淺析數字化設計技術在機械設計中的應用

翟羽良

摘要：機械設計是提高企業經濟效益、促進企業長遠發展的重要手段。機械設計技術的應用可以降低企業生產過程中人力、物力的投入，也可以提高企業的生產效率，實現機械設備的高效應用。數字化設計技術在各個行業中都得到了廣泛，為人們的生活、工作提供了便利。將數字化設計技術應用到機械設計中，實現二者的有機結合，可以提高機械設備設計的合理性，使其在應用的過程中變得更加安全、穩定。基于此，本文對數字化設計技術在機械設計中的應用進行了探究。

關鍵詞：數字化；設計技術；機械設計；應用

一、數字化設計技術及其特征

現代化科學技術水平不斷提高，科技創新力度也非常大，各個行業在發展的過程中都引進了許多先進的科學技術，有效提升了各方面的發展水平。在進行機械設備的設計生產中也應用了科學技術，在這種形勢下，許多性能優良、高精度、自動化的設備被研發出來，對機械設備的推廣和應用有著促進作用。機械設備在應用數字化設計技術時，其內部結構也變得更加復雜，但是機械設備的應用效率得到了明顯的提升。

1、數字化設計技術的內涵分析

數字化設計技術是指將計算機技術應用于產品設計領域，屬于計算機設計技術的一種輔助。它最開始是以計算機輔助設計，即 CAD的形式顯現出來的，在科技水平不斷提升的帶動下，數字化設計技術越來越成熟，它在越來越多的行業受到人們的歡迎，在機械設計方面的優勢更為明顯。以前設計師在進行機械相關的設計工作時都離不開實物模型的幫助，但是在數字化設計技術出現之后，它可以利用計算機技術建立數字化的模型，從而降低實物模型的使用頻率，提高了工作效率。

2、應用特征

每個產品在生產的過程中都有一個完善的生命周期，數字化設計技術的主要應用特征就是可以對產品的模型進行統一設計。產品的每個周期都有與之對應的設計技術，在生產的過程中進行統一運行。應用這種數字化設計方法，可以讓每個產品的設計工作變得更加簡單。以往使用的設計方法會根據產品不同的生命周期進行針對性的設計，讓產品的設計環節變得復雜化，在這期間很容易出現數據丟失的現象。

數字化設計技術在應用過程中可以實現不同單位間的共同設計，也就是并行設計。以往在進行產品設計時，對產品整體的切合性重視程度比較高，要求產品的每一個環節的設計理念與后續包裝維修環節的設計理念要保持一致，一種產品通常都是由一個設計團隊完成的。這種設計方式對團隊的依賴性比較強，如果在設計的過程中，設計團隊發生矛盾出現了人員分裂的情況，就會對整體的設計理念造成影響，產品設計效果無法得到保證。而數字化設計技術在應用時，可以讓多個設計團隊來進行同一產品的設計工作，不會受到時間和空間上的限制。這種設計方式可以節省機械產品的設計時間，也可以減少資金上的投入。

二、數字化設計技術在機械設計中的應用分析

近幾年，我國機械制造引進很多的國外先進的技術、管理方式和裝備，尤其是進入 21 世紀以后，對數字化設計技術的充分使用使得機械的裝備水平得到很大的改善。這樣才能達到提升機械設備的安全性和穩定性、降低生產成本的目的，間接地為企業創造出更多的經濟利益。

1、數字化設計技術在農業機械設計中的應用

農業行業是關系到國家經濟發展的重要產業，時代在不斷變化的過程中，農業的生產方式也發生了變化，一直向著機械化的方向發展。農機設備在發展的過程中，機械設備的操作方式也變得愈加簡單，而在機械設計方面也變得更加數字化。

數字化設計技術在農業機械設計工作中比較常見，設計人員在工作的過程中，就會利用計算機設備和軟件來進行輔助設計，也會應用計算機設備中的預測功能對產品的性能進行檢測，并在計算機中模擬產品的應用效果，及時發現設計中存在的問題并加以改進，不斷優化機械產品的設計方案，為后續產品的應用質量提供保障。除此之外，不同地區的地形條件是不一樣的，設計人員想要了解農機設備在不同地勢環境中對不同作物的生產效果，就可以應用數字化技術進行模擬，了解不同條件下農機設備的運作效果，這樣可以結合不同地區農作物的生產需求對農機設備進行針對性的設計，將設備的不同功能開發出來，并將其結合在一起。

2、數字化設計技術在汽車控制系統設計中的應用

使用數字化設計技術對汽車控制系統進行配電設計時，一定要結合汽車設備在應用過程中的各方面需求，特別是可靠性和負荷容量這兩個方面的參數，一定要保證設計的合理性。節能減排是汽車控制系統設計中比較重要的內容，使用數字設計技術可以達到節能減排設計目標，節能設計可以通過數字化技術對資源進行合理分配，不會出現浪費的現象，也會在一定程度上降低對外界環境的影響。所以，在進行汽車控制系統設計時，要對數字化設計技術中的節能技術進行深入的了解和應用，提升設計過程中的節能環保效果，為企業的經濟發展做出貢獻。

三、數字化設計技術發展與應用趨向

未來幾年中數字化設計技術在產品設計開發行業中的發展趨勢，應注重以下幾點：一是有效應用虛擬現實技術。虛擬現實技術是將計算機圖形系統、各種顯示與控制功能整合在一起的技術。采用虛擬現實技術在產品設計進程中的應用，能夠強化仿真效果，借助有限元分析，確保不同零部件參數處于不斷被調整與優化的狀態中；二是重視產品設計的協同性。這是減縮機械產品設計周期，壓縮成本的有效辦法；三是彰顯被設計產品的創新性。機械產品創新設計關系到數據開發、知識數據庫的開發以及有效應用知識的決策技術等；四是數字化設計技術與虛擬制造技術的融合。隨著數字化技術的發展，虛擬的不只是設計，還有虛擬的生產，虛擬的成品，虛擬的企業，還有虛擬的使用，虛擬的運行。這就是一個完整的周期，在虛擬技術上把握好了進行實際的流程就會減少很多麻煩；五是重視數字化設計與計算機網絡的協調發展。信息技術的有效應用可以將不同的用戶聯系在一起，使其共同進行機械設備的設計工作，每個人的所負責的內容是不同的，這就會提高機械設備的設計效率，為企業的機械生產提供便利。目前我國在機械設計方面的技術水平有待提高，與其他發達國相比，還有著明顯的差距，這就需要設計人員對機械產品的設計技術和方法進行深入研究，以此促進機械設計水平的提升。

結語：

科學技術的進步造就數字化設計技術，而數字化設計技術在發展與完善的過程當中，也帶動科學技術進一步的發展，二者相互影響，相互促進。在實際發展中，工作人員應該不斷地提升原有的工作效率，將產品的質量控制到位。數字化設計技術是新發展起來的學科，它與工業方面的生產以及人們的生活都有密切的關系。數字化設計技術無疑是現階段機械設計工作最得力的助手，企業因該合理的配置資源，積極的引進先進的數字化設計技術。

參考文獻：

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