现代数字化设计在机械设计制造技术中的运用

段全成

摘要：现在社会上很多领域都运用了数字化设计技术，该技术的运用能够对国家各个行业发展提供很大的助力。目前，数字化设计技术已经在机械设计制造中实现了广泛应用，而且取得了显著成效，如，可以对制造效率和质量进行提升、可以提高设计科学性等。本文简单介绍了数字化设计技术内涵和特点，并对应用热点进行了阐述，同时提出了在机械设计制造中运用该技术的策略，希望可以为相关人士提供参考。

Abstract： Nowadays， many fields in the society use digital design technology， which can provide great help to the development of various industries in our country. At present， digital design technology has been widely used in mechanical design and manufacturing， and has achieved remarkable results， such as improving the manufacturing efficiency and quality， and improving the scientific design. This paper briefly introduces the connotation and characteristics of digital design technology， and expounds the application hot spots. At the same time， it puts forward the strategy of using the technology in mechanical design and manufacturing， hoping to provide reference for relevant people.

关键词：数字化设计技术;机械设计制造;运用

0  引言

最近几年，改革开放越来越深入，我国工业产业的发展速度也因此变得越来越快，并不断的对先进的技术、设备和知识进行吸取、引入，在此情形下，我国国民经济实现了平稳提升，国家总体实力也变得越来越强，而科学技术在其中发挥着不可忽视的作用。随着数字技术和计算机网络在我们日常生活、生产中的普及，各行各业的发展进程都变得越来越快，我国现代化建设也实现了更好发展。数字化设计技术是信息时代国家工农业发展中必要的支撑技术，如何让数字化设计技术在各行各业中发挥出更大效用是研究人员接下来需要研究的重点。

1  数字化设计技术内涵、特点分析

随着党和政府越来越重视科技创新，并制定了很多鼓励科技创新的政策，我国的科技创新变得蓬勃发展。机械设计制造行业的发展也因此变得越来越凸显，研发了很多新的機械设备，而且这些机械设备都是大型的自动高精度机械设备。通过对数字化设计技术进行应用，不仅可以将机械设备结构变得更加繁复，还可以对机械生产效率进行提升，对生产规模进行拓展。

1.1 数字化设计技术内涵

将计算机技术运用到设计产品过程中之后就会被称作数字设计技术，该技术是辅助计算机设计的一种技术。随着科学技术的不断提升，数字化设计技术也变得更加完善，而且被运用到了很多行业，机械设计制造行业也运用了该技术。以前的机械设计都需要设计人员构建物理模型，但是应用该技术后，设计人员可以通过计算机软件构建产品模型，这样就不需要对物理模型进行频繁使用，工作效率也会有所提升。另外，计算机软件还可以将模型转为了数据，而且可以存储模型数据，并对模型数据进行传递和分析，将这些数据作为参考可以有效提升决策的准确性和有效性。

1.2 数字化设计技术特点

统一的产品定义模型是数字化设计技术具有的特点之一。无论是什么产品，其生命周期都是固定的，而数字化设计技术可以统一运行关于产品生命周期的设计，从而可以提高产品设计效率，还可以降低产品流程设计难度。以前的设计模式都会采用不一样的方法设计生命周期不同的产品，这样就需要采用繁琐的流程设计产品，而且比较容易遗失数据。

数字化设计技术还可以让多个团队和设计人员对产品进行同时设计。以前的产品设计对切合性比较重视，生产产品过程需要和包装维修过程采用相同的程序，所以通常都会由相同的设计团队完成设计产品的工作。这种设计模式对设计人员有着很强的依赖，如果设计团队内的成员出现太大变化，就会影响到产品设计链条，还会导致产品质量降低。然而对数字技术进行应用之后，可以让多个团队和设计人员对产品进行同时设计，而且对设计人员所在地没有限制，这样就可以对设计和生产机械的效率进行提升，生产产品需要的时间也会有所缩减，运行成本也会变得越来越低。

2  机械设计制造中应用的数字化设计技术

数字化设计技术有着非常丰富的技术内容，目前我国机械设计制造中比较常用的数字化设计技术主要有以下几种：

2.1 计算机辅助技术

计算机辅助技术是计算机辅助概念设计技术的简称，该技术的开展既需要逻辑理论的支持，还需要程式内容的支撑，该技术有着比较开放的理念，开发产品的程序也具有规范性。在明确任务、设计概念和施工过程中应用数字化技术，并不断的调节完善数字技术，可以将更优质的服务提供给产业发展，如、设计产品、方案、改进等服务。站在整体角度分析可以发现，建立在计算机辅助技术之上的产品设计需要重点考虑的内容只有两点，分别是对产品进行概念设计以及对产品构型进行设计，概念设计就是对设计方案进行确定，对构型进行设计就是确定具体步骤，将二者结合起来就可以对产品质量进行确定，还可以明确产品功能和交易价格等。将该技术运用到机械设计制造中能够对产品模型进行准确构建，从而可以更快速的完成机械设计和制造工作，而且制造的机械质量也会有显著提高。

2.2 知识工程技术

该技术在数字化设计技术中有着广泛应用，而且有着很多新颖的设计方案。应用该技术可以对当前市场竞争走向进行估测，还可以对技术发展趋势进行猜测，而且该技术对获取新知识有着强烈的依赖性，对以前的实践经验反而比较忽视。该技术在人工智能方面有着重要作用，在机械设计制造中也起到不可忽视的作用，而且已经在市场信息领域取得了一定成效。将该技术运用到机械设计制造中可以准确的预测技术发展方向，从而可以积极投入到新技术开发中，能够迅速的占领市场，再加上其具有的估测市场竞争的功能，就可以让机械设计制造企业在市场竞争中占据更大优势。

2.3 虚拟原型技术

在最近几年中可以被称作先锋的数字化技术就是该技术，而且业界对该技术越来越重视。将CAD、CAE和CAM等技术融合后产生了该技术，应用该技术可以有效结合信息、制造、生命周期和制造技术，并在设计产品原型中进行应用。站在系统层次对该技术进行分析可以发现，该技术的开发模式可以按照从上到下的顺序进行。作为数字技术中的先进技术，该技术对产品信息设计和概念设计进行了组合，并在性能、感官和行动方面对物理原型进行了优化。在产品设计过程可以分为几个阶段应用该技术，并且它在产品生命周期改变过程中可以发挥重要作用，通过融合设计和生产过程，可以推动工农业实现进一步发展。将该技术运用到机械设计和制造中可以对机械运行状况进行模拟，从而可以对机械运行中存在的问题进行及时调整，还可以对机械在各种不同环境和地势的运作情况进行虚拟展示，从而让制造出的机械能够适应各种不同的环境和地势。

3  数字化设计技术在机械设计中的具体应用

3.1 应用到农业机械设计制造中

农业是我国的基础产业，也是我国行业体系中的重要组成，对国民经济发展能够提供很大的推动力量。进入二十一世纪以后，我国的科学技术发展和进步速度不断提升，农业生产中也应用了很多机械设备，传统的人工农业生產变得更具自动性和智能化。农业机械设备的运用，让更多的农民从农业生产中解放出来，而且农业生产效率也变得越来越高，农业生产变得更加高效和简洁。

随着数字化设计技术在农业机械领域的运用，农业机械设计和制造的信息化程度不断提升，很多设计人员都会利用计算机辅助技术来完成辅助设计工作，还有的设计人员会借助计算机对产品功能进行估测，并利用虚拟还原技术对设计好的产品进行虚拟运行，从而对产品运行中存在的缺陷进行准确发现和调试，最终制造出来的农业机械就可以达到最佳运行状态。另外，设计人员还可以利用数字化设计技术对农业机械在不同地形、地貌中的运行情况进行模拟，从而可以设计出能够在各种地形、地貌都可以顺畅运行的农业机械，使得农业机械能够适应各个不同区域的农业特点。

通过对计算机互联网的充分利用，可以在更短的时间内完成设计工作，通过应用数字技术可以同时开展多个零部件的设计工作，还可以在完成整体设计之前先进行版块制造，这样生产周期和制造所用时间就会变得比较少，企业的经济利益也会有很大提升。而且将数字技术应用到农业机械创新中，可以将创新思路更快的变为实物，也可以快速的进行实际测试，还可以对设计方案进行优化，这样就可以给设计技术创新工作带来更大的推动力量。

3.2 应用到工业机械设计制造中

工业在国家经济体系中处于重要地位，而且随着工业进程的不断加快，工业起到的作用变得越来越大，已经成为了对国家实力进行判断的指标。将该技术应用到工业机械设计制造中，可以有效提升机械设备设计水平。下面就以矿山机械设备为例对该技术的应用方式进行具体介绍。

矿山一般都会处于十分复杂的环境中，因此需要确保机械设备的安全性，这样才能在矿山开采中平稳的进行运行。数字技术可以利用三维软件规划产品三维模型，还可以对产品模型规格是否规范进行简单检测，还可以对结构是否合理进行科学检测，这对于确保矿山机械设计的严谨性和科学性以及零件机构的精密性都可以发挥出很大作用。另外，还可以利用仿真模拟功能对机械工作环境进行模拟，从而可以对产品质量进行有效检测，对设计中存在的不足也能及时发现和改正。

3.3 应用到汽车机械设计制造中

汽车现在已经成为了很多家庭的必备物品。应用数字技术对汽车进行设计和制造时，需要特别重视汽车是否可靠、是否能够满足负荷要求，因此需要对这两个参数进行重点关注，而且数字技术具有节能设计功能，可以对生态环境产生严重影响，因此进行设计时也要对节能减排进行充分考虑，推动汽车机械设计实现最优化，并能最大程度利用能源，减轻污染环境程度。通过深入研究该技术在汽车机械设计制造中的应用，可以促使汽车机械设计制造实现节能减排发展，还可以让企业获得更多的经济利益，为汽车企业实现长久发展提供保障。

4  结语

总而言之，为了对信息时代发展进行适应，就要推动机械设计朝着数字化和智能性方向发展，这是机械设计人员接下来需要重点解决的问题。机械设计人员不仅要推动机械设计制造实现数字化，还要将之后的发展走向设定为智能化。通过在农业机械、工业机械和汽车机械设计制造中积极运用数字化设计技术，不仅可以对设计制造效率进行提升，还可以提高制造质量，同时可以为推动我国经济发展创造良好条件。

参考文献：

[1]马超.现代数字化设计制造技术在农业机械设计制造上的应用分析[J].内燃机与配件，2020（02）：232-233.

[2]王朝阳.现代数字化设计在机械设计制造技术中的应用与发展[J].信息记录材料，2019，20（08）：17-18.

[3]欧潜.现代数字化设计制造技术在农业机械设计制造上的应用[J].中国高新区，2017（17）：184.

[4]王治理.探索机械设计制造及其自动化技术未来出路[J].内燃机与配件，2017（16）：131-132.