時間：2022-04-13 05:38:42
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械設(shè)計技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
本文就以現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)為闡述的重點，對現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)和傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)之間區(qū)別，進行了簡要的分析，并對現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用形式，提出了一些意見，希望可以對我國機械行業(yè)的發(fā)展，起到一定的幫助。
關(guān)鍵詞
現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)；傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)；機械設(shè)計；應(yīng)用形式
機械設(shè)計是保證機械生產(chǎn)質(zhì)量和性能的重要因素，在機械工程發(fā)展的過程中，占有重要的地位。在機械工程生產(chǎn)的過程中，為了有效的將其功能得到充分的發(fā)揮，那么在機械設(shè)計的過程中，就要對機械工程中的工作原理、機械的結(jié)構(gòu)、運動的形式內(nèi)容，進行全面的構(gòu)思、分析、計算，這樣可以有效的提高機械工程的質(zhì)量。近年來，我國現(xiàn)代化信息技術(shù)正在高速的發(fā)展中，對機械產(chǎn)品在設(shè)計過程中，也帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。這不僅僅機械生產(chǎn)過程中的一種轉(zhuǎn)型形式，也使機械產(chǎn)品中的功能、用途、質(zhì)量、性能等方面，也更加的多元化，并且在一定程度上也提高了良好的經(jīng)濟效益。同時，在現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)形式不斷深入的過程中，也對傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)帶來的不足，進行了一定的彌補。下面就對現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中運行的進行了分析和闡述。
1現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)與傳統(tǒng)化設(shè)計技術(shù)分析
1.1傳統(tǒng)化設(shè)計技術(shù)
設(shè)計是指對某項事物進行合理、科學(xué)的形式，利用人體的視覺傳達(dá)的能力，和思維的想象能力，經(jīng)過不斷實踐，最終將想法變?yōu)楝F(xiàn)實的一個過程。在過去的機械工程生產(chǎn)的過程中，都是依靠傳統(tǒng)的設(shè)計形式。在傳統(tǒng)機械設(shè)計的過程中，工作人員往往是憑借著自己以往的工作經(jīng)驗和自覺，但是對其設(shè)計的專業(yè)性，和思維活動能力、創(chuàng)造性并沒有給予高度的重視。同時，從機械參考模型的角度上進行分析，根據(jù)一定的要求，進行設(shè)計。但是，在設(shè)計的過程中，較為側(cè)重于人職能機械活動機制，僅僅利用CAD作為設(shè)計的輔助軟件，這樣形式對機械工程的質(zhì)量，就會造成了嚴(yán)重的影響，出現(xiàn)了很多的弊端。另外，在傳統(tǒng)機械設(shè)計過程中，也對相關(guān)數(shù)據(jù)的計算和分析，也造成了嚴(yán)重的影響。不僅僅計算的速度相對較慢，機械設(shè)計的工作效率也相對較低，這樣在機械工程在生產(chǎn)的過程中，時間就會相應(yīng)的加長。并且，由于設(shè)計的過程中，時間較長，定型后的產(chǎn)品，再進行更改是非常繁瑣的一項工程，也不利于窩溝機械生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。
1.2現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)
現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)在傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)形式，進行不斷的完善，要取其精華、去其糟粕。在原有的基礎(chǔ)上，加入的了現(xiàn)代化的設(shè)計理念，不僅將工作人員的想法間充分的展現(xiàn)，也有效的滿足了現(xiàn)代化機工程生產(chǎn)的要求。因此，現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)在我國機械工程生產(chǎn)行業(yè)中，受到了高度的重視。從廣義的角度上進行分析，在現(xiàn)代化機械設(shè)計的過程中，要將整體作為設(shè)計的主要方向，將設(shè)計形式一個系統(tǒng)，這樣可以對傳統(tǒng)機械設(shè)計中的經(jīng)驗層等，進行全面的提升，并具有一定的合理性、科學(xué)性。另外，在現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)應(yīng)用的過程中，注重產(chǎn)品的創(chuàng)新，利用先進的信息技術(shù)，對機械產(chǎn)品的功能、性能等方面，進行一定的深入，這樣才能在最大程度上贏得市場的競爭力。但是，在設(shè)計的過程中，也要對機械產(chǎn)品的實用性、美觀性、安全性等方面進行全面的考慮，根據(jù)我國市場發(fā)展的形式，人們對機械產(chǎn)品的需求進行設(shè)計。總的來說，現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，不僅僅是一項機械設(shè)計這么簡單的了，是一門多學(xué)科、對專業(yè)的一項技術(shù)形式，在我國機械行業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)是必然的趨勢了。
2現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用形式
2.1IT設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用
IT設(shè)計技術(shù)形式是現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)中的重要組成部分，也是機械設(shè)計中的主要的設(shè)計形式，其中主要表現(xiàn)為4個方面：仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計、并行設(shè)計和智能設(shè)計等方面。仿真技術(shù)是以是以計算機和專業(yè)設(shè)備，為主要的設(shè)計工作，將所設(shè)計模型按照實際的需要而形成的，是一門綜合性的技術(shù)形式。虛擬設(shè)計是指：工作人員在設(shè)計的過程中，名在虛擬的背景下進行設(shè)計，是利用人對產(chǎn)品設(shè)計的構(gòu)思，和信息環(huán)境進行相互交流的一種形式，將產(chǎn)品中所有的功能在虛擬的環(huán)境實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計是指：在相應(yīng)的設(shè)計軟件中進行設(shè)計，并對相關(guān)的模板和項目進行統(tǒng)一的管理，例如，從圖形設(shè)計、校審、打印、歸檔等一些項目，有效的進行整合，這樣不僅僅可以有效的降低了成本，從而也提升了工作效率。并行設(shè)計是指：是對產(chǎn)品的功能和設(shè)計過程，進行有效的集成，這樣和傳統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)來說，更能展示機械產(chǎn)品的功能，滿足人們的需要。智能設(shè)計是指，工作人員在設(shè)計的過程中，利用計算機技術(shù)對設(shè)計者的思維和構(gòu)思，進行一定程度上模擬，更能體現(xiàn)機械產(chǎn)品自動化的特點。這樣一來，可以設(shè)計形式變成人們在生產(chǎn)過程中的輔助工具。
2.2利用數(shù)學(xué)知識進行設(shè)計
數(shù)學(xué)知識在機械設(shè)計的過程中，起到了重要的作用。但是，在工作人員運行的過程中，應(yīng)當(dāng)對以下幾點全面的而掌握，主要為：一是有限元法；二是優(yōu)化設(shè)計；三是產(chǎn)品可靠性設(shè)計。第一，有限元法也可以叫做有限單元法，是一種較為常見的計算形式，并且具有較高的性能。從數(shù)學(xué)方面進行分析，有限元法屬于偏微分的計算形式。第二，優(yōu)化設(shè)計是指：在設(shè)計的過程中，要要求先建立符合實際生產(chǎn)的模型，并將其進行抽象化，并用數(shù)學(xué)符號進行表示，例如，在設(shè)計的過程中，約束條件和函數(shù)，建立目標(biāo)函數(shù)，工作人員根據(jù)所建立的模型，對設(shè)計方進行選擇。第三，產(chǎn)品可靠性設(shè)計是指：在機械產(chǎn)品設(shè)計初期的過程中，經(jīng)常會受一些影響。例如：機械的載荷、強度等因素影響，利用數(shù)學(xué)中的基本理論知識，對其相關(guān)的數(shù)據(jù)進行計算和分析，這樣可以在最大程度上滿足了機械產(chǎn)品的需要，也對其它的逐漸給予了可靠性。
2.3現(xiàn)代化理念在機械設(shè)計中的運行形式
現(xiàn)代化理念在機械設(shè)計中的運行形式主要為：綠色產(chǎn)品設(shè)計的概念和機械創(chuàng)新設(shè)計的概念等這樣兩個方面。總得來說，綠色產(chǎn)品設(shè)計是將環(huán)保、生態(tài)等意識，加入到了機械設(shè)計中，對機械生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)對環(huán)境，造成的影響進行了全面的考慮和分析。因此，在設(shè)計的過程中，為了減少能源的消耗，降低對環(huán)境的影響，應(yīng)當(dāng)注重分配如何的回收、再生、利用等，并對相關(guān)的零件間回收重組，在進行二次利用，這樣不僅僅對資源的利用率，得到有效的提高，也是對我國環(huán)保事業(yè)的一種支持。第二，機械創(chuàng)新設(shè)計在設(shè)計的過程中，其實可以分為單個部分：直覺思維、邏輯思維和創(chuàng)造過程。其中，直覺思維是將人們對機械產(chǎn)品的第一反映，和對機械產(chǎn)品的構(gòu)思，進行一定的呈現(xiàn)。同時，需要邏輯思維對構(gòu)思和反映間仔細(xì)的判斷，并且在反復(fù)的實驗中，將各個設(shè)計方案進行實驗。在實驗的過程中，對每一個方案的優(yōu)點進行分析和記錄，這樣對可以有效的判斷哪一個設(shè)計方案更加具有可行性，對選擇優(yōu)質(zhì)方案，提供了重要的參考信息，這樣可以不僅僅可以有效的提高工作的效率，也相應(yīng)的減小了成本，保證了機械生產(chǎn)的質(zhì)量。
3結(jié)論
通過以上的綜合論述，我們可以知道，現(xiàn)代化設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中，起到了重要的作用。本文現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的運用形式，進行了簡要的闡述，并將現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)和傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)進行了一定比較。其實，在上述文章中，就可以知道，現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)已經(jīng)成為我國機械設(shè)計發(fā)展中的一種必然趨勢，不僅僅可以提高了工作效率，降低了生產(chǎn)的成本，也為我國的環(huán)保事業(yè)做出了自己的一份貢獻，間接的推動了我國經(jīng)濟的發(fā)展。
作者：林朝 單位：湖州師范學(xué)院求真學(xué)院
參考文獻
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；機械制造；技術(shù)
1機械設(shè)計的技術(shù)分析
1.1初期計劃設(shè)計
當(dāng)客戶訂單被傳送到設(shè)計師手中以后，設(shè)計師需要及時開展初期計劃設(shè)計工作，要求設(shè)計師充分分析機械部件特點、結(jié)構(gòu)等因素，對相關(guān)部件的作用以及運行環(huán)境等進行充分的掌握是提升設(shè)計合理性和科學(xué)性的關(guān)鍵，也是機械產(chǎn)品質(zhì)量和性能提升的基礎(chǔ)。
1.2設(shè)計方案
在實際加工機械產(chǎn)品以前，對設(shè)計方案進行對比和優(yōu)化是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。只有選擇最佳設(shè)計方案，才能夠提升機械設(shè)計、制造的效率和質(zhì)量，同時可以促使機械產(chǎn)品在加工的過程中效率更高，在此基礎(chǔ)上對相關(guān)機械產(chǎn)品進行制造，可以更加符合客戶需求，同時功能也更加完善[1]。在這種情況下，設(shè)計師在展開設(shè)計工作的過程中，首先應(yīng)全面闡釋機械設(shè)計產(chǎn)品的性質(zhì)以及具體運行原理；其次，對設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，提升結(jié)構(gòu)合理性，在這一過程中，還必須保證相關(guān)機械部件的外觀符合要求；再次，保證較高的契合度產(chǎn)生于機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和運動方式之間，二者的高度一致性有助于進一步提升機械性能；第四，在對機械零部件進行設(shè)計的過程中，必須保證相關(guān)飼料的合理性和清晰性，從整體上對機械產(chǎn)品零部件進行把控；第五，對設(shè)計思路進行理清，并在此基礎(chǔ)上對機械產(chǎn)品設(shè)計圖紙進行設(shè)計，確保設(shè)計圖紙內(nèi)容擁有較高的邏輯性，同時可以同客戶的需求高度相符；最后，設(shè)計機械產(chǎn)品以后，應(yīng)加大檢查力度，將機械產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)作為檢查的重點。
1.3機械設(shè)計技術(shù)發(fā)展趨勢
近年來，機械設(shè)計技術(shù)飛速發(fā)展，其同計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效結(jié)合，極大的推動了機械設(shè)計領(lǐng)域的全面發(fā)展，與此同時，各個領(lǐng)域在對機械產(chǎn)品進行應(yīng)用的過程中，對這一產(chǎn)品的質(zhì)量和性能要求也在逐漸提升，在對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行充分應(yīng)用的背景下，極大的轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的機械設(shè)計，而創(chuàng)新成為相關(guān)設(shè)計企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[2]。現(xiàn)階段，機械產(chǎn)品已經(jīng)逐步開始向系統(tǒng)化、微型化、智能化以及模塊化等方向發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品的功能也更加能夠滿足人們的需求，實際設(shè)計前，設(shè)計師需要對計算機進行充分的應(yīng)用，通過模擬設(shè)計展開對產(chǎn)品的預(yù)設(shè)，在對產(chǎn)品運行進行模擬的過程中，還需要對特別軟件進行應(yīng)用，在這一過程中，相關(guān)產(chǎn)品的性能以及運行原理可以得到有效模擬和推理，設(shè)計師可以對機械產(chǎn)品實際運行中可能產(chǎn)生的問題進行觀察，從而及時采取有效措施對設(shè)計進行完善，將產(chǎn)品的性能以及質(zhì)量進行提升，在對這一設(shè)計方式進行應(yīng)用的過程中，提升了機械產(chǎn)品加工的效率，同時也實現(xiàn)了資源的節(jié)約，重復(fù)加工的現(xiàn)象可以有效避免，機械加工的成本有效降低。
2機械制造的技術(shù)分析
2.1機械制造技術(shù)特點
目前，社會經(jīng)濟發(fā)展中，多個領(lǐng)域中都開始廣泛引用機械制造技術(shù)，因此機械制作技術(shù)的影響范圍越來越廣，影響力也越來越大。近年來，我國在采取有效措施促進機械制造領(lǐng)域發(fā)展的過程中，該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)已經(jīng)接近成熟，并在國際上獲得了認(rèn)可，但是從我國該領(lǐng)域內(nèi)部發(fā)展條件來看，不匹配的現(xiàn)象產(chǎn)生在了機械制造技術(shù)與機械產(chǎn)品之間[3]。新時期，我國機械進行制造技術(shù)領(lǐng)域在發(fā)展中，必須努力實現(xiàn)對機械設(shè)計制造技術(shù)的創(chuàng)新，通過淘汰老舊制造技術(shù)，不斷實現(xiàn)機械產(chǎn)品的創(chuàng)新和功能的完善。在推動機械制造技術(shù)的發(fā)展過程中，應(yīng)將其同工業(yè)技術(shù)進行緊密的融合，實現(xiàn)互相促進的目標(biāo)。相關(guān)機械制造技術(shù)研究人員應(yīng)從工業(yè)發(fā)展的規(guī)律出發(fā)，不斷在機械制造技術(shù)中融入新興技術(shù)，促使生產(chǎn)效率在機械制造中有效提升，高效完成機械設(shè)計目標(biāo)。在對機械制造技術(shù)進行研究的過程中，應(yīng)充分整合多項機械技術(shù)，機械產(chǎn)品的系統(tǒng)性對其性能具有直接影響，因此必須努力完善機械制造技術(shù)的應(yīng)用途徑和具體產(chǎn)品性能，為提升我國相關(guān)領(lǐng)域的綜合競爭力奠定良好的基礎(chǔ)。
2.2我國機械制造技術(shù)的未來發(fā)展方向
近年來，我國在積極進行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，經(jīng)濟和科技領(lǐng)域都取得了巨大的發(fā)展，現(xiàn)階段我國的機械設(shè)計制造領(lǐng)域正面臨著高速發(fā)展的態(tài)勢，在對信息技術(shù)、機械制造技術(shù)等進行綜合應(yīng)用的過程中，我國已經(jīng)取得了“制造大國”的稱號，在世界的機械領(lǐng)域也產(chǎn)生了更大的影響力。從長遠(yuǎn)的角度來看，我國在機械制造技術(shù)領(lǐng)域的研究過程中，還必須加大創(chuàng)新力度，努力促使數(shù)字化、智能化以及信息化等特點在機械產(chǎn)品中得到充分的體現(xiàn)，確保我國這一領(lǐng)域始終處于先進地位，提升機械制造產(chǎn)品的國際市場占有量[4]。在這一過程中，相關(guān)領(lǐng)域工作人員應(yīng)努力引用先進技術(shù)提升機械產(chǎn)品質(zhì)量，延長其使用時間，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益奠定良好的基礎(chǔ)。而技術(shù)、設(shè)計創(chuàng)新是實現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)，工作人員應(yīng)加大實踐力度，在實際機械產(chǎn)品制造過程中綜合應(yīng)用多種先進技術(shù)，才能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3結(jié)束語
綜上所述，近年來，社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量有所提升，對械制造產(chǎn)品的可靠性以及質(zhì)量提出了更高的要求，在這種情況下，有效提升機械設(shè)計技術(shù)水平至關(guān)重要。通過合理設(shè)計，可以優(yōu)化機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，而機械制造技術(shù)的進步，也將反過來推動機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，二者擁有密不可分的聯(lián)系。
參考文獻
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伴著人們生活質(zhì)量以及科技水平的持續(xù)提升，以及國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國的機械設(shè)計和機械制造技術(shù)的水準(zhǔn)在不停地進步，并且正在臻于完善。機械設(shè)計和機械制造技術(shù)早已步入了人們平常的工作學(xué)習(xí)和娛樂當(dāng)中，因此，其在技術(shù)方面的分析和研究就顯得越發(fā)重要。在我國有關(guān)部門已投入很大的力度去支撐它的分析研究，不過如今機械設(shè)計和機械制造技術(shù)仍有很多的不足和缺陷，這些不足極其嚴(yán)重的阻滯了我國機械事業(yè)的進步。文章就機械設(shè)計和機械制造技術(shù)的發(fā)展做了簡析，并針對一些問題提出了對策，希望能夠為機械事業(yè)做出一份力量。
關(guān)鍵詞：
機械設(shè)計；機械制造；技術(shù)；分析
前言
機械設(shè)計和機械制造技術(shù)是如今一個相當(dāng)熱點的探究話題，有關(guān)技術(shù)人員給于了機械設(shè)計和機械制造技術(shù)很大程度上的投入和希望。機械設(shè)計和機械制造技術(shù)為人們的工作學(xué)習(xí)娛樂添加了豐富的便捷，無論是哪種領(lǐng)域都有它的參與。機械設(shè)計和機械制造技術(shù)在實際應(yīng)用上十分的繁雜，造成了其仍舊有著諸多的現(xiàn)實問題。那么就急需我們努力的投入到機械設(shè)計和機械制造技術(shù)的研究事業(yè)中去，仔細(xì)看待每一個問題并去解決它。
1機械設(shè)計和機械制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
如今，制造行業(yè)在國內(nèi)的前景很好，我們可以從幾個角度對其進行系統(tǒng)的認(rèn)識。首先，機械設(shè)計和機械制造的管理。在目前的情況來看，使用計算機對其進行系統(tǒng)的管理已經(jīng)是大勢所趨，它也是將來的管理主要手段。管理制度和制造形式的改革進步，催動了很多的新型管理概念。在國內(nèi)，類似的管理制度仍舊很缺乏，只有部分的機械設(shè)計和機械制造公司采取了類似的管理。所以，管理制度應(yīng)該被人們重視起來；其次，機械設(shè)計和機械制造的設(shè)計方法。在國外的發(fā)達(dá)國家大部分會采納最前沿的設(shè)計措施，而且不停地增加新的設(shè)計資料。特別是一些仿真軟件的使用，使相當(dāng)一部分的公司進入了計算機全生命周期模擬階段。可是，在國內(nèi)仍缺少類似前沿的仿真技術(shù)的開發(fā)研究，導(dǎo)致類似的技術(shù)在我國的使用率并不是很高。所以，就這個角度來說，國內(nèi)的機械設(shè)計和機械制造行業(yè)仍要向這方面進軍；最后，機械設(shè)計和機械制造的技藝研究。機械設(shè)計和機械制造的最終目標(biāo)就是追求高精密度與準(zhǔn)確度、高精確度與細(xì)致度的技藝過程。目前有很多的技術(shù)隸屬高層次的通過一定工序和方式將原材料、半成品轉(zhuǎn)化為目標(biāo)需求的過程，尤其是在國外的一些工業(yè)處于世界前列的國家，類似的技術(shù)更是使用相當(dāng)普遍。但是在國內(nèi)，上面提到的技術(shù)使用很少，仍處在不被涉足的程度中。
2機械設(shè)計和機械制造技術(shù)分析
2.1機械設(shè)計的分析
在機械設(shè)計的前期，相關(guān)設(shè)計人員要策劃詳細(xì)的機械設(shè)計前期方案，它的前期方案為機械設(shè)計與機械制造的內(nèi)涵與進度制訂了一個大的方向，而且其亦規(guī)定了機械二次設(shè)計和機械二次制造的進步，因此，如果人們想要得到更加豐富的設(shè)計方案與生產(chǎn)進程，就應(yīng)當(dāng)盡力地去制訂出一個完善的前期方案。在機械設(shè)計的過程中，一個好的方案十分重要，優(yōu)秀的設(shè)計方案可以成為機械設(shè)計的內(nèi)核與指導(dǎo)，機械設(shè)計能不能符合生產(chǎn)需要就得看設(shè)計方案是不是符合生產(chǎn)的要求。不僅如此，有關(guān)技術(shù)人員還要保障每個步驟的任務(wù)都要盡力完成，機械設(shè)計不該產(chǎn)生一絲的馬虎，在針對機械設(shè)計的比如比較設(shè)計圖張和設(shè)計中的運算，校對運算結(jié)果和一些設(shè)計草案的技術(shù)步驟，需要嚴(yán)肅地核實探究每一個工作步驟，及時地檢查故障所在，并及時地解決問題。
2.2機械制造的分析
目前的機械制造行業(yè)里，機械制造的管治十分有必要，人們要是打算將機械制造行業(yè)推向繁榮，那么應(yīng)當(dāng)奮力地策劃出一個好的機械制造管治制度。首先，伴著我國科技水平的進步，機械行業(yè)的前進，過去的機械制造已不能適應(yīng)如今的機械工業(yè)的發(fā)展腳步。那么，就急需有關(guān)技術(shù)人員要有與時俱進的意識，不停歇的與國際中最前沿的機械制造技術(shù)溝通交流，結(jié)合國內(nèi)的機械制造現(xiàn)狀與國外最先進的技術(shù)，改善國內(nèi)的機械制造技術(shù)，促進國內(nèi)的機械行業(yè)的發(fā)展進步。此外，由于其已然愈來愈多的被使用到人們的工作學(xué)習(xí)娛樂當(dāng)中，所以機械行業(yè)還要加強力度去拓展機械制造用品的適用范圍，以此延展和發(fā)現(xiàn)機械行業(yè)的生命和新道路。無論如何，相關(guān)企業(yè)和相關(guān)的工作人員都應(yīng)當(dāng)主動加入到機械制造的技術(shù)分析和研究當(dāng)中去，不能只看到短期的利益，要放眼未來。
3現(xiàn)代機械設(shè)計與機械制造的特點
3.1創(chuàng)新性
創(chuàng)新性是一個國家和民族的未來，是國家生存發(fā)展的必要保障。現(xiàn)代機械設(shè)計是依靠先進的設(shè)計理論和設(shè)計工具來運行的，它能夠使設(shè)計者創(chuàng)造性思維充分的發(fā)揮作用，使設(shè)計者能夠運用各種手法，各種技術(shù)開發(fā)出質(zhì)量好、成本低、高效率的產(chǎn)品。
3.2系統(tǒng)性
現(xiàn)代機械設(shè)計注重整體運作，不僅看重產(chǎn)品質(zhì)量本身的問題，還注重產(chǎn)品對環(huán)境和人本身的影響。現(xiàn)代機械設(shè)計提倡環(huán)境與產(chǎn)品的和諧，在不影響環(huán)境的情況下創(chuàng)造新的產(chǎn)品，真正的做到了人-機-環(huán)境的系統(tǒng)關(guān)系。
3.3多學(xué)科理論和技術(shù)的交融性
現(xiàn)代機械設(shè)計理論方法是一門新型的綜合叉科學(xué)，它融合了現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)、可靠性設(shè)計、有限元、計算機輔助等各個方面的技術(shù)。由于機械設(shè)計具有多學(xué)科理論和技術(shù)的交融性，因此現(xiàn)代機械設(shè)計減少了傳統(tǒng)設(shè)計中的一些盲目性和不確定性，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。
3.4前瞻性
在產(chǎn)品設(shè)計的初期，現(xiàn)代機械設(shè)計不僅考慮到產(chǎn)品的生命周期和各個階段的性能要求，還考慮了系統(tǒng)和環(huán)境的影響，這種前瞻性的設(shè)計會讓人們提早發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷并且去改正和創(chuàng)新，將可能發(fā)生的故障降到最低的程度，能夠保證自然生態(tài)的絕對平衡，實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。
4結(jié)束語
機械設(shè)計和機械制造技術(shù)的相關(guān)分析和研究為人們的未來添加了豐富的可能性，它對人們的切身利益有著不可忽視的作用。為此，我們應(yīng)當(dāng)去認(rèn)知它，關(guān)注在其發(fā)展的過程中所存在的矛盾并仔細(xì)的探討機械設(shè)計和機械制造的有關(guān)技術(shù)發(fā)展前景，進而為人們的生活工作帶來意想不到的好處。
作者：趙捷 單位：河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院
參考文獻
[1]王世敬，溫筠.現(xiàn)代機械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].石油機械，2002.
1CAD技術(shù)的概述和組成系統(tǒng)
CAD技術(shù)主要以計算機輔助設(shè)計技術(shù)為載體，將設(shè)計資料傳輸?shù)接嬎銠C當(dāng)中去，通過相應(yīng)的計算機系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的運算、自動的進行程序編制和對圖形的處理，并達(dá)到優(yōu)化設(shè)計方案的目的，從而繪制出理想的零件或產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)圖。CAD是將人與計算機的最佳特性結(jié)合起來，輔助進行產(chǎn)品的設(shè)計和分析的一門新興技術(shù)，集合了計算機和工程設(shè)計方法，是一項最新的發(fā)展學(xué)科。人在運用CAD技術(shù)繪圖和計算機繪圖是不一樣的，計算機繪圖只是簡單的運用圖形軟件與硬件繪圖和相關(guān)標(biāo)注的一種以擺脫過去復(fù)雜的手工繪圖為其目標(biāo)的方法與技術(shù)。而CAD技術(shù)繪圖是運用自己的經(jīng)驗和判斷能力，以人機交流的方式，來控制整體設(shè)計的過程，達(dá)到最優(yōu)設(shè)計結(jié)果。CAD技術(shù)具有機械產(chǎn)品的特點，使得在機械制造領(lǐng)域運用非常廣泛。CAD組成系統(tǒng)是由軟件和硬件兩個系統(tǒng)組成，軟件方面是由CAD軟件以及相關(guān)的輔助模型構(gòu)成，主要有CAPP功能，也就是計算機輔助的工業(yè)設(shè)計功能。二維繪圖功能，也就是利用計算機進行智能繪圖。PDM功能，也就是對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理功能。目的是確保藝卡、圖紙、技術(shù)資料和加工代碼等方面具有可靠性與安全性。CAD的硬件組成主要有個人計算機、工程工作站和圖形輸入輸出設(shè)備方面。
2CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用
（1）CAD在機械工程設(shè)計中二維繪圖的應(yīng)用。
CAD技術(shù)在機械設(shè)計中進行二維繪圖的應(yīng)用是最為常見的應(yīng)用方式。CAD中二維繪圖軟件的主要功能包括交互式繪圖、填充剖面、圖形編輯、文字、標(biāo)準(zhǔn)尺寸、調(diào)用圖塊、區(qū)分層次和實現(xiàn)圖形交換等功能。而在二維繪圖中圖形和數(shù)據(jù)是設(shè)計者進行機械產(chǎn)品設(shè)計時必須要考慮的主要問題。需要注意的是參數(shù)化的設(shè)計。同一個系列或類型的機械零部件，他們在結(jié)構(gòu)上是非常相近的。唯一不一樣的就是尺寸的大小不同，只需要借助參數(shù)化設(shè)計方法構(gòu)建圖形程序庫，把圖像調(diào)出，然后對其尺寸進行相應(yīng)的調(diào)整，就會得到一個不一樣的設(shè)計圖形。
（2）CAD在機械工程設(shè)計中三維繪圖的應(yīng)用。
CAD技術(shù)在三維設(shè)計中，其基本思想之一就是實現(xiàn)參數(shù)化和變量化設(shè)計，這是過去二維建模體系中無法實現(xiàn)的參數(shù)化設(shè)計。現(xiàn)在CAD技術(shù)擁有一些基本的體系，有邊框模型、外形模型與實體模型這三種建模方法。CAD通過這些體系完成零件模型的建立。如在CAD的三維實體建模中，系統(tǒng)提供了立方體、環(huán)狀體、圓柱體、球體、圓錐體、楔形體這6種基本體系。簡單的零件模型是采取分解成幾個小塊的不同的基本體，然后把這些零件體以三維實體造型和布爾運算產(chǎn)生一個零件的模型。對于稍復(fù)雜的零件模型就需要首先繪制出圖像的二維幾何輪廓，然后通過三維造型得到零件的模型。在機械設(shè)計中，設(shè)計人員充分利用CAD來建模，利用三維空間可以進行快捷靈活的操作，來控制、修改零部件、重新設(shè)計零部件。
（3）實現(xiàn)機械產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計。
對于一個機械產(chǎn)品設(shè)計單位而言，產(chǎn)品的設(shè)計應(yīng)該是在協(xié)同理念的指導(dǎo)下利用信息技術(shù)手段提高生產(chǎn)力的工作。協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對件資料的結(jié)構(gòu)化共享，包括工程圖紙、有效軟件、電子規(guī)范、文檔、規(guī)程規(guī)范、信息專題庫、體系文件、ISO表單、動態(tài)信息庫等方面。所以對于一個機械企業(yè)，他們在產(chǎn)品研發(fā)過程中往往會集成多學(xué)科的技術(shù)，并收集分析，同時機械產(chǎn)品的并行化設(shè)計又要有設(shè)計規(guī)范的統(tǒng)一性，才能對個體設(shè)計結(jié)果和理念進行共享，確保集體設(shè)計智慧得到凝聚，使得整體的設(shè)計能夠在多個學(xué)科下協(xié)作完成，并使多學(xué)科專業(yè)特長得到發(fā)揮，達(dá)到研究的產(chǎn)品使用壽命和制造過程的更加優(yōu)化，確保機械設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)功能的集成化，使得機械產(chǎn)品在設(shè)計過程里能夠?qū)崿F(xiàn)信息和資源的共享，大大提高設(shè)計的效率，最終有更加完善的機械產(chǎn)品設(shè)計出，并滿足機械產(chǎn)品成本低、質(zhì)量高的基本設(shè)計需求。
作者：蔣銀紅 單位：哈爾濱石油學(xué)院機械系
近幾年計算機技術(shù)的飛速發(fā)展使得它在各個領(lǐng)域中的地位越來越顯著，應(yīng)用越來越廣泛，在機械設(shè)計過程中也逐漸地引入了計算機技術(shù)。在計算機技術(shù)中有一種單獨的輔助設(shè)計技術(shù)用來輔助各種設(shè)計工作，計算機輔助設(shè)計技術(shù)使得機械設(shè)計更加簡單高效。機械設(shè)計領(lǐng)域自從有了計算機技術(shù)的加入開發(fā)周期大大降低，企業(yè)的經(jīng)濟效益大幅度提高，本文簡要介紹了計算機輔助設(shè)計技術(shù)對機械設(shè)計產(chǎn)生的重要作用及計算機輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的廣泛應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】
計算機輔助設(shè)計技術(shù)；機械設(shè)計；應(yīng)用
1.計算機輔助設(shè)計技術(shù)對機械設(shè)計產(chǎn)生的巨大影響
計算機技術(shù)自從開發(fā)出來就引起了人們的極大關(guān)注，并且迅速占領(lǐng)市場，在世界上掀起了一場技術(shù)改革風(fēng)暴，現(xiàn)在計算機技術(shù)已經(jīng)悄然潛入人們生活的方方面面，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠帧６嬎銠C輔助設(shè)計技術(shù)是指通過程序員編程設(shè)計一些繪圖軟件，設(shè)計師們利用繪圖軟件進行設(shè)計工作。在機械設(shè)計中一個大型機械的設(shè)計往往需要畫很多的設(shè)計圖，傳統(tǒng)的機械設(shè)計都是設(shè)計師手動繪制設(shè)計圖紙，這不但要求設(shè)計師具有良好的繪圖功底，并且需要消耗大量的時間和精力，如果設(shè)計思路中出現(xiàn)了一些誤差，想要修改就要重新繪制圖紙，極大地浪費了設(shè)計師的精力，而有了計算機輔助設(shè)計技術(shù)設(shè)計師只需要學(xué)習(xí)簡單的軟件操作就可以快速完成設(shè)計圖紙的繪制，大大地縮短了圖紙的繪制時間，減少了設(shè)計師的精力，使工作效率極大提高，并且設(shè)計師可以根據(jù)自己的思路調(diào)整及時地在軟件上進行修改操作，有效提高設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量，并且設(shè)計師也可以通過軟件模擬設(shè)計產(chǎn)品，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計中的不足，使設(shè)計產(chǎn)品更加合理。機械設(shè)計通常需要很多的步驟，傳統(tǒng)的手繪圖紙工作量很大，現(xiàn)在全部可以通過計算機輔助設(shè)計技術(shù)實現(xiàn)，極大地減少了工作量，提高了工作效率。計算機輔助設(shè)計技術(shù)經(jīng)過多年實踐已經(jīng)相對成熟，在機械設(shè)計中大量應(yīng)用，對機械設(shè)計產(chǎn)生了巨大影響。
2.機械設(shè)計中主要應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)的方面
2.1計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以有效進行二維繪圖
機械設(shè)計中經(jīng)常會用到繪圖，圖紙在設(shè)計中占有重要地位，計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以讓設(shè)計師使用一些繪圖軟件繪制圖紙，比如PROE、CAD等軟件都可以有效繪圖，這樣就使得圖紙繪制的時間大大減少，圖紙的質(zhì)量也可以保證，設(shè)計師的工作效率也能得到提高。
2.2使用計算機輔助設(shè)計技術(shù)進行建模
建立一個漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化模型要經(jīng)過一下步驟：（1）漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)化模型通常采用的是.prt文件，但是.prt文件有很多模版，不同的行業(yè)使用的不一樣，因為不同模版的單位、參數(shù)和出圖格式不一樣，因此必須選擇合適的模版；（2）設(shè)置模型參數(shù)，主要是齒輪厚度、齒數(shù)、變位系數(shù)、齒根圓角半徑、壓力角和模數(shù)，這些參數(shù)都有一個初始值；（3）根據(jù)基圓、節(jié)圓和齒根圓等建立一個模型；（4）使用ProE軟件使用方程畫出漸近線。
2.3圖形和符號使用更方便
機械設(shè)計通常會使用到大量的符號，設(shè)計師需要牢記這些符號，在實際使用過程中還是容易混淆，但是有了計算機輔助設(shè)計技術(shù)的幫助，我們可以把這些符號編成符號庫儲存在電腦中，使用起來非常方便。并且我們也可以把一些經(jīng)常使用的標(biāo)準(zhǔn)化零件編入一個庫中儲存起來，繪圖時候稍加調(diào)整就可以使用了。
2.4計算機輔助設(shè)計技術(shù)也可以用在三維造型和工程分析中
傳統(tǒng)手工繪制圖紙的三維立體效果很差，但是計算機處理出來的實體造型效果明顯，立體感覺很強，設(shè)計師可以清晰的看出立體構(gòu)型。計算機也可以進行輔助分析，這樣分析起來更加方便，通常可以制成報表和文檔等方便查看。
3.在機械設(shè)計中計算機輔助設(shè)計技術(shù)的優(yōu)勢
3.1計算機輔助設(shè)計技術(shù)大大縮短了機械設(shè)計的周期
以前設(shè)計一個機械往往要花費設(shè)計師大量的時間，特別是一些機械零件的幾何結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜，用手工繪制圖紙的時候難度很大。計算機輔助技術(shù)可以很好地解決這個問題，因為使用計算機軟件可以使用簡單地幾何體組合成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這樣機械設(shè)計的速度就能大大提高。
3.2計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以更加方便地設(shè)計和修改零件
有時候設(shè)計出的零件不能滿足實際情況，因此需要調(diào)整零件設(shè)計，傳統(tǒng)設(shè)計方法修改起來非常麻煩，需要重新進行圖紙繪制，而在計算機軟件中修改非常方便，可以提前試驗零件，確保零件可以滿足實際需要。并且通過計算機軟件我們能夠看到零件設(shè)計的過程，可以很容易地看到出現(xiàn)問題的部位，再根據(jù)問題進行修改。
3.3計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以看出零件裝配過程
相同的零件經(jīng)過不同的裝配過程會產(chǎn)生不同的效果，計算機輔助可以把零件裝配后的效果演示出來，可以及時調(diào)整錯誤的裝配流程。計算機輔助技術(shù)還可以展示出零件的運動，這樣就可以及時地調(diào)整其中不合理的部分，使得零件的安裝和調(diào)配更加合理，最后提高機械設(shè)計的質(zhì)量。并且計算機輔助設(shè)計技術(shù)還可以與其他先進技術(shù)結(jié)合設(shè)計出更加完善的作品。
4.結(jié)語
綜上所述，計算機輔助設(shè)計技術(shù)作用巨大，在生活中很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，而在機械設(shè)計中的作用也非常突出。計算機輔助設(shè)計技術(shù)自從應(yīng)用在機械設(shè)計中，極大地提高了設(shè)計師們的工作效率，大大減少了設(shè)計周期，并且設(shè)計出來的作品也更加完善。
作者：尋耿 單位：湖南省瀏陽第一中學(xué)
參考文獻
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代設(shè)計技術(shù) 機械設(shè)計 綠色創(chuàng)新
中圖分類號：TD767 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）13-0265-01
在機械工程領(lǐng)域，機械設(shè)計是非常重要和關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它直接決定了機械產(chǎn)品的技術(shù)水平、研發(fā)周期、經(jīng)濟效益以及實際性能水平。所謂的機械設(shè)計主要是指，在深刻理解、熟練掌握機械工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計目標(biāo)和需要達(dá)成的效果來構(gòu)思、計算以及分析機械的結(jié)構(gòu)形式、能量傳遞模式、方式、運動形式、零件尺寸和形狀等，并將分析結(jié)果和計算數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為具體描述。在以上過程中，需要綜合考慮各種因素，并對其進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。時代和科技的進步突出了現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的重要性。筆者在本文中以現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)為主要研究對象，分析和探討了在機械設(shè)計中應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的相關(guān)情況。
1 基于IT技術(shù)的設(shè)計技術(shù)
1.1 仿真與虛擬設(shè)計技術(shù)
計算機的不斷發(fā)展，出現(xiàn)的大量的設(shè)計軟件，如：PROE、CAD、ANSYS、SOLIDWORKS等。這些仿真畫圖軟件形成了更為強大的人機交互系統(tǒng)。所謂仿真便是以計算機為工具，通過軟件模擬出與實際想適應(yīng)的系統(tǒng)模型，通過改變控制條件研究模型運行結(jié)果的計算機與機械相結(jié)合的技術(shù)。當(dāng)然，工具不是無所不能的，而是為人所用的，軟件只是輔助設(shè)計師進行設(shè)計工作，沒有設(shè)計師的工作，軟件是不會自動完成任何設(shè)計的。虛擬設(shè)計即是在這種多維化人機交互信息環(huán)境中從事設(shè)計的技術(shù)。目前投入使用的虛擬設(shè)計采用的是通過對數(shù)據(jù)格式進行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換輸出利用現(xiàn)有的CAD系統(tǒng)進行建模的環(huán)境系統(tǒng)。
1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計是在支撐平面和高效的協(xié)同工作機制下完善信息管理將分散的設(shè)計工作流和資源有機的統(tǒng)一起來從而完成產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)上大量數(shù)據(jù)傳輸和分布的數(shù)據(jù)庫管理成為現(xiàn)實，從而解決了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的訪問、傳輸、修改等問題，構(gòu)造一個三維的網(wǎng)絡(luò)機械設(shè)計平臺。
1.3 并行設(shè)計
傳統(tǒng)的機械設(shè)計每下一個分支工作必須等上一個結(jié)束后才能開始，這是低效的串行設(shè)計，這種設(shè)計缺乏信息交換以及可操作性。并行設(shè)計作為一種設(shè)計哲理，是在原有信息集成基礎(chǔ)上，集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品。并行設(shè)計更強調(diào)功能上和過程上的集成，在優(yōu)化和重組產(chǎn)品開發(fā)過程的同時，實現(xiàn)多學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜胰后w協(xié)同工作。從任何產(chǎn)品設(shè)計來看，并行設(shè)計采用每個時刻可容納的設(shè)計過程相應(yīng)增加，使整個設(shè)計過程盡可能同時進行。并行設(shè)計的特點是并發(fā)個協(xié)同，并發(fā)是指設(shè)計活動的并發(fā)進行，協(xié)同是指多學(xué)科設(shè)計隊伍活動的協(xié)作。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以使得并行設(shè)計成為機械設(shè)計的重要方法之一。
1.4 智能設(shè)計
智能設(shè)計的發(fā)展，從根本上取決于對設(shè)計本質(zhì)的理解，智能設(shè)計系統(tǒng)不僅僅是對人腦某些思維特征的模擬，而且需要具有自學(xué)習(xí)適應(yīng)的能力，能夠較好地支持設(shè)計過程自動化。我國市場經(jīng)濟的發(fā)展對產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)提出了強烈的創(chuàng)新要求。在當(dāng)前的市場經(jīng)濟體系中，對產(chǎn)品設(shè)計不僅要求特立獨行，還要求簡單方便效率的設(shè)計。
2 基于數(shù)學(xué)知識的設(shè)計技術(shù)
2.1 有限元設(shè)計
有限元法又稱有限單元法，是求解偏微分方程的一種有效的數(shù)值方法。有限元法發(fā)展至今天，已經(jīng)成為工程數(shù)值分析的有力工具，取得了巨大的進展，利用它成功地解決了一大批有重大意義的問題，很多通用程序和專用程序投入了實際應(yīng)用，而且應(yīng)用愈加廣泛，已拓展到諸多領(lǐng)域。
2.2 優(yōu)化設(shè)計
優(yōu)化設(shè)計就是在滿足特定的約束條件下，利用建立數(shù)學(xué)模型的方法來求取設(shè)計的最佳值。優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)就是最優(yōu)化設(shè)計對象，其手段便是依靠先進的計算機輔助軟件。因此，優(yōu)化設(shè)計還可以被看作為通過計算機語言來模擬達(dá)到最佳設(shè)計方案的現(xiàn)代科技手段。優(yōu)化設(shè)計大體上包括兩點內(nèi)容：首先，建立符合實際的數(shù)學(xué)模型，把設(shè)計要求抽象為約束條件和函數(shù)；其次，根據(jù)所建立的模型利用計算機進行數(shù)學(xué)模型的求解從而得到優(yōu)化設(shè)計方案。任何機械設(shè)計問題，總是要求滿足一定的工作條件、載荷和工藝等方面要求，并在強度、剛度、壽命、尺寸范圍及其他一些技術(shù)要求的限制條件下尋找一組設(shè)計參數(shù)。
2.3 可靠性設(shè)計
產(chǎn)品可靠性設(shè)計是指在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段將載荷、強度等有關(guān)設(shè)計量及其影響因素作為隨機變量對待，應(yīng)用可靠性數(shù)學(xué)理論與方法，使所設(shè)計的產(chǎn)品滿足預(yù)期的可靠性要求。產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計階段的主要內(nèi)容還包括預(yù)測設(shè)計對象的可靠度、找出并消除薄弱環(huán)節(jié)、不同設(shè)計方案之間的可靠性指標(biāo)比較等，可分為定量分析與定性分析兩個方面。定量分析是應(yīng)用概率統(tǒng)計方法、布爾代數(shù)、馬爾可夫過程理論、故障樹分析等計算產(chǎn)品的失效概率。定性分析是通過故障模式、影響及致命度分析、事件樹分析、故障樹分析等對事故種類、原因、后果等進行羅列和分析。
3 基于新概念的設(shè)計技術(shù)
3.1 綠色產(chǎn)品設(shè)計
由于綠色產(chǎn)品設(shè)計是一個新的改變，因此無論在國外或在國內(nèi)，人們對于這一新概念有著各種不同的稱呼。有綠色設(shè)計、生態(tài)設(shè)計、面向環(huán)境的設(shè)計，也有人根據(jù)產(chǎn)品生命周期不同階段所進行的綠色設(shè)計，而分別稱為“面向包裝的設(shè)計”、面向使用的設(shè)計、面向維修的設(shè)計、面向拆卸的設(shè)計、面向回收的設(shè)計等。綠色產(chǎn)品設(shè)計從產(chǎn)品安全生命周期出發(fā)，考慮了生命周期各個階段對環(huán)境的影響。特別是在產(chǎn)品生命終止后，綠色產(chǎn)品設(shè)計必須考慮廢棄產(chǎn)品如何回收。再生和利用。只有這樣才能使廢棄產(chǎn)品對環(huán)境的影響減至最小，才能最大限度地提高資源的循環(huán)利用率。
3.2 機械創(chuàng)新設(shè)計
機械創(chuàng)新設(shè)計可以分為三個過程：直覺思維、邏輯思維、創(chuàng)造過程。直覺思維對事物內(nèi)部各種關(guān)系的領(lǐng)悟過程是一種在下意識狀態(tài)下完成的過程，具有強烈的靈感凸顯特點。邏輯思維是運用邏輯推理的思維對自己提出的創(chuàng)造目標(biāo)進行分析，把復(fù)雜問題分解為若干小問題，求出每個分支的解，再將各個分支綜合起來從而逼近目標(biāo)。創(chuàng)造過程是提出一個創(chuàng)造目標(biāo)，這個目標(biāo)本身也可能就是一個創(chuàng)造靈感；為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，必須進行分析和邏輯推理；這個過程中出現(xiàn)的技術(shù)難關(guān)，必須經(jīng)過反復(fù)實驗才能找到最終解；而這些解法的發(fā)現(xiàn)，往往又帶有突發(fā)性、直覺性，最終實現(xiàn)創(chuàng)造目標(biāo)。
4 結(jié)論
伴隨著科技日新月異的發(fā)展，各個領(lǐng)域技術(shù)的相互融合，工程技術(shù)人員需要不斷提高自己的能力，在機械設(shè)計中靈活運用各種現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，只有這樣設(shè)計出來的產(chǎn)品才能滿足社會市場的需求。
參考文獻
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1.1自動化技術(shù)。自動化技術(shù)的含義十分廣泛，且是一個動態(tài)發(fā)展的概念。其中不僅僅包括了利用機器來代替人工的體力勞動，還囊括了輔助人們的勞動和部分替代等。總的來說，機械制造自動化的含義包括了如下幾個層面的含義。（1）機械制造自動化主要是指利用自動化技術(shù)完成機械設(shè)計、制造、生產(chǎn)，實現(xiàn)機械設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性作業(yè)，繼而實現(xiàn)生產(chǎn)的高效性。（2）機械制造自動化是整個機械設(shè)備的系統(tǒng)實現(xiàn)了“自主化”和“自動化”，進而形成了一個有效的機械制造自動化體系。（3）機械制造自動化取代了人工體力勞動和部分腦力勞動，進而實現(xiàn)了機械制造行業(yè)中人、機械系統(tǒng)、設(shè)備之間的協(xié)調(diào)、管理和控制。1.2應(yīng)用現(xiàn)狀。相對于西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家的機械自動化的“集成化”、“智能化”，我國的機械自動化的發(fā)展仍然比較落后。處于“單一自動化”、“剛性自動化”的階段。但是，伴隨著國外先進技術(shù)和經(jīng)驗的引進，我國的機械自動化行業(yè)正在不斷的汲取“養(yǎng)分”，努力形成適合我國基本國情的機械設(shè)計自動化技術(shù)發(fā)展理論。
2自動化技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計制造的發(fā)展趨勢
2.1集成化趨勢。機械設(shè)計的集成化趨勢是機械領(lǐng)域的必然趨勢。通常情況下，機械自動化系統(tǒng)是由若干個互相關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成的，這些系統(tǒng)包括自動化制造系統(tǒng)、工程設(shè)計信息系統(tǒng)等等。在機械設(shè)計工作中，采用計算機的集成技術(shù)，統(tǒng)籌全局，有利于實現(xiàn)系統(tǒng)的“整合”與“分工”。2.2智能化趨勢。智能化機械系統(tǒng)是指由機械制造專家和智能化機械共同組成的“人機一體”的自動化機械制造系統(tǒng)。機械設(shè)計的這一趨勢主要表現(xiàn)在系統(tǒng)能夠具備更優(yōu)的操作界面、交互式操作等方面。這一趨勢有利于在實際的機械設(shè)計與生產(chǎn)當(dāng)中確保系統(tǒng)具有更優(yōu)的適應(yīng)能力和協(xié)調(diào)性能。2.3虛擬化趨勢。虛擬化趨勢囊括了人工智能、計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)等諸多成分，其基礎(chǔ)為計算機仿真模擬分析技術(shù)。總的來說，機械設(shè)計制造的虛擬化是一套多學(xué)科綜合化的技術(shù)系統(tǒng)。在機械設(shè)計制造中，利用虛擬化技術(shù)能夠?qū)φ麄€過程進行模擬，進而發(fā)現(xiàn)問題、檢驗可操作性。為縮短研發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本奠定良好的基礎(chǔ)。
3提升機械設(shè)計自動化的措施建議
3.1以“實用”為前提。眾所周知，任何先進的技術(shù)，只有具有實用性，才能擁有市場。所以，自動化技術(shù)在機械設(shè)計的應(yīng)用也要注重實用性，如此一來，才能確保推廣和發(fā)展。具體來講，需要以我國的企業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實際需求和市場條件為基礎(chǔ)，選擇合適的產(chǎn)品，并對合適的產(chǎn)品應(yīng)用與之相適應(yīng)的自動化方式進行生產(chǎn)，從而確保良好的經(jīng)濟效益。3.2節(jié)約能耗。我國是一個機械設(shè)備制造為主的“加工大國”，負(fù)擔(dān)了世界范圍的眾多能源消耗（石油、煤炭等等），這些能源中部分是不可再生的，還會對人們賴以生存的環(huán)境造成不同程度的破壞。“節(jié)能減排”理念就是由此產(chǎn)生。作為機械制造的起點，機械設(shè)計應(yīng)當(dāng)對自己提出更高的要求，加快技術(shù)革新，再追求經(jīng)濟效益的同時，重視保護環(huán)境。3.3注重配套發(fā)展。機械領(lǐng)域不僅要找準(zhǔn)發(fā)展定位，堅持走“自動化技術(shù)”的發(fā)展之路；同時要逐漸向“綠色化”、“智能化”、“數(shù)字化”的方向進行綜合型研究發(fā)展，且要將機械自動化和人力資源互相搭配，進而突顯人力的“點睛之處”與機械自動化的“優(yōu)越之處”。
4結(jié)束語
機械設(shè)計自動化研究必須注重最基本的現(xiàn)狀，即我國的基本國情，市場的基本需求。相對于西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家的機械自動化的“集成化”、“智能化”，我國的機械自動化的發(fā)展仍然比較落后。為了促使機械自動化向“集成化”、“智能化”、“虛擬化”方向發(fā)展，在將自動化技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中時，需要從實用的角度出發(fā)，遵循節(jié)能減排的理念，并注重配套發(fā)展，為我國的機械自動化行業(yè)長遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。
作者:黃升 單位:長春市實驗中學(xué)
參考文獻
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關(guān)鍵詞：三維CAD;機械設(shè)計;應(yīng)用
引言
科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提升，改變了人們傳統(tǒng)的思維模式和做事方式，只有更好的應(yīng)用接受新鮮事物，才能夠更好的適應(yīng)社會變化，在激烈的社會競爭中立于不敗之地。計算機技術(shù)的成熟，對于機械設(shè)計具有重要意義。三維CAD技術(shù)的出現(xiàn)，為機械設(shè)計提供了全新的發(fā)展方向，同時也是科學(xué)技術(shù)不斷進步的重要標(biāo)志。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中，能夠充分發(fā)揮三維CAD技術(shù)的優(yōu)勢，制造出更加科學(xué)緊密的機械儀器，大幅度提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。
1三維CAD技術(shù)概述
所謂三維CAD技術(shù)是相對于二維技術(shù)而言的，三維CAD技術(shù)又被稱為建模技術(shù)，它的出現(xiàn)實現(xiàn)了由線框建模到曲線建模再到立體建模的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了機械設(shè)計設(shè)計制造一體化，有利于機械設(shè)備數(shù)據(jù)資料的保存保管，大幅度提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。
2三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用的意義
（1）構(gòu)建新型的設(shè)計模式。和傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，將三維CAD技術(shù)應(yīng)用機械設(shè)計之中，能夠?qū)⒏嘈滦偷目茖W(xué)技術(shù)和創(chuàng)造理念應(yīng)用于機械設(shè)計之中，在機械設(shè)計過程中，不僅能夠創(chuàng)造多樣化的對比模型，而且還能夠大幅度的提高設(shè)計效果，讓機械設(shè)計的模型具有更好的立體感，有利于吸收更多優(yōu)秀的設(shè)計理念，從而促使設(shè)計師創(chuàng)造出更完美的產(chǎn)品。（2）大幅度提高生產(chǎn)效率。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計以后，能夠讓設(shè)計師將更多現(xiàn)代的信息處理技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計之中，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)動感的仿真和模擬組裝，設(shè)計師和工程師不需要產(chǎn)品加工生產(chǎn)就能夠從立體圖中找到機械產(chǎn)品中存在的問題，這樣不僅優(yōu)化了機械設(shè)計的質(zhì)量，縮短了機械設(shè)計的時間，同時還能夠讓機械設(shè)計中凝聚更多的科學(xué)技術(shù)，有利于實現(xiàn)設(shè)計和生產(chǎn)的一體化。
3當(dāng)前三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中存在的問題
（1）產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的投入相對較少。對于企業(yè)的管理人員來說，將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中，已經(jīng)能夠滿足企業(yè)基本的產(chǎn)品設(shè)計需求，解決了企業(yè)發(fā)展過程中的瓶頸問題之后，并沒有加大對于產(chǎn)品設(shè)計方面的投入，不增加對于產(chǎn)品設(shè)計部門的投入，就會導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計部門出現(xiàn)資金短缺的問題，并沒有充分認(rèn)識到產(chǎn)品的造型設(shè)計創(chuàng)新只是產(chǎn)品創(chuàng)新中的一部分，并非從根本上提升了產(chǎn)品設(shè)計的水平。相對西方發(fā)到國家而言，我國機械加工企業(yè)對于研發(fā)經(jīng)費的投入相對較少，這是不能縮小和西方發(fā)達(dá)國家差距的重要原因。（2）對機械設(shè)計中應(yīng)用三維CAD技術(shù)的認(rèn)識不夠。對于一些小型企業(yè)而言，由于財力有限，在產(chǎn)品設(shè)計過程中，既希望能夠應(yīng)用三維CAD技術(shù)，又不希望花費太多的金錢，為了解決經(jīng)費，往往會選擇使用盜版的三維CAD設(shè)計軟件。這種做法雖然能夠改變經(jīng)費短缺的窘狀。但是卻不能夠升級CAD技術(shù)，在產(chǎn)品更新?lián)Q代如此快的當(dāng)下社會，使用盜版軟件并不能夠有效解決問題。還有一些企業(yè)盲目的追求時髦，在軟硬件配置方面都追求高端，造成了CAD技術(shù)和企業(yè)自身的經(jīng)濟水平、技術(shù)應(yīng)用能力不匹配的情況發(fā)生。（3）缺乏應(yīng)用型人才。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中，需要設(shè)計人員掌握較為全面的專業(yè)知識，但是由于三維CAD技術(shù)屬于新興技術(shù)，設(shè)計者往往確保專業(yè)技術(shù)，另外操作CAD軟件還對設(shè)計者的英語能力和計算機操作能力提出了較高的要求，但是較多的設(shè)計師忙于企業(yè)的實務(wù)工作，并沒有時間更新知識，學(xué)習(xí)新的技能，這樣就造成難以將三維CAD技術(shù)全面的應(yīng)用于機械設(shè)計產(chǎn)業(yè)之中。
4完善三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中應(yīng)用的對策
（1）加大對于產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)的投入。完成三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用，只是完成機械設(shè)計技術(shù)更新的一部分，單純的完成設(shè)計模式的升級，并不一定能夠從根本上扭轉(zhuǎn)當(dāng)前我國生產(chǎn)力發(fā)展水平較低的局面，只有加大對于產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品研發(fā)的投入，才能夠縮小和發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)力之間的差距，才能夠讓我國的機械設(shè)計水平和西方發(fā)達(dá)國家之間逐步走到一個水平線上。企業(yè)應(yīng)該使用正版的三維CAD設(shè)計軟件，盜版軟件不能夠滿足企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的需求，由于涉及到版權(quán)問題，還會讓企業(yè)面臨被訴訟的風(fēng)險。（2）認(rèn)清三維CAD技術(shù)發(fā)展趨勢和優(yōu)勢。三維CAD技術(shù)能夠在設(shè)計中引入人工智能，建立智能建模是三維CAD技術(shù)的一項優(yōu)勢，將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計中，能夠讓設(shè)計師團隊成員更好的了解設(shè)計產(chǎn)品的性能、屬性和設(shè)計者的意圖，這樣就能夠凝聚更多優(yōu)秀的設(shè)計思想，設(shè)計出真正優(yōu)質(zhì)的機械產(chǎn)品。實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享是三維CAD技術(shù)未來的發(fā)展方向，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享就能夠避免設(shè)計師做重復(fù)的勞動，大幅度提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。（3）加強對專業(yè)人才的培養(yǎng)。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計之中本身是一項系統(tǒng)工程，企業(yè)在加大對于機械設(shè)計軟硬件投入的同時，還應(yīng)該拿出必要的費用對當(dāng)前的設(shè)計師進行技能培訓(xùn)，同時還應(yīng)該去高校招聘掌握三維CAD技術(shù)的專業(yè)高精尖人才，我國機械設(shè)計水平和國外機械設(shè)計水平相差較大，歸根到底是人才實力的差距。只有培養(yǎng)一大批能夠掌握三維CAD技術(shù)的人才，才能夠真正實現(xiàn)將三維CAD技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計之中。
5結(jié)論
機械制造行業(yè)的發(fā)展是確保中國實現(xiàn)經(jīng)濟騰飛的重要基礎(chǔ)，經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升，離不開生產(chǎn)力的不斷提升，這與機械設(shè)計的發(fā)展水平緊密相關(guān)。當(dāng)前三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用還處于嘗試階段，在今后的機械設(shè)計過程中，應(yīng)該致力于為機械設(shè)計提供更好的途徑和工具，只有這樣才能夠讓三維CAD技術(shù)的優(yōu)勢充分應(yīng)用于機械設(shè)計方面，才能夠從整體上確保機械設(shè)計提升到一個全新的高度。為了能夠確保機械設(shè)計不斷向前發(fā)展，未來應(yīng)該充分發(fā)揮三維CAD技術(shù)對于機械設(shè)計的輔助作用。
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關(guān)鍵詞:綠色;冶金機械設(shè)計;技術(shù)要點
機械制造業(yè)是我國的重要產(chǎn)業(yè)，近年來，隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展，機械制造行業(yè)的發(fā)展前景也十分良好。但是，機械制造行業(yè)在發(fā)展過程中也出現(xiàn)了不少的環(huán)境問題，要求各行業(yè)要加強對環(huán)境的保護，發(fā)展綠色技術(shù)［1］。綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)在冶金工業(yè)的發(fā)展中具有重要的應(yīng)用，其對于促進經(jīng)濟效益和環(huán)保效益的提高有著重要的意義。以下本文就綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)要點進行簡要分析。
1綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)介紹
綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)主要是在工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上加強對環(huán)境保護、實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益均衡發(fā)展的技術(shù)，其主要從三個方面進行考慮:①對資源和材料進行回收利用。②要遵循可維護原則。③要堅持可重復(fù)利用原則。具體來說，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)在應(yīng)用過程中不僅能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，還能夠通過高科技術(shù)對降低生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品的使用壽命拉長，提高生產(chǎn)的效益［2］。此外，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用要求設(shè)計人員能夠充分加強對環(huán)境保護的重視，以環(huán)保為根本出發(fā)點進行技術(shù)的革新，切實保證生產(chǎn)效益的提高。當(dāng)然，使用綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)進行產(chǎn)品生產(chǎn)就要求設(shè)計人員能夠?qū)Σ牧系倪x取加以重視，避免使用環(huán)境污染嚴(yán)重的材料，重視資源的節(jié)約和優(yōu)化利用。
2綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)要點分析
2．1優(yōu)化材料的選擇
綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用必須要求對金屬材料進行加工，因此，材料的選擇是否具有生態(tài)性能對于提高產(chǎn)品的生態(tài)效益有著重要的作用［3］。設(shè)計人員在進行材料選擇時應(yīng)該要重視材料的性能，分析材料加工是否會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染、了解材料的分解性情況和循環(huán)利用情況，盡量選擇可分解、對環(huán)境污染小、可循環(huán)利用的冶煉材料如鐵、銅等，既能夠降低對環(huán)境的污染，還可以對材料進行循環(huán)利用，提高材料的利用率，并最終促進產(chǎn)品生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。
2．2廢棄物處理
冶金機械制造行業(yè)的發(fā)展必然會產(chǎn)生大量的廢氣、廢水等，這些廢氣廢水對于空氣和環(huán)境的污染十分嚴(yán)重，需要引起企業(yè)的重視。綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用能夠妥善解決廢氣、廢水的排放問題，加強環(huán)境的保護。首先，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)可以將廢氣物品進行回收再利用，不僅能夠避免廢物堆積對大氣造成嚴(yán)重的污染，還能夠提高物品的利用率;其次，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)中包含廢水凈化技術(shù)，可以將廢水進行過濾和凈化，然后再將凈化后的廢水進行排放。這樣，水資源將不會受到污染，人們可以正常用水;再次，對于不可循環(huán)利用的廢棄物品，企業(yè)可以通過采用集中處理的方式進行統(tǒng)一處理，減小廢物對周圍環(huán)境的傷害;最后，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)可以從根本上減少對廢氣的排放，減少對大氣的污染。
2．3緩解噪音污染
噪音污染是冶金機械制造業(yè)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的嚴(yán)重問題，其對于工作人員以及周圍居住人員的身心健康影響較大，是當(dāng)前我國冶金機械制造行業(yè)在發(fā)展中必須重點解決的問題。從技術(shù)角度來看，要解決噪音污染問題就需要找到容易產(chǎn)生噪音的機械設(shè)備，從這些機械設(shè)備進行降低震動處理，通過減振來達(dá)到消除噪音的目的。而要做到這點，必須要使用現(xiàn)代化先進的科學(xué)技術(shù)，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)就屬于其中一種。綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)在噪音污染中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在，其可以對機械的生產(chǎn)廠房進行消音處理，這樣廠房周圍居民就可以免受噪音的干擾，有助于促進人們身心的健康發(fā)展，提高冶金機械制造行業(yè)的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。
2．4故障和設(shè)計要點
對于故障的診斷，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)備故障診斷的自動化和智能化，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障問題，做好及時維修工作，降低維修成本。當(dāng)然，在綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用過程中，設(shè)計人員還需要加強對機械的日常維護，以延長機械使用的壽命。就造型設(shè)計問題來說，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用需要設(shè)計人員通過對材料的選擇、加工工序的設(shè)計以及本制造廠的實際發(fā)展情況進行綜合分析，既保證造型設(shè)計的經(jīng)濟效益，又能夠重視其生態(tài)效益。
3結(jié)語
綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用是時展的要求。冶金機械制造業(yè)在發(fā)展中既要重視經(jīng)濟效益的提高，也要重視對生態(tài)環(huán)境的保護，綠色冶金機械設(shè)計技術(shù)在制造行業(yè)的中的應(yīng)用，要求設(shè)計人員能夠加強對材料的優(yōu)化，選擇低污染、可循環(huán)、可分解的加工材料，并對廢棄物體、噪音污染進行技術(shù)處理，同時加強對故障的診斷，做好造型的設(shè)計工作。只有這樣，才能夠真正促進產(chǎn)品經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的共同提高。
作者:林安成 單位:邵陽學(xué)院
參考文獻:
［1］周志軍．基于綠色鋼鐵冶金機械設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)初探［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015(14):114．
[關(guān)鍵詞]機械設(shè)計 智能化 商品化
中圖分類號：TS761.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0183-01
機械設(shè)計是對機械中各種零件的材質(zhì)、尺寸以及工作原理、工作方式進行分析，并將上述內(nèi)容專戶為具體描述的過程，它可以為后續(xù)機械生產(chǎn)以及制造工作提供依據(jù)。
一. 機械設(shè)計的主要特征
1. 數(shù)字化
數(shù)字化技術(shù)是目前機械設(shè)計過程中的核心內(nèi)容，在機械設(shè)計工作開始之前，我們首先應(yīng)運用數(shù)字化技術(shù)對設(shè)計生命周期進行建模處理，也就是所謂的模擬設(shè)計，這樣做的目的是為了確保后續(xù)的機械設(shè)計工作可以得到更完美的技術(shù)支持。在設(shè)計過程中，可以利用計算機等數(shù)字管理輔助手段來促進機械設(shè)計過程的實現(xiàn)，從而達(dá)到設(shè)計資源最優(yōu)分配、工作效率提升的目的。
2. 并行化
并行化技術(shù)是機械設(shè)計未來幾年的發(fā)展趨勢，隨著計算機信息技術(shù)的不斷普及，資源共享越來越容易實現(xiàn)，它可以輕松跨越時間及空間障礙，讓工作者在何時何地都能展開工作。而傳統(tǒng)的機械設(shè)計工作是較為單一的，只能單個步驟進行，且設(shè)計過程中不能實現(xiàn)有效溝通，發(fā)現(xiàn)問題時也不能做出快速反應(yīng)，使機械設(shè)計工作人員的工作量大大提升。
3. 智能化
自動化技術(shù)在機械設(shè)計方面的應(yīng)用程度正在逐漸深化，機械設(shè)計工作人員可以通過智能化技術(shù)來實現(xiàn)機械設(shè)計工作。目前運用最多的智能化機械設(shè)計系統(tǒng)，具有單獨計算能力以及強大的邏輯推理功能，為機械設(shè)計師的工作翻開了全新的一頁。由此可見，智能化技術(shù)已經(jīng)成為了我國機械設(shè)計領(lǐng)域的主要工具。
二. 現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)在我國的運用情況
1. 有限元設(shè)計
有限元分析技術(shù)是目前機械設(shè)計領(lǐng)域中普及范圍最廣的分析類技術(shù)，它主要是通過數(shù)學(xué)近似的方式來實現(xiàn)真實物理系統(tǒng)的模擬，通過有限數(shù)量的未知量去靠近無限未知量的真實系統(tǒng)。這一技術(shù)不僅可以用來解決機械設(shè)計過程中的非穩(wěn)態(tài)問題，同時還能夠運用在一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的動靜態(tài)工程設(shè)計方面，并精確地得出各種零件所產(chǎn)生的應(yīng)力變化。
2. 最優(yōu)化設(shè)計
最優(yōu)化設(shè)計是機械設(shè)計領(lǐng)域中的新型設(shè)計方法，它最大的優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計領(lǐng)域的轉(zhuǎn)移和應(yīng)用。它的根本思想是通過機械設(shè)計理論及標(biāo)準(zhǔn)所來構(gòu)建一個體現(xiàn)工程設(shè)計問題的數(shù)學(xué)模型。這種設(shè)計法的起步時間較晚，但是發(fā)展速度確是十分驚人的，在短時間內(nèi)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用至各種工程設(shè)計領(lǐng)域當(dāng)中。最優(yōu)化設(shè)計不僅可以優(yōu)化機械產(chǎn)品的使用性能，同時還可
3. 模糊設(shè)計
模糊設(shè)計是一種數(shù)學(xué)知識在機械設(shè)計工作中的體現(xiàn)結(jié)果。在機械設(shè)計中存在龐大的模糊數(shù)據(jù)，再加上科學(xué)技術(shù)的更新，使機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，內(nèi)部變量因素也逐漸增加，使原本就難以準(zhǔn)確描述的機械產(chǎn)品變得更加困難。而模糊設(shè)計法可以很好地解決這一類問題，它將模糊技術(shù)與重量設(shè)計技術(shù)有效地融合在一起，形成了一種功能更為全面的設(shè)計方法。
4. 可靠性設(shè)計
可靠性設(shè)計也是機械設(shè)計中應(yīng)用較多的設(shè)計法，它是上個世紀(jì)六十年代開始進入機械設(shè)計領(lǐng)域的。可靠性設(shè)計是指在設(shè)定好的時間條件下完成設(shè)定好的功能。可靠性技術(shù)是基于概率論與數(shù)理統(tǒng)計這兩大理論基礎(chǔ)實現(xiàn)的，它將失效分析與預(yù)測作為其中的試驗依據(jù)，其根本目的在于確保產(chǎn)品的可靠性。
三. 機械設(shè)計技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
1. 信息系統(tǒng)化
未來，機械設(shè)計會逐漸朝著信息系統(tǒng)化的趨勢發(fā)展，因為系統(tǒng)工程學(xué)是在信息學(xué)與控制學(xué)等多門學(xué)科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而來的，主要作用在于優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的機械設(shè)計都是將設(shè)計對象當(dāng)成一種獨立的事物來開展分析與實驗，所得到結(jié)果具有較大的局限性。我們應(yīng)逐漸擴大信息系統(tǒng)工程學(xué)在機械設(shè)計中的應(yīng)用范圍，將機械系統(tǒng)拆分為若干個部分進行分別研究，得到更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)特征，同時實現(xiàn)人力及時間資源的節(jié)省。
2. 挖掘并培養(yǎng)人才潛力
機械設(shè)計對于人才的要求將會逐漸朝著精英化方向發(fā)展，隨著信息時代的打來，越來越多的人工都被智能化機器所取代，但是在機械設(shè)計領(lǐng)域中，支撐它的核心主體仍然是人類，人類的創(chuàng)造潛能是無法被機器所取代的。應(yīng)積極培養(yǎng)高級工程技術(shù)人員，并持續(xù)優(yōu)化他們的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)知識體系。具有強大的機械設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)管理能力，充分打開設(shè)計師的想象空間，激發(fā)他們的設(shè)計靈感與創(chuàng)作能力，通過藝術(shù)感來解決更多工作中的實際問題。
3. 產(chǎn)品商品化設(shè)計趨勢
機械設(shè)計是對機械中各種零件的材質(zhì)、尺寸以及工作原理、工作方式進行分析，并將上述內(nèi)容專戶為具體描述的過程。但是在目前這個競爭日益激烈的大環(huán)境中，越來越多的企業(yè)已經(jīng)開始意識到要想獲得更好的發(fā)展，就必須持續(xù)創(chuàng)新，推出新的產(chǎn)品與服務(wù)。但是有很多企業(yè)在設(shè)計與開發(fā)新產(chǎn)品時雖然投入了龐大的財力與人力資源，最終卻在產(chǎn)品商品化這一步驟上遇到了阻礙。對于任何一個機械產(chǎn)品的設(shè)計過程來說，商品化都是其中最后一個環(huán)節(jié)，同時也是驗證機械設(shè)計效果的最佳手段，因此機械設(shè)計工作初期階段就必須做好充分的市場調(diào)研活動。機械產(chǎn)品涉及不僅僅需要做到外觀的美化，更重要的是體現(xiàn)它的功能性與實用性，并強調(diào)人機交互功能，最終形成一個符合現(xiàn)代化人類審美標(biāo)準(zhǔn)及功能需求、能夠為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益與社會效益的機械商品，從而給企業(yè)帶來更強大的市場競爭力。
四.結(jié)束語
作為一名現(xiàn)代化機械設(shè)計師，必須要不斷追隨社會進步的腳步，實現(xiàn)持續(xù)的自我提升與創(chuàng)新，通過自己牢固的專業(yè)技能與豐富的想象力不斷完善自己的設(shè)計過程，為自己、企業(yè)、以及社會設(shè)計出更完美的機械產(chǎn)品，并有效實現(xiàn)機械產(chǎn)品與商品之間的轉(zhuǎn)化，從而促進企業(yè)在市場中持續(xù)、穩(wěn)定、健康的發(fā)展。
參考文獻：
[1]覃文潔 ，程 穎 . 現(xiàn) 代 設(shè)計 方法概 論 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.
關(guān)鍵詞：數(shù)字化；設(shè)計技術(shù)；機械設(shè)計；應(yīng)用分析
在這個經(jīng)濟迅速發(fā)展的時代，經(jīng)濟效益和社會效益是企業(yè)發(fā)展的根本目標(biāo)，企業(yè)發(fā)展尤為重視效益問題。為創(chuàng)造企業(yè)經(jīng)濟利益，機械設(shè)計技術(shù)是企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高現(xiàn)代機械設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性方面不可忽視的重要措施。在進行機械設(shè)計工作時，適當(dāng)?shù)牟扇?shù)字化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計技術(shù)的突破性進展，使得機械設(shè)備運行的安全性與可靠性得到大大的加強，另一方面也可以提高機械的工作效率，使得企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的雙收。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)是信息科技時代重要的科學(xué)技術(shù)之一，它目前在機械設(shè)計方面的應(yīng)用受到人們廣泛的關(guān)注，雖然暫時在于機械設(shè)計工作的融合也出現(xiàn)了一些亟待解決的問題，但是隨著科技人員工作經(jīng)驗的增加以及研究的深入，相信在未來數(shù)字化技術(shù)在機械設(shè)計方面的應(yīng)用會達(dá)到爐火純青的地步。
1簡要介紹數(shù)字化設(shè)計技術(shù)
在黨和政府的政策指導(dǎo)下，我國的科技創(chuàng)新力度不斷加大幅度，機械設(shè)備在科學(xué)技術(shù)的支持下發(fā)生了翻天覆地的變化，大型化、自動化、高精度化的機械設(shè)備不斷涌現(xiàn)。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的出現(xiàn)，使得機械設(shè)備更加如虎添翼，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，但是機械的生產(chǎn)規(guī)模和運行效率也更加的高效。
1.1數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵分析
數(shù)字化設(shè)計技術(shù)是指將計算機技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，屬于計算機設(shè)計技術(shù)的一種輔助。它最開始是以計算機輔助設(shè)計，即CAD的形式顯現(xiàn)出來的，在科技水平不斷提升的帶動下，數(shù)字化設(shè)計技術(shù)越來越成熟，它在越來越多的行業(yè)受到人們的歡迎，在機械設(shè)計方面的優(yōu)勢更為明顯。以前設(shè)計師在進行機械相關(guān)的設(shè)計工作時都離不開實物模型的幫助，但是在數(shù)字化設(shè)計技術(shù)出現(xiàn)之后，它可以利用計算機技術(shù)建立數(shù)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。
1.2數(shù)字化設(shè)計技術(shù)特征分析
數(shù)字化設(shè)計技術(shù)最為重要的特征就是產(chǎn)品的定義模型較為統(tǒng)一。任何一個產(chǎn)品都有生命周期，如開發(fā)期、成長期、成熟期、衰退期等等，數(shù)字化設(shè)計技術(shù)對于產(chǎn)品的每個生命周期都有相關(guān)的設(shè)計，都是統(tǒng)一運行的。這種統(tǒng)一的設(shè)計模式大大降低了產(chǎn)品設(shè)計的繁瑣程度，使得產(chǎn)品設(shè)計流程更為簡單化。因為傳統(tǒng)的設(shè)計模式會針對處于不同生命周期的產(chǎn)品采取不同的設(shè)計方法，使得產(chǎn)品設(shè)計變得復(fù)雜，而且也容易丟失數(shù)據(jù)。另外，數(shù)字化設(shè)計技術(shù)可以實現(xiàn)并行設(shè)計。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計講究的是設(shè)計的切合性，產(chǎn)品的生產(chǎn)制造程序與包裝維修程序需要達(dá)到高度的一致性，因此同一產(chǎn)品的設(shè)計基本上都是由同一設(shè)計團隊完成。因此，傳統(tǒng)的設(shè)計方法對于設(shè)計師的依賴性較強，一旦設(shè)計團隊出現(xiàn)分裂問題，則產(chǎn)品的設(shè)計鏈條很容易受到影響，從而產(chǎn)品的質(zhì)量也難以保證。但是數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)可以實現(xiàn)并行設(shè)計，簡單而言，就是多個設(shè)計團隊可以在同一時間內(nèi)，在不同的地方，共同設(shè)計某一產(chǎn)品。這樣一來，不僅僅是提高了機械的生產(chǎn)效率，另一方面也能夠大大的縮短相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低了運行成本。
2數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用分析
近幾年，我國機械制造引進很多的國外先進的技術(shù)、管理方式和裝備，尤其是進入21世紀(jì)以后，對數(shù)字化設(shè)計技術(shù)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(dá)到提升機械設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)成本的目的，間接地為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟利益。
2.1數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的應(yīng)用
我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史悠久，隨著經(jīng)濟水平的不斷提高，農(nóng)業(yè)種植與收割也不斷地由手工化向機械化轉(zhuǎn)變。農(nóng)機設(shè)備朝著一體化、高速化、微電子化的方向發(fā)展，設(shè)備的操作也越來越容易，同時農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計也越來越數(shù)字化。近年來，數(shù)字化設(shè)計技術(shù)常常應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械設(shè)計工作，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計人員在進行機械設(shè)計工作時，會借助計算機，運用計算機技術(shù)來生成部分輔的設(shè)計，或者是利用計算機的預(yù)測功能來預(yù)測產(chǎn)品的性能，經(jīng)過不斷的虛擬運作，不斷地調(diào)試，從而設(shè)計出最優(yōu)的農(nóng)業(yè)機械。另外，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計人員還可以根據(jù)不同地域的地形、地貌以及農(nóng)作物特征來模擬出農(nóng)業(yè)機械運作的效果，經(jīng)過修正與開發(fā)階段，可以設(shè)計出符合各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特色的農(nóng)業(yè)機械，從而開發(fā)出其他的子功能，進而明確各部分子功能之間的關(guān)系。
2.2數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在汽車控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用
設(shè)計配電時，汽車機械的可靠性和負(fù)荷容量的需求是不可以忽視的，在利用數(shù)字化設(shè)計技術(shù)時一定要注意到這兩個方面的參數(shù)。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的節(jié)能設(shè)計在各個方面都對人們產(chǎn)生著很大的影響，在設(shè)計的過程中，我們也應(yīng)該考慮到節(jié)能減排的因素，要實現(xiàn)最有設(shè)計，使得資源的利用達(dá)到最大化，要盡可能的避免對環(huán)境的污染。因此對自動化技術(shù)在汽車機械控制系統(tǒng)中等的節(jié)能設(shè)計必須進行更加深入地研究，這樣不僅為節(jié)能環(huán)保做出了巨大貢獻，還可以為企業(yè)帶來經(jīng)濟收益，促進技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。
3結(jié)語
科學(xué)技術(shù)的進步造就數(shù)字化設(shè)計技術(shù)，而數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在發(fā)展與完善的過程當(dāng)中，也帶動科學(xué)技術(shù)進一步的發(fā)展，二者相互影響，相互促進。在實際發(fā)展中，工作人員應(yīng)該不斷地提升原有的工作效率，將產(chǎn)品的質(zhì)量控制到位。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)是新發(fā)展起來的學(xué)科，它與工業(yè)方面的生產(chǎn)以及人們的生活都有密切的關(guān)系。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)無疑是現(xiàn)階段機械設(shè)計工作最得力的助手，企業(yè)因該合理的配置資源，積極的引進先進的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)。
作者:高剛毅 單位:荊楚理工學(xué)院機械工程學(xué)院
參考文獻：
[1]閻楚良,楊方飛,張書明.數(shù)字化設(shè)計技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,2004(06).
關(guān)鍵詞:機械;設(shè)計方法;展望
Abstract: The mechanical design is an important part of mechanical engineering, mechanical design is in accordance with the requirements of mechanical work principle, structure, mode of motion, force and energy transmission, each parts of the material and shape size, lubrication methods for design, analysis and calculation and these into specific description of human based on the working process of manufacture. This paper summarizes the development trend of modern mechanical design of several commonly used methods and prospects the future of the mechanical design method.
Key words: machinery; design method; Prospect
中圖分類號：TU2
一、現(xiàn)代機械設(shè)計的特點
傳統(tǒng)的機械設(shè)計已經(jīng)形成了比較成熟的理論和方法，但是現(xiàn)代機械的面貌已經(jīng)發(fā)生了重大的變化。可以認(rèn)為，各個領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，都是現(xiàn)代機械設(shè)計理論和方法發(fā)展的基礎(chǔ)，這里包含哲學(xué)、思維科學(xué)、心理學(xué)和智能科學(xué)的研究成果；現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)與應(yīng)用化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的研究成果；機械電子學(xué)、控制理論與技術(shù)、檢測技術(shù)和自動化領(lǐng)域的研究成果；特別是電子計算機的廣泛應(yīng)用和現(xiàn)代信息科學(xué)的發(fā)展，造就了現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的理論方法體系，使現(xiàn)代的機械設(shè)計建立在與傳統(tǒng)方法迥然不同、全新的層次之上。與傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，現(xiàn)代機械設(shè)計有以下一些具體的特點。
1.1傳統(tǒng)的機械設(shè)計中，靈感和經(jīng)驗的成分占有很大的比重，思維帶有很大的被動性。但是今天，技術(shù)的飛速發(fā)展和市場競爭的激烈化，要求人們不斷地提出大膽的設(shè)想和新的開發(fā)目標(biāo)，要求運用現(xiàn)有的最新技術(shù)去創(chuàng)造出前所未有的產(chǎn)品。傳統(tǒng)設(shè)計過程明顯地不能適應(yīng)這一要求。
1.2傳統(tǒng)的機械設(shè)計著重于實現(xiàn)機械本身預(yù)定的功能，現(xiàn)代機械設(shè)計則要求把對象置于大系統(tǒng)中，進行系統(tǒng)的設(shè)計，將預(yù)定功能在人-機-環(huán)境之間進行科學(xué)合理的分配。對人開展了深入地生理學(xué)、心理學(xué)研究，要求在人與機之間做出最佳的界面設(shè)計。還要考慮機械從原材料提取、加工裝配、投入使用，直到報廢回收全生命周期各階段與環(huán)境的關(guān)系，保證自然資源與生態(tài)的平衡，實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。
1.3傳統(tǒng)的機械設(shè)計偏重于強度準(zhǔn)則，現(xiàn)代的優(yōu)限單元法、斷裂力學(xué)等領(lǐng)域的研究成果，進一步強化了人們強度設(shè)計的能力。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)代機械設(shè)計的準(zhǔn)則拓寬到產(chǎn)品設(shè)計的更多領(lǐng)域。
1.4傳統(tǒng)的機械設(shè)計過程往往是根據(jù)任務(wù)和目標(biāo)，先做出第一個方案，甚至造出樣機，然后通過評定與考核，進行修改，形成第二輪方案，如此反復(fù)，直到滿意為止。這一設(shè)計過程歷時長，消耗大，所謂滿意往往帶有很多的主觀性。現(xiàn)代機械設(shè)計則可根據(jù)各種給定的條件，運用優(yōu)化設(shè)計理論和方法，借助計算機求得最佳設(shè)計參數(shù)和方案，因此設(shè)計的耗費低，周期短，而且科學(xué)地反映設(shè)計的最佳狀態(tài)。
1.5傳統(tǒng)的設(shè)計建立在手工操作的基礎(chǔ)上，人腦的思維進度在很大程度上被這種緩慢的操作過程所約束，許多原始發(fā)生于人腦的三維構(gòu)思，在傳統(tǒng)的設(shè)計中必須用抽象的二維圖形加以表達(dá)，而代表現(xiàn)代機械設(shè)計的CAD技術(shù)則很好地解決了這些問題，技術(shù)人員從計算機那里可以很快地獲得為進一步思維所必需的理論計算結(jié)果和信息；大量的繪圖工作有計算機；屏幕上的三維圖形可以直接與人腦中的構(gòu)思接軌。在傳統(tǒng)的設(shè)計中，機器的動態(tài)效果只能通過抽象的運動學(xué)、動力學(xué)數(shù)據(jù)加以反映，而現(xiàn)代的計算機仿真技術(shù)能對未來機器的運轉(zhuǎn)狀態(tài)清楚地加以描述。在傳統(tǒng)的設(shè)計中，從概念設(shè)計、技術(shù)設(shè)計到編制工藝、計算工時成本，有許多部門用串行工作方法參與，需要一個漫長的過程，而現(xiàn)代的并行設(shè)計技術(shù)，使人們在作出一個方案的設(shè)計時，通過計算機網(wǎng)絡(luò)同時獲得后續(xù)過程相關(guān)信息，使設(shè)計者有可能及時修改方案，尋求一個全面、綜合的優(yōu)化方案。
二、機械設(shè)計的常用現(xiàn)代設(shè)計方法
2.1專業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計方法。由機械設(shè)計和計算機專業(yè)人員共同開發(fā)的計算機軟件能夠反映和描述機械產(chǎn)品在實際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理可以定量分析和計算機械零件和機械的動態(tài)行為并形成固定的設(shè)計程序這就是專業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計方法如振動分析和設(shè)計摩擦學(xué)設(shè)計熱力學(xué)傳熱設(shè)計強度、剛度設(shè)計溫度場分析等等。這些軟件都是在傳統(tǒng)的設(shè)計方法基礎(chǔ)上應(yīng)用計算機技術(shù)開發(fā)出來的。例如用pro/m軟件分析機械裝置的動態(tài)特性用ansys軟件分析應(yīng)力都是這方面很好的例子為準(zhǔn)確判斷裝置的可靠性和選擇設(shè)計參數(shù)奠定了基礎(chǔ)。
2.2 通用的現(xiàn)代設(shè)計方法。為了滿足機械產(chǎn)品性能的高要求在機械設(shè)計中大量采用計算機技術(shù)進行輔助設(shè)計和系統(tǒng)分析這就是通用的現(xiàn)代設(shè)計方法。常見的方法包括優(yōu)化、有限元、可靠性、仿真、專家系統(tǒng)、cad等。這些方法并不只是針對機械產(chǎn)品去研究還有其自身的科學(xué)理論和方法。（1）優(yōu)化設(shè)計。機械優(yōu)化設(shè)計是最優(yōu)化技術(shù)在機械設(shè)計領(lǐng)域的移植和應(yīng)用其基本思想是根據(jù)機械設(shè)計的理論方法和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等建立一反映工程設(shè)計問題和符合數(shù)學(xué)規(guī)劃要求的數(shù)學(xué)模型然后采用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法和計算機計算技術(shù)自動找出設(shè)計 問題的最優(yōu)方案。它是機械設(shè)計理論與優(yōu)化數(shù)學(xué)、電子計算機相互結(jié)合而形成的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。（2）仿真與虛擬設(shè)計。計算機仿真技術(shù)是以計算機為工具“建立實際或聯(lián)想的系統(tǒng)模型”并在不同條件下對模型進行動態(tài)運行實驗的一門綜合性技術(shù)。而虛擬技術(shù)的本質(zhì)是以計算機支持的仿真技術(shù)為前提在產(chǎn)品設(shè)計階段實時地并行地模擬出產(chǎn)品開發(fā)全過程及其對產(chǎn)品設(shè)計的影響預(yù)測產(chǎn)品性能、產(chǎn)品制造成本、產(chǎn)品的可制造性、產(chǎn)品的可維護性和可拆卸性等從而提高產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率。這種方法不但縮短產(chǎn)品開發(fā)周期也實現(xiàn)了縮短產(chǎn)品開發(fā)與用戶之間的距離。（3）有限元設(shè)計。這種方法是利用數(shù)學(xué)近似的方法對真實物理系統(tǒng)幾何和載荷工況進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素即單元就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng)。它不僅能用于工程中復(fù)雜的非線行問題、非穩(wěn)態(tài)問題的求解而且還可用于工程設(shè)計中進行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動力分析并能準(zhǔn)確地計算形狀復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形成為復(fù)雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。（4）模糊設(shè)計。它是將模糊數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到機械設(shè)計中的一種設(shè)計方法。機械設(shè)計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設(shè)計中零件的安全系數(shù)往往從保守觀點出發(fā)取較大值而不經(jīng)濟但在其允許的范圍內(nèi)存在很大的模糊區(qū)間。機械產(chǎn)品的開發(fā)在各階段常會遇到各種模糊問題雖然這些問題的特點、性質(zhì)及對計策的要求不盡相同但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是可以將各因素對設(shè)計結(jié)果的影響進行全面定量地分析得出綜合的數(shù)量化指標(biāo)作為選擇決斷的依據(jù)。
三、機械設(shè)計技術(shù)的展望
將來機械設(shè)計學(xué)必將滲透到半導(dǎo)體制造、生物工程、納米技術(shù)和機器人等行業(yè)中去在對社會發(fā)展做出貢獻的同時不斷完善自己使理論進一步創(chuàng)新。
3.1進一步實現(xiàn)系統(tǒng)性。即從系統(tǒng)觀點入手把機械產(chǎn)品看作一個系統(tǒng)或整體依賴計算機技術(shù)實現(xiàn)人、機、環(huán)境和相互協(xié)調(diào)。具體來說是把總系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)采用各種現(xiàn)代設(shè)計理論和方法追求系統(tǒng)優(yōu)化為目標(biāo)協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的設(shè)計和匹配。
3.2深化智能化設(shè)計。隨著科技的進步和發(fā)展設(shè)計要越來越多地考慮智能的因素。大量設(shè)計內(nèi)容都可通過建立模型來描述機械產(chǎn)品的各種工況行為對模型求解可預(yù)測產(chǎn)品的性能、設(shè)計的合理性和最優(yōu)性。例如各類車輛性能 評價的智能決策系統(tǒng)齒輪箱設(shè)計專家系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)等已應(yīng)用在新車的開發(fā)設(shè)計中。
3.3更加注重綠色思想。綠色設(shè)計技術(shù)是對產(chǎn)品在其生命周期中按符合環(huán)境保護、資源利用率最高、能源消耗最低的要求進行設(shè)計的技術(shù)。要求設(shè)計者從全周期考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性和基本屬性在設(shè)計時始終立足于人的身心健康、環(huán)境保護等同時要求所設(shè)計的產(chǎn)品具有可回收利用性對環(huán)境的損害最小。
