对现代化机械设计方法与过程的探讨讨论

岳峰

摘要：在现今工业生产当中，机械设备具有十分重要的作用。在我国信息、科学技术快速发展的情况下，使得机械设计制造技术也在此当中获得了快速的发展。其中，設计的方法与过程十分关键，将直接关系到最终机械设备的使用效果，也是具体机械生产当中非常重要的工作内容，需要能够引起重视。在本文中，将就现代化机械设计方法与过程进行一定的研究。

关键词：现代化机械设计;方法;过程

0  引言

机械设备是现今工业生产当中的重要设备类型，在现今行业快速发展的情况下，对于机械产品设计也具有了更高的要求。在该情况下，即需要能够充分做好设计理论以及设计过程把握，以创新方式的应用做好机械设计工作，更好的满足实际生产需求。

1  机械设计发展

在以往机械设计当中，在理论方法上存在较为传统的情况，具体来说，即是对单一机械设计方法进行应用，应用的为传统计算公式，根据传统规定与以往经验开展定向设计，无法保证产品设计质量，且在模式上也存在较为落后的情况。在新的技术与需求背景下，对于机械设计具有了更高的要求，需要能够积极做好设计方式的转变与优化。

近年来，机械设计技术一直处于快速的创新发展过程当中，相关产品具有了更快的更新换代速度。为了能够对群众的物质需求做出保证，设计者即需要能够积极做好创新工作，对具有更高性能的产品进行研究。同传统方式相比，现代法具有更强的主动性，能够在对时代发展相适应的基础上，对群众的物质方面需求进行满足。同时，现今设计也具有了更短的时间以及更低的成本。在以往设计当中，主要是根据方案对样品机器进行制造，在经过比对后对二次方案进行制定，在多次重复后制造出符合需求的产品，但对于该方式来说，具有较久的设计时间与费用。在现代方式中，则将根据电脑为基础进行仿真设计，在优化后满足规定要求，在成本、时间需求方面更低。

2  设计过程

在现今科学技术快速发展的过程中，我国的机械制造行业也获得了快速的进步。在具体机械设计当中，设计过程是必须遵循的一项内容，也是良好完成设计目标的关键。具体来说，在机械设计当中的过程可以分为4部分，其分别为：第一，项目设计前期阶段。这是机械设计工作开展的基础环节，能够为后续设计工作的进行打下了良好的基础。在具体前期阶段工作中，需要能够做好实地考察以及市场调研工作，强化分析市场因素，做好可行性研究，对科学的计划方案进行制定;第二，方案设计分析。在该环节中，主要是对系统运行原理、功能总体与功能组合要素等方面进行分析，在综合分析的基础上做好最佳设计方案的确定;第三，技术设计。在该环节中，将对机械设计中不同环节的实验数据模型、结构部署与选型设计等方面内容进行分析，以此为施工设计活动的进行提供数据方面的支持。可以说，在实际机械设计活动进行中，其中的不同环节都会对机械设计经济效益以及设计合理性产生影响，需要能够在不同环节当中做好对应工作，加强分析，以此对人们的多样化需求进行满足。

3  机械设计方法

3.1 系统分析方法

在以往机械设计当中，将客体实现对多个单独模块的划分，之后再对不同模块进行单独的研究。其优点，能够具有较强的针对性，但也存在一定的缺陷与不足，即不同组织间存在的交流较少，进而影响到总体成效，并因此在获得的结论方面存在缺少系统性等问题的情况。在现今设计方式当中，对于整体性具有更高的强调，即使用系统工程法进行研究，并对系统运行、生产状态相结合，在保证不会影响实际条件的基础上，做好合理方案的制定，保证所设计出的产品能够达到预期。

3.2 优化设计方法

在以往机械设计中，主要是在保持产品特定条件的基础上做好方案的拟定，对产品安全性能分析，同时包括有使用时间与强度等，最终做好尺寸的确定。在现今设计中，即可以在原有的基础上，将产品流通等处于设计后期的内容也进行考虑，更注重产品的综合性。在实际设计当中，对数学模型进行建立是经常应用到的方式，能够将复杂设计内容实现对数学知识的转变，以模型为基础更好的进行优化设计。

3.3 有限元分析

该方式在力学领域、热学领域应用后，目前在机械设计领域当中也具有了较多的应用。具体来说，即是将对象实现对一定形状单元的拆分，保证不同单元间具有相互联系、彼此分离的特点，之后对对象变量进行分析，在形成计算求解后获得所需的数据。

3.4 反求工程设计

这是现今机械设计领域当中应用较多的方式，在实际应用过程当中，将初步拆分已经设计完成的产品，对具体的设计原理进行分析，以该原理为基础对类似产品进行设计的方式，具有逆向分析特点。我国作为世界大国，对于机械产品具有较大的需求量，且具有较好的市场发展前景，但在生产工艺方面存在一定的落后情况，研发团队无论是在素养还是能力方面都有待提升，并因此对整体制造水平产生影响。在该情况下，则可以通过高性能机械设备的采购，对其以逆向的方式研究分析，在经过优化后对先进设备进行研制，能够在对研发时间有效缩短的情况下，实现技术的进一步发展。

4  设计创新方法

在现今科技水平快速发展的情况下，机械设计对于设计精准度、设计理念以及产品质量也具有了更高的要求。要想更好的实现目标，即需要做好以下创新方法的应用：

第一，计算机辅助设计。

在该设计方式中，通过电子技术优化机械设计过程，使整个设计具有更为完善的特点。在具体以计算机进行辅助设计时，需要经过建设模型、项目分析以及处理图形等环节，通过CAD等技术的应用将机械设计当中的物理模型实现对数学模型的转变，以此以更为精确的方式研究产品运行系数与状态，实现对产品的优化处理。

第二，变形设计。

即是在原始机械产品的基础上做好优化设计工作，以此起到不断增加机械产品衍生品种类的效果。具体方式，即是对原有机械产品在形式、大小与原理等方面做好创新设计，在对产品适用性不断提升的基础上，起到提升产品利用效率的效果。

第三，并行设计。

该方式在实际应用中，在设计流程顺畅性、节约设计时间等方面都具有较好的效果。在实际应用中，在将工程教学、辅助设计为依据的基础上，使机械能够向着一体化的方向发展，以此实现机械设计效果的提升。

第四，制造工艺创新。

对于机械设备来说，其在经过设计制造完成后，其在操作流程、功能原理方面则将进入到模式化状态当中。从现实角度看来，技术创新正是机械设备制造当中的重点，在新技术形成、成熟后，则将进入到高频度的使用当中，在该过程当中，则很难获得突破性进展。为了能够对该种问题进行有效的解决，则可以在制造工艺上入手强化创新与开发，积极提升设备构造当中组成部分、工艺的技术性开发，在提升功能性的基础上强化机械设备整体性，使机械设计在实际应用中也能够获得创新。

第五，自动化提升。

在设备创新设计当中，不仅需要能够在基层层面对操作便捷性进行提升，且需要能够对自动化流程设计方式进行应用，以此起到解放人员劳动力的效果，使自动化智能功能对部分需要人工完成的内容进行替代。在机械设备系统当中，该种自动化方式的应用，不仅能够对设备整体效率进行提升，且能够较好的满足工作在精确性方面的要求，在对设备智能化、自动化创新理念提升的基础上，使机械设计在运转流程中获得创新。

第六，信息平台支持。

对于机械设计理念来说，虽然是工作人员个人的工作经验与智慧，在实际设计当中，要想更好的实现该种设计理念，也需要能够应用到网络以及信息技术，在创新效果上发挥良好的辅助作用。对于机械设备设计这项工作来说，其自身即是具有细致、繁琐特征的活动，通过综合化网络平台的建立，则能够帮助我们对先进设计理念进行積极的吸收，更好的保障产品品质。

5  设计发展趋势

在未来发展中，机械设计将向着以下方向发展：

第一，智能化。

在时代发展的过程中，新技术的出现将为机械设计提供新的机遇。在网络技术普及的过程中，也使得机械设计获得了快速的发展。在未来一定时间内，智能化将成为我国机械设计当中的重要发展方向，是未来发展的主要趋势。

第二，精密化。

在社会发展中，人们的认知、需求方面也发生了较大的变化，如更多对精细化具有重视，更多的对产品品质具有关注等。尤其是对于航空用品以及专业用品机械来说，在设计精确性方面更是具有非常高的要求，使得精密化将成为未来行业发展当中的重要趋势，对于产品品质以及使用效果的提升都具有十分重要的作用。

第三，绿色化。

在经济发展当中，人们对于环保、生态具有了更高的要求，更加关注生态健康。近年来，国家对于环保发展也提出了更高的要求，采取一系列措施推广绿色产品、发展环保事业。在未来机械设计当中，即需要能够将环保理念良好的融入到其中，以此对具体设计、制造当中对于生态环境造成的污染进行降低。

第四，前瞻融合设计。

在未来机械设计当中，前瞻性是需要重点考虑的点。在产品的设计环节中，即需要能够全面考察产品在市场当中的应用环境、使用人群以及需求程度等方面内容，科学考量外界相关因素，在充分体现出前瞻性的基础上，保证所设计出的产品能够拥有应用市场，保障企业经济效益。

同时，在现今机械设计当中，在方法理论层面还属于新兴学科，将对传统机械设计的很多部分进行改变，这时需要能够将交叉性知识的把握为依据，充分做好现代机械设计理念的融合。具体来说，即是在机械设计层面做好电气自动化、计算机与力学知识内容的融合，不断丰富机械设计理念，体现出产品设计的创新性。

6  结束语

在上文中，我们对现代化机械设计方法与过程进行了一定的研究。在实际设计当中，即需要能够做好设计理念的把握，在做好设计方式创新的基础上更好的满足机械行业发展需求，设计出具有高质量、具有竞争力的机械产品。

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