浅析数字化设计技术在机械设计中的应用

翟羽良

摘要：機械设计是提高企业经济效益、促进企业长远发展的重要手段。机械设计技术的应用可以降低企业生产过程中人力、物力的投入，也可以提高企业的生产效率，实现机械设备的高效应用。数字化设计技术在各个行业中都得到了广泛，为人们的生活、工作提供了便利。将数字化设计技术应用到机械设计中，实现二者的有机结合，可以提高机械设备设计的合理性，使其在应用的过程中变得更加安全、稳定。基于此，本文对数字化设计技术在机械设计中的应用进行了探究。

关键词：数字化；设计技术；机械设计；应用

一、数字化设计技术及其特征

现代化科学技术水平不断提高，科技创新力度也非常大，各个行业在发展的过程中都引进了许多先进的科学技术，有效提升了各方面的发展水平。在进行机械设备的设计生产中也应用了科学技术，在这种形势下，许多性能优良、高精度、自动化的设备被研发出来，对机械设备的推广和应用有着促进作用。机械设备在应用数字化设计技术时，其内部结构也变得更加复杂，但是机械设备的应用效率得到了明显的提升。

1、数字化设计技术的内涵分析

数字化设计技术是指将计算机技术应用于产品设计领域，属于计算机设计技术的一种辅助。它最开始是以计算机辅助设计，即 CAD的形式显现出来的，在科技水平不断提升的带动下，数字化设计技术越来越成熟，它在越来越多的行业受到人们的欢迎，在机械设计方面的优势更为明显。以前设计师在进行机械相关的设计工作时都离不开实物模型的帮助，但是在数字化设计技术出现之后，它可以利用计算机技术建立数字化的模型，从而降低实物模型的使用频率，提高了工作效率。

2、应用特征

每个产品在生产的过程中都有一个完善的生命周期，数字化设计技术的主要应用特征就是可以对产品的模型进行统一设计。产品的每个周期都有与之对应的设计技术，在生产的过程中进行统一运行。应用这种数字化设计方法，可以让每个产品的设计工作变得更加简单。以往使用的设计方法会根据产品不同的生命周期进行针对性的设计，让产品的设计环节变得复杂化，在这期间很容易出现数据丢失的现象。

数字化设计技术在应用过程中可以实现不同单位间的共同设计，也就是并行设计。以往在进行产品设计时，对产品整体的切合性重视程度比较高，要求产品的每一个环节的设计理念与后续包装维修环节的设计理念要保持一致，一种产品通常都是由一个设计团队完成的。这种设计方式对团队的依赖性比较强，如果在设计的过程中，设计团队发生矛盾出现了人员分裂的情况，就会对整体的设计理念造成影响，产品设计效果无法得到保证。而数字化设计技术在应用时，可以让多个设计团队来进行同一产品的设计工作，不会受到时间和空间上的限制。这种设计方式可以节省机械产品的设计时间，也可以减少资金上的投入。

二、数字化设计技术在机械设计中的应用分析

近几年，我国机械制造引进很多的国外先进的技术、管理方式和装备，尤其是进入 21 世纪以后，对数字化设计技术的充分使用使得机械的装备水平得到很大的改善。这样才能达到提升机械设备的安全性和稳定性、降低生产成本的目的，间接地为企业创造出更多的经济利益。

1、数字化设计技术在农业机械设计中的应用

农业行业是关系到国家经济发展的重要产业，时代在不断变化的过程中，农业的生产方式也发生了变化，一直向着机械化的方向发展。农机设备在发展的过程中，机械设备的操作方式也变得愈加简单，而在机械设计方面也变得更加数字化。

数字化设计技术在农业机械设计工作中比较常见，设计人员在工作的过程中，就会利用计算机设备和软件来进行辅助设计，也会应用计算机设备中的预测功能对产品的性能进行检测，并在计算机中模拟产品的应用效果，及时发现设计中存在的问题并加以改进，不断优化机械产品的设计方案，为后续产品的应用质量提供保障。除此之外，不同地区的地形条件是不一样的，设计人员想要了解农机设备在不同地势环境中对不同作物的生产效果，就可以应用数字化技术进行模拟，了解不同条件下农机设备的运作效果，这样可以结合不同地区农作物的生产需求对农机设备进行针对性的设计，将设备的不同功能开发出来，并将其结合在一起。

2、数字化设计技术在汽车控制系统设计中的应用

使用数字化设计技术对汽车控制系统进行配电设计时，一定要结合汽车设备在应用过程中的各方面需求，特别是可靠性和负荷容量这两个方面的参数，一定要保证设计的合理性。节能减排是汽车控制系统设计中比较重要的内容，使用数字设计技术可以达到节能减排设计目标，节能设计可以通过数字化技术对资源进行合理分配，不会出现浪费的现象，也会在一定程度上降低对外界环境的影响。所以，在进行汽车控制系统设计时，要对数字化设计技术中的节能技术进行深入的了解和应用，提升设计过程中的节能环保效果，为企业的经济发展做出贡献。

三、数字化设计技术发展与应用趋向

未来几年中数字化设计技术在产品设计开发行业中的发展趋势，应注重以下几点：一是有效应用虚拟现实技术。虚拟现实技术是将计算机图形系统、各种显示与控制功能整合在一起的技术。采用虚拟现实技术在产品设计进程中的应用，能够强化仿真效果，借助有限元分析，确保不同零部件参数处于不断被调整与优化的状态中；二是重视产品设计的协同性。这是减缩机械产品设计周期，压缩成本的有效办法；三是彰显被设计产品的创新性。机械产品创新设计关系到数据开发、知识数据库的开发以及有效应用知识的决策技术等；四是数字化设计技术与虚拟制造技术的融合。随着数字化技术的发展，虚拟的不只是设计，还有虚拟的生产，虚拟的成品，虚拟的企业，还有虚拟的使用，虚拟的运行。这就是一个完整的周期，在虚拟技术上把握好了进行实际的流程就会减少很多麻烦；五是重视数字化设计与计算机网络的协调发展。信息技术的有效应用可以将不同的用户联系在一起，使其共同进行机械设备的设计工作，每个人的所负责的内容是不同的，这就会提高机械设备的设计效率，为企业的机械生产提供便利。目前我国在机械设计方面的技术水平有待提高，与其他发达国相比，还有着明显的差距，这就需要设计人员对机械产品的设计技术和方法进行深入研究，以此促进机械设计水平的提升。

结语：

科学技术的进步造就数字化设计技术，而数字化设计技术在发展与完善的过程当中，也带动科学技术进一步的发展，二者相互影响，相互促进。在实际发展中，工作人员应该不断地提升原有的工作效率，将产品的质量控制到位。数字化设计技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。数字化设计技术无疑是现阶段机械设计工作最得力的助手，企业因该合理的配置资源，积极的引进先进的数字化设计技术。

参考文献：

[1]孙留洋.浅谈机械产品的数字化设计[J].工程技术：文摘版，2015（2）：00282-00282.

[2]何秀媛，张国福，刘春玲.浅析数字化机械设计技术[J].山东工业技术，2015（7）：178-178.