数字化设计技术及其在机械设计中的应用

郭思远

摘 要：随着科技的不断发展与进步，我国的机械设计水平有了很大程度的提高，目前大多数机械设计工作都运用了数字化辅助技术，能够提升机械制造业的生产效率和商品质量。运用计算机图形设备对机械制造技术人员的设计进行辅助工作，可以有效提高设计效果，通过立体图像把设计结果直接传递给工作人员，既节省人力又节省时间。文章通过分析现阶段数字化技术与机械设备制造技术的实际情况，对此项技术在具体应用过程中存在的问题给出合理的解决策略，以此提高其实际应用价值，促进我国机械设计与制造行业朝着信息化和智能化的方面发展。

关键词：数字化设计;机械设计;应用策略

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）04-079-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.039

对于机械制造行业来说，机械设计是一项基础性工作，一份科学精确的设计图案可以有效提高机械生产的质量和效率。利用数字化技术进行机械制造设计，能够减少设计误差，提高设计的精准度[1]。目前，数字化技术已经在我国机械制造领域大量应用，在辅助设计效果方面得到了技术人员的一致认可。在未来的发展中，数字化技术将与机械设计以及机械制造等多方面工作实现深度结合，以提高机械产品质量，增强产品市场竞争力，促进机械制造行业的发展。

1 数字化技术在机械设计中的作用

1.1 提升工作效率，优化设计效果

数字化技术的有效应用有助于提高企业的生产效率。从传统的机械设计工作来看，无论是数据的采集、信息的分析，还是图纸的绘制，都是一项复杂而庞大的工程。尤其是对于一些精密仪器的设计和制造工作来说，任何一处环境稍有偏差，就会引起整体设计的失败，所有已成型的工作都需要推倒重来，极大程度地消耗着工作人员的时间和精力[2]。利用计算机系统进行设计的辅助工作，可以轻松地把各种复杂的数据瞬间变成计算结果，并且自动完成数据的分析和整合，直接给设计师提供最佳的数据组合方案，则可以完全避免这些问题[3]。

使用计算机系统的另一个优势就在于能够及时发现设计中的错误。传统的人工设计方式由于受到设计师专业知识和实际生产经验的局限，设计作品中的一些失误往往要等到产品试验的时候才能发现，然后设计师根据试验结果修正错误，重新进行产品设计，极大程度地浪费了时间和人力资源。利用计算机模拟软件，可以在设计之初就模拟演示出整个制造工作流程，方便设计师及时发现进而纠正错误，有效避免了重复设计的情况发生。

此外，通过计算机系统强大的信息搜索功能，设计师可以查阅大量网络资料，充实专业知识，拓展视野，提高设计水平，使设计作品更科学、更实用，有利于促进机械设计行业的进步与发展。

1.2 提高产品质量，增强企业竞争力

机械设计是产品制造的前提条件，机械制造是设计内容的具体实现[4]。此二者相辅相成，缺一不可。随着我国经济的迅猛发展，无论是工业生产还是农业种植，都已经进入了机械化生产时代，各种机械设备的大量应用，推动了机械市场的需求，促进了机械制造产业的进步与发展。毫无疑问，市场需求的增加会扩大机械制造行业的利润空间，同时吸引更多投资者的关注和参与。对于机械制造行业来说，这既是机遇也是挑战。

如何利用现代化科学技术快速提升自身产品的质量，从而提高企业在市场中的竞争力，是各机械制造厂家目前首要考虑的重点问题。而利用计算机强大的数据分析和信息整合能力进行机械设备的设计和制造工作，无疑是最简单有效的方法。计算机辅助软件可以通过数据信息对制造工作的全部过程进行模拟实验，并通过终端显示器把这个过程清晰而完整地展示出来，使设计师能够在设计初期就对机械设备的整体工作流程具有更直观的认识，并且能够通过模拟设计流程，及时发现设计中的不合理之处，及时修订和改正，从而节省设计时间，提高设计的精准度和作品的实用价值。

1.3 实现资源共享，促进企业发展

在设计过程中，可以利用计算机网络信息的快速传递能力，搭建内部网络信息平台，使各部门工作人员实现资源共享[5]。邀请拥有丰富实践经验的机械制造专业人士共同参与机械的设计过程，广泛征询一线员工的意见和建议，增加机械设计的实用性。在机械制造的过程中，可以充分利用计算机辅助技术，提高生产效率，提升产品质量，利用计算机强大的控制系统，实现精密零部件的制造和监控工作，能够有效避免产品加工过程中出现的生产误差，杜绝因人工操作失误而造成的生产事故。

随着科技水平的不断提高，未来的机械制造行业必然会朝着数字化、智能化的方向迈进。各企业管理者应该具备前瞻性和战略性眼光，及时更新本单位的生产技术，为未来全面实现智能化生产做好准备，以实现企业的健康可持续发展。

2 数字化技术在应用过程中存在的问题

2.1 对计算机技术的开发程度不够

目前，我国的机械制造行业虽然已经大量应用了计算机技术，但是在其应用方面仍然未能做到物尽其用。由于受到企业技术、资金等多方面的限制，很多先进的软件和技术没有得到更好地应用，造成了大量技术资源的浪费[6]。数字化技术是集数据搜集、分析整合、绘图制作等多种功能于一体的综合技术，研究和开发其在机械设计方面的更多实用价值，以达到更完美的设计效果，有待于全体科研人员的共同努力。

2.2 对专业技术人才的培养力度不够

任何科技的完美实现都需要专业技术过硬的技术人才的支撑。因此，要更好地利用数字化技术进行机械设计，机械制造单位必须加强设计人员的计算机操作能力，在其设计工作过程中，正确使用设计软件，保证设计工作的顺利完成。目前大多数企业的设计岗位，由于对设计经验要求比较高，设计人员的年龄往往偏大，对计算机技术的了解不够充分，实际操作能力不强，导致很多先进的科技方法都得不到合理運用。为此，企业应该加大对于专业技术人员的培训力度，定期开设专业技能培训课程，并对培训结果进行考核。通过建立完善的奖惩机制，促进技术人员的学习效果，提升设计队伍整体技术水平。

此外，要定期安排技术人员赴技术先进单位或先进国家进行学习交流，以提高团队的设计水平。作为一名合格的设计师，其自身也应具备与时俱进的思想觉悟[7]。要努力提高自身专业水平和计算机操作水平，使设计作品能够与时代接轨。

3 优化数字化技术应用效果的具体策略

3.1 优化产品配件设计

机械设备的结构通常都比较复杂，尤其是一些大型机械，需要用到很多不同的机械部件。由于各部件的结构不同，对于这些配件的设计就成为一项非常繁琐的工作。利用计算机制图软件记录和分析配件的设计参数，能够有效优化配件的設计程序，避免重复工作[8]。同时，可以及时发现设计漏洞，实时更新设计程序，从而优化设计方案，以获得最佳设计效果。

3.2 使用三维造型及绘图技术

计算机辅助设计技术最重要的功能是进行三维虚拟造型和绘图。通过模拟建设，可以完全仿真模拟机械使用时的环境、温度、工作状态等，从而得出真实的数据信息反馈，有利于设计人员提高设计作品的实用价值，也避免了因设计失误造成的返工问题。

3.3 为机械生产智能化做好准备

生产智能化是未来企业发展的必然方向。为了促进机械制造行业的进步，大范围使用计算机进行产品设计和制造工作，不仅能够提高生产单位的工作效率，提升设计产品的质量，而且有利于企业为未来生产技术的更新和升级做好准备。

4 结语

综上所述，在机械设计与制造过程中应用数字化技术，可以提高设计作品的实用价值和使用效果，从而提高生产单位的产品质量，增强企业的市场竞争优势。为此，设计人员要积极学习，提高计算机使用技能，增强专业技术水平，开阔眼界和视野，提升作品的时代感。同时，企业管理人员要立足前瞻性视角，加强现代化生产技术的广泛应用，促使企业具备长远发展的能力。

参考文献

[1] 梁柱.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用分析[J].内燃机与配件，2019（6）：221-223.

[2] 陈彦锦.数字化设计技术及其在机械设计中的应用分析[J].现代制造技术与装备，2019（4）：215，219.

[3] 王计新.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].农业开发与装备，2019（5）：168.

[4] 张国伟.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].农业技术与装备，2019（4）：14-16，21.

[5] 哈那提别克·米那托拉.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].南方农机，2018（13）：74，88.

[6] 孙绍华.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用研究[J].农机使用与维修，2018（10）：17-18.

[7] 高广智，马铭彧.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用分析[J].现代农机，2020（4）：50-51.

[8] 缪兴龙.浅谈数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].南方农机，2020（21）：45-46.