中，可能无法达到相应的研究成效，而借助计算机仿真技术的有效加持，可以在根本上实现对传统机械设计制造领域的有效升级。一方面，基于计算机仿真技术，以三维图形成像软件为代表，对涉及到的机械零部件进行设计和加工，同时对相应的设计内容开展相关的应用研究;另一方面，计算机仿真技术的应用，为传统机械部件设计打开了新的发展思路，可以减少传统机械制造的设计周期以及研发成本，同时在仿真技术的加持下，可以在设计过程中及时发现相应的问题和缺陷。以现代化物流产业为例，自动化货物传送台的设计，需要对货物的运送路径以及货物惯性、运动能耗等相关内容进行分析，借助仿真技术可以对运送路径以及现有技术进行合理化分析。

2.2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。

2.3大数据技术

在机械设计制造及其自动化领域中，大数据技术的发展，为传统机械领域提供了全方位的保障和支撑。例如，传统的机械设计制造，需要在大量的设备仪器中进行打磨和试验，从而得出相应的设计数据以及研发报告，因此设计出一款产品，需要投入大量的资源和时间，而借助计算机大数据技术，可以将同类产品的研发数据进行科学的梳理和汇总，同时对一些实验设计参数进行剖析和总结，帮助设计人员减少不必要的设计误区，减少设计时间和研发成本。另外在机械部件生产完毕后，需要对性能以及自动化成效进行检验和测试，而借助大数据技术，可以减少检验成本和测试误区，从而在根本上实现对传统机械制造技术的升级和改善。例如，以某自动化传动带的应用设计，利用大数据技术，可以提供科学的设备配比承载配比以及设备轴承承载力等相关内容。

2.4  AI技术

计算机AI技术是利用程序代码输入到计算机系统中，对一些常规工作进行智能化生产。以机械工程中的自动化应用为例，在某汽车流水线加工作业过程中，利用计算机AI技术，可以让机械臂对不同角度、位置的设备进行自动化安装，同时对安装位置的差异性自动化调节，可以准确进行变更和调整，确保设备流水线的安装质量。由于计算机AI技术的应用，可以在总体上降低人工制造存在的主观问题，尤其是相关环节的人为疏忽，会对自动化生产线造成严重的后果，因此，在自动化生产过程中，利用计算机AI技术可以实现极高的准确性和高效性。以生产成本为例，应用计算机AI技术，可以实现对生产作业的有效升级。

3.结束语

综上所述，计算机技术的发展和应用，为机械设计制造及其自动化领域带来新的发展动力与发展生机。同时随着计算机技术的延伸和创新，以生产效率和生产成本为代表的重要特征，成为推动机械工程领域不断前进和升级的重要动力，以促进行业的发展来实现整个社会制造体系的蜕变。

参考文献：

[1]马文涛.机械设计制造及其自动化中计算机技术的运用刍议[J].内燃机与配件，2021（01）：213-214.

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