現代數字化設計在機械設計制造技術中的應用與發展

高關勝 雷富坤

摘要：現階段，隨著社會的發展，我國的機械行業的發展也有了前所未有的進步。改革開放以來，我國進入了一個快速發展時期，農業、手工業以及中性工業都處于一個吸收外界知識、充實自我和飛速進步的階段。因此，我國國民經濟與國家的總體實力不斷穩步上升，而維持這樣一個態勢的必要條件就是科學技術的迅速發展。

關鍵詞：現代數字化設計;機械設計制造技術;應用與發展

引言

工業是我國國民經濟的重要構成部分，在現代工業發展中，機械設計與制造是維持企業生產運營的基礎。因此，為適應現代工業對機械產品生產的各項要求，本文針對現代機械設計和機械制造相關技術的分析，對提高現代機械設計水平，保障機械產品制造質量，明確我國工業發展方向有著重大意義。

1現代機械設計相關概述

設計是思維的變化和應用的過程，現代機械設計是在傳統機械設計基礎上，通過實踐、類比分析，提高設計方案邏輯性、可操作性。不同于傳統機械設計，現代化機械設計具有系統性、創造性、綜合性等特點。在當前時期的信息化社會建設中，機械設計逐漸趨于智能化和模塊化，所以在現代機械技術中，會應用更多計算機、網絡技術，以完善機械產品功能。同時，在現代機械設計中，機械產品在生產期間，相關人員會將產品功能劃分在不同生產環節，以此確保產品功能的獨立性，適應不同領域對機械產品的基本要求。但是由于我國重工業起步較晚，機械設計本身就落后于其他國家，在部分機械產品手工設計內容中，設計人員思維會存在明顯的固化問題。這些問題嚴重影響著機械產品的使用質量，自改革開放后，設計人員將產品設計和現代生產、信息技術相結合，昀大程度提高著機械產品的設計水平，為我國工業發展、居民生活帶來更多便利。

2現代數字化設計在機械設計制造技術中的發展

當前機械設計制造技術正朝著虛擬化，智能化，簡便化，數字化的方向發展，其中有很多設計技術在處于持續更新完善中，其現代數字設計在機械設計制造技術中的發展趨勢主要體現在以下幾個方面：（1）更加智能化。當前現代數字化設計技術中的曲面建模，實體建模，大型組件設計等設計技術正處于快速發展和完善中。（2）計算機輔助設計的各項技術朝著封裝，接口、集成方向發展。（3）數字化設計技術、虛擬制造技術的深度融合。隨著現代數字化技術的不斷發展，不但機械設計可以虛擬，機械設備的生產也可以虛擬，甚至機械設備企業也可以虛擬。通過虛擬技術模擬機械設備設計、制造、使用的完整過程，從而找到機械設備設計制造中的潛在問題，及時進行優化，以提高機械設計制造效率。（4）信息化技術的不斷進步是的不同的企業和人員能夠通過網絡協同完成一項機械設計任務，以實現優化流程，縮短設計周期，提高設計效率，提升企業效益的目的。

3現代數字化設計在機械設計制造技術中的應用與發展

3.1虛擬設計技術在機械設計制造中的應用

虛擬設計技術是一種新型的數字化設計技術，它的誕生和應用為機械設計制造帶來了革命性的進步。虛擬設計技術集合了三維圖形、聲音等多種媒介，為人們提供了更加接近真實的體驗。該技術尤其適用于結構比較復雜，設計難度較高，設計耗時較長的大型機械設備的設計制造。因為對于這也的機械設備，僅僅依靠計算機輔助設計很難獲得非常理想的效果，而配合使用虛擬設計技術可以逼真地模擬機械設備的實際使用性能，以找出設計問題，從而進行有效地設計優化，從而提高機械設計制造效率。當前虛擬設計技術在機械設計制造中的應用主要體現在兩個方面：第一個方面，利用 VR設備在 VR環境中身臨其境地感知 CAD設計出來的模型。第二個方面，綜合運用虛擬設計技術和計算機輔助設計技術，在虛擬仿真環境中進行機械設計。此外，節能環保已經成為機械設備設計制造領域的重要發展趨勢。在機械設計制造方面合理運用現代數字化技術提高機械設備的節能環保性能，有效降低機械設備在使用過程中的能耗成為機械設計制造的關鍵環節，在這個環節可以通過虛擬仿真實驗實現節能環保設計。利用借助仿真實驗可以對機械設計方案進行有效優化，以達到節能環保要求，設計出符合環保要求的機械設備。

3.2數字化設計技術在農業機械設計中的應用

我國是一個農業大國，農業是我國昀為龐大的一個行業體系，對我國國民經濟的增長起著重要的作用。隨著社會不斷進步和科技快速發展，農業從傳統手工種植、培育和收割向全自動化以及機械化轉變。各種各樣地農機設備地出現應用，極大地解放了勞動力，提高了生產效益，同時也不斷朝著更簡單更高效地數字化方向發展。數字化設計技術在農業機械設計中的應用，可以從三個方面來分析闡述。首先，虛擬技術的應用。虛擬技術簡而言之就是通過計算機，將農業機械設備設計以三維數字形式更加直觀逼真的呈現出來，同時利用大量的數據進行實際應用測試，切實做出合理的真正實用的農機設備，滿足農業發展的需求。此外，虛擬技術將整個設備真實情況精確地進行數字化投影，有效降低了設計難度，尤其是一些十分復雜結構部位，對農機設備更新換代起到了很大推動作用。其次，設計與制造同步進行。依托于計算機互聯網技術，可以有效提高設計效率，數字化應用使得我們在所有設計完成之前就可以進行部分零件或者板塊制造工作，縮短了生產制造周期，顯著地提高了雙方經濟效益。昀后，不斷創新。創新對社會、國家都有著積極正面作用，但我們也必須承認創新的代價是巨大的。在傳統農業機械設計上，創新需要巨大時間成本和應用成本，極大阻礙了新事物出現速度和質量。但數字化應用使得我們可以在較短時間內完成一個創新性想法，并進行測試反饋，不斷優化設計方案，有效帶動了設計技術改革創新。

3.3數控加工技術

在機械制造行業，由于現代化企業對機械產品應用的各項要求，機械制造業還應結合社會發展，滿足更多制造需求。而數控加工技術，主要是采用電腦內部程序，控制生產機器完成機械產品制造工作。應用該項技術期間，相關人員需提前編好程序方程式，錄入計算機，進而完成機械產品加工、零部件制造工作。由于該項技術在應用時，會按照預設指令完成，所以能夠保障機械制造工作質量與效率?，F階段，數控加工技術，在實際應用時，主要通過計算機數控、直接數控兩種方式，完成機床控制。例如，機械制造中，數控加工技術，主要應用在煤炭、汽車行業的機械產品制造。因為汽車本身零部件較多，在實際制造中會對零件的精密度要求較高，所以應用數控加工技術，可以在保證汽車零件制造質量的基礎上，提高零部件加工效率。而在煤炭行業，數控加工技術，能夠確保煤炭資源開采工作的機械化操作，提高機械產品安全性、穩定性。

結語

綜上所述，隨著計算機信息技術的不斷進步，我國機械設計、機械制造行業在發展中，還需對產品設計方案、機械制造工序展開優化與完善。同時在數字化、信息化等機械設計技術，以及數控加工技術、計算機輔助技術的具體實踐中。不斷推進技術革新工作，以此提高機械制造企業核心競爭力，為我國經濟建設貢獻力量。

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