現代機械設計方法探析
摘要：社會大生產離不開加工製造，精良嚴謹的加工製造代表一個社會生產能力發展的水平，當前，隨著我國市場經濟不斷髮展，各類生產活動不斷增加，生產企業單位越來越多，從事各類生產製造加工，要想在激烈的市場競爭中贏得份額，則需要不斷提升生產能力，這樣，才能在有限的時間段生產出更多的產品，提高經濟效益。產品種類、產品數量是一個生產單位生產能力的象徵，這就要求在生產活動中，需要不斷提高生產力，利用現代化的生產器械和生產裝置進行批次生產加工，確保市場供應與需求，滿足人們日益增長的物質需要。
關鍵詞：機械設計；現代；特徵
隨著社會大生產的需求，對機械精密度要求越來越高，為了保證生產能力，則需要不斷創新加工形式，提升機械工作效率，生產單位對機械現代化需求越來越迫切。要想保證機械設計符合生產需要，則要全面瞭解機械執行原理，根據產品最後的形態和使用要求，對原有機械結構、運動形式、工作原理、潤滑方式等進行全面系統的分析、計算和設計，並能把所設想的內容形成實物，把相關資料代入具體設計過程。以往要想對機械進行設計時，一般的方法是需要相關的設計人員付出大量時間，檢索各種資訊資料、手工進行資料計算、對各部件做好繪圖設計，一遍一遍、一次一次更改，反覆進行修正與調整，這種傳統意義上的設計方法週期長、資料複雜、設計質量不高，影響了機械的精密度，對投入產品加工後的維護更加不利，產品加工起來極不方便，影響了產品的質量與規格。科學技術不斷髮展的今天，人們對物質的需求不僅僅是實用功能上，更看重的是外觀，產品迅速更新換代、樣式越加複雜多元，而傳統機械設計方法對一些細節處理不到位，不能滿足產品需要，更不能滿足現代審美理念，為此，行業內早已經提出了現代化的機械設計思路與方法。
1現代機械設計分析
（1）以計算機技術為核心。計算機技術的普遍應用，大大提高了生產能力，同時也促進了各行業發展，機械設計是現代設計的主要特徵。緊緊圍繞計算機技術不斷創新機械設計理念，對機械設計有深遠的影響，透過計算機應用，能夠確保設計手段的轉變，由傳統“手工”向現代“自動”進行全面的轉變，使最後成型的產品由“二維”轉變成“三維”。透過計算機應用，能夠大大促進一些新的設計方法出現，比如有限元分析、二次開發、模態分析等這些概念均是以往沒有過的新方法。推動了設計方式上的“序列”到“並行”轉變，全面提高了產品開發效率，使設計更加靈活，滿足了設計與製造一體化發展，確保產品模型實現了設計與製造的協調統一，保證各個環節的有機連線。透過計算機技術應用，能夠全面保證設計管理能力的提升，透過大量資料庫的建立，保證了技術的延續性，使傳統手工管理模式實現最佳化，各種MIS、PDM系統得到了非常廣泛的應用，推進了設計管理上層次，實現過程優勢互補。透過藉助計算機軟體對定理公式等理論進行整理，對以往的設計經驗和設計規則進行總結和歸納，我們在進行產品設計的時候，能夠更有效率地呼叫所需的公式對產品進行設計和校驗，從而令產品的`設計週期大大縮短，並能夠更快地試製樣機，透過各種型式試驗，檢驗樣機的可靠性和安全性，儘可能使產品的問題能夠在投入市場之前發現，採取相應對策進行解決。（2）以設計理論為指導。以往，我們進行傳統設計的時候，多是在大量的實踐與經驗基礎上進行的，透過積累豐富的生產經驗，對生產各流程環節有所把握，慢慢發現生產過程中的不適應，以此為推動對機械創造，現代設計是以理論指導為主、經驗為輔的一種全新設計理念思路，是完全符合產品生產形態的現代設計。
2現代機械設計技術特徵
現代機械設計是與計算機有機結合的全新設計方法，透過與傳統設計的對比，其自身有著獨特的特徵。（1）智慧化特點。機械設計是需要複雜計算的，從產品設計過程的三維建模，零件的強度分析，到產品各領域的模擬模擬，設計合理性分析等等各方面，無處不涉及複雜的運算過程，如果單單憑藉個人或團隊的人工計算，這是一個漫長的過程。因此，機械設計需要藉助計算機的幫助，為我們解決繁瑣，複雜而且工作量大的計算，從而提高我們的工作效率，也為我們能夠開拓創新思維提供物質基礎。所以說，現代機械設計具有高智慧的自身特點。（2）經濟性特點。市場經濟發展，人們對產品樣式、規格、外觀的需求不斷變化，這就需要市場不斷進行更新，才能滿足人們需求，複雜的、週期長的設計不能快速投放市場，所以必須保證經濟性，才能滿足市場競爭和使用者選擇的需要，保證企業儘快獲得經濟效益。設計的時候，必須超前考慮後續過程，實現DFM、DFA，保證壓縮廢品、節省庫存消耗，確保企業最終經濟效益的實現。（3）整合化特點。機械產品複雜度、綜合性較高，只有全面做好與計算機的融合，才能保證設計更加精密、整合，全面提高使用效果，這就要求在進行設計時，要全面保證效能的原則下，做好結果測試，保證設計時能夠充分發揮計算機技術、計算理論和計算分析工具作用，確保機械設計準確、精密。設計時，要全面樹立人一機一體化、機電一體化、硬軟體一體化的設計思路，透過全面的綜合測試，用試驗提煉的資料做實踐指導，形成科學的評價設計，確保新技術與產品的有機結合。（4）動態性特點。設計不能脫離市場，更不能脫離需求，要在充分掌握市場需求的前提下進行設計，也就是說，設計物件一直在動態環境中成長，要全面對其動態全程做好控制，才能有效提升產品設計能力，使設計更加協調，抓住設計的動態特點，就需要進行設計時，保證資料整合和設計系統無縫連線。
3現代機械設計方法
（1）結構模組化設計方法。結構模組設計的方法主要是從規劃產品的角度全面提出，透過對任務進行定義設計，使產品結構更加清晰，以此為設計基礎，對以往機械加工實踐進行總結，並且對產品通用零件部件進行合理描述，使設計任務更加清楚，確保分解任務時就能夠充分考慮到各個環節所對應的產品解，保證產品規劃階段就能夠消除存在的矛盾，起到提前預防的效果，實現全程的可調性，保證設計效率。理想中的模組化基本結構需要全面存在標準化的介面聯接，實現設計系列化、通用化、整合化、層次化，保證能夠實現互換、相容和相關智慧化設計方法。（2）智慧化設計方法。充分藉助三維圖形軟體、智慧化設計軟體和虛擬現實技術，與多媒體、超媒體相結合，全面表達產品構思、描述產品結構，這種設計方法直觀性良好，與使用者形成直接對話，保證設計符合使用者需求。（3）產品引數化的設計方法。對於現代機械產品藉助計算機應用進行設計，日常生活中存在大量結構相似的產品，為了更有效和直接對現成產品進行二次設計，透過計算機軟體，對產品的各個尺寸進行引數定義，從而使二次設計過程時調整對應的引數，確保產品結構的一致性，保證設計能夠高效，從而使產品能夠免除了各種繁瑣的建模，提高產品輸出效率。（4）基於產品特徵知識的設計方法。要全面掌握生產流程與產品形態，透過與計算機融合，保證能夠在短時間內快速識別，形成計算機語言描述，保證產品特徵清晰，為了保證設計精密，需要透過對行業領域內專家知識和經驗進行整合，形成一個可參照的知識庫，同時，可以透過計算機聯機，對已經存在的知識建立推理，確保計算機設計方案的完善。機械系統方案設計依據產品特徵進行設計，完成機構型、數綜合等。
4結束語
機械設計是系統的、複雜的過程，不同方法的應用，能夠保證設計質量，實現機械設計規範、簡單，並能夠降低成本、保證效能，確保機械設計更精確、更經濟、更有效。
參考文獻
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