现代数字化设计在机械设计制造技术中的应用与发展

高关胜 雷富坤

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的机械行业的发展也有了前所未有的进步。改革开放以来，我国进入了一个快速发展时期，农业、手工业以及中性工业都处于一个吸收外界知识、充实自我和飞速进步的阶段。因此，我国国民经济与国家的总体实力不断稳步上升，而维持这样一个态势的必要条件就是科学技术的迅速发展。

关键词：现代数字化设计;机械设计制造技术;应用与发展

引言

工业是我国国民经济的重要构成部分，在现代工业发展中，机械设计与制造是维持企业生产运营的基础。因此，为适应现代工业对机械产品生产的各项要求，本文针对现代机械设计和机械制造相关技术的分析，对提高现代机械设计水平，保障机械产品制造质量，明确我国工业发展方向有着重大意义。

1现代机械设计相关概述

设计是思维的变化和应用的过程，现代机械设计是在传统机械设计基础上，通过实践、类比分析，提高设计方案逻辑性、可操作性。不同于传统机械设计，现代化机械设计具有系统性、创造性、综合性等特点。在当前时期的信息化社会建设中，机械设计逐渐趋于智能化和模块化，所以在现代机械技术中，会应用更多计算机、网络技术，以完善机械产品功能。同时，在现代机械设计中，机械产品在生产期间，相关人员会将产品功能划分在不同生产环节，以此确保产品功能的独立性，适应不同领域对机械产品的基本要求。但是由于我国重工业起步较晚，机械设计本身就落后于其他國家，在部分机械产品手工设计内容中，设计人员思维会存在明显的固化问题。这些问题严重影响着机械产品的使用质量，自改革开放后，设计人员将产品设计和现代生产、信息技术相结合，昀大程度提高着机械产品的设计水平，为我国工业发展、居民生活带来更多便利。

2现代数字化设计在机械设计制造技术中的发展

当前机械设计制造技术正朝着虚拟化，智能化，简便化，数字化的方向发展，其中有很多设计技术在处于持续更新完善中，其现代数字设计在机械设计制造技术中的发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）更加智能化。当前现代数字化设计技术中的曲面建模，实体建模，大型组件设计等设计技术正处于快速发展和完善中。（2）计算机辅助设计的各项技术朝着封装，接口、集成方向发展。（3）数字化设计技术、虚拟制造技术的深度融合。随着现代数字化技术的不断发展，不但机械设计可以虚拟，机械设备的生产也可以虚拟，甚至机械设备企业也可以虚拟。通过虚拟技术模拟机械设备设计、制造、使用的完整过程，从而找到机械设备设计制造中的潜在问题，及时进行优化，以提高机械设计制造效率。（4）信息化技术的不断进步是的不同的企业和人员能够通过网络协同完成一项机械设计任务，以实现优化流程，缩短设计周期，提高设计效率，提升企业效益的目的。

3现代数字化设计在机械设计制造技术中的应用与发展

3.1虚拟设计技术在机械设计制造中的应用

虚拟设计技术是一种新型的数字化设计技术，它的诞生和应用为机械设计制造带来了革命性的进步。虚拟设计技术集合了三维图形、声音等多种媒介，为人们提供了更加接近真实的体验。该技术尤其适用于结构比较复杂，设计难度较高，设计耗时较长的大型机械设备的设计制造。因为对于这也的机械设备，仅仅依靠计算机辅助设计很难获得非常理想的效果，而配合使用虚拟设计技术可以逼真地模拟机械设备的实际使用性能，以找出设计问题，从而进行有效地设计优化，从而提高机械设计制造效率。当前虚拟设计技术在机械设计制造中的应用主要体现在两个方面：第一个方面，利用 VR设备在 VR环境中身临其境地感知 CAD设计出来的模型。第二个方面，综合运用虚拟设计技术和计算机辅助设计技术，在虚拟仿真环境中进行机械设计。此外，节能环保已经成为机械设备设计制造领域的重要发展趋势。在机械设计制造方面合理运用现代数字化技术提高机械设备的节能环保性能，有效降低机械设备在使用过程中的能耗成为机械设计制造的关键环节，在这个环节可以通过虚拟仿真实验实现节能环保设计。利用借助仿真实验可以对机械设计方案进行有效优化，以达到节能环保要求，设计出符合环保要求的机械设备。

3.2数字化设计技术在农业机械设计中的应用

我国是一个农业大国，农业是我国昀为庞大的一个行业体系，对我国国民经济的增长起着重要的作用。随着社会不断进步和科技快速发展，农业从传统手工种植、培育和收割向全自动化以及机械化转变。各种各样地农机设备地出现应用，极大地解放了劳动力，提高了生产效益，同时也不断朝着更简单更高效地数字化方向发展。数字化设计技术在农业机械设计中的应用，可以从三个方面来分析阐述。首先，虚拟技术的应用。虚拟技术简而言之就是通过计算机，将农业机械设备设计以三维数字形式更加直观逼真的呈现出来，同时利用大量的数据进行实际应用测试，切实做出合理的真正实用的农机设备，满足农业发展的需求。此外，虚拟技术将整个设备真实情况精确地进行数字化投影，有效降低了设计难度，尤其是一些十分复杂结构部位，对农机设备更新换代起到了很大推动作用。其次，设计与制造同步进行。依托于计算机互联网技术，可以有效提高设计效率，数字化应用使得我们在所有设计完成之前就可以进行部分零件或者板块制造工作，缩短了生产制造周期，显著地提高了双方经济效益。昀后，不断创新。创新对社会、国家都有着积极正面作用，但我们也必须承认创新的代价是巨大的。在传统农业机械设计上，创新需要巨大时间成本和应用成本，极大阻碍了新事物出现速度和质量。但数字化应用使得我们可以在较短时间内完成一个创新性想法，并进行测试反馈，不断优化设计方案，有效带动了设计技术改革创新。

3.3数控加工技术

在机械制造行业，由于现代化企业对机械产品应用的各项要求，机械制造业还应结合社会发展，满足更多制造需求。而数控加工技术，主要是采用电脑内部程序，控制生产机器完成机械产品制造工作。应用该项技术期间，相关人员需提前编好程序方程式，录入计算机，进而完成机械产品加工、零部件制造工作。由于该项技术在应用时，会按照预设指令完成，所以能够保障机械制造工作质量与效率。现阶段，数控加工技术，在实际应用时，主要通过计算机数控、直接数控两种方式，完成机床控制。例如，机械制造中，数控加工技术，主要应用在煤炭、汽车行业的机械产品制造。因为汽车本身零部件较多，在实际制造中会对零件的精密度要求较高，所以应用数控加工技术，可以在保证汽车零件制造质量的基础上，提高零部件加工效率。而在煤炭行业，数控加工技术，能够确保煤炭资源开采工作的机械化操作，提高机械产品安全性、稳定性。

结语

综上所述，随着计算机信息技术的不断进步，我国机械设计、机械制造行业在发展中，还需对产品设计方案、机械制造工序展开优化与完善。同时在数字化、信息化等机械设计技术，以及数控加工技术、计算机辅助技术的具体实践中。不断推进技术革新工作，以此提高机械制造企业核心竞争力，为我国经济建设贡献力量。

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