現代機械設計技術與方法探討

王志恒　劉迎普

摘要：網絡技術的飛速發展，異地協同設計和制造，以及對用戶對產品的要求、設計、加工、組裝等一系列的步驟都實現了可能性。但是，達到這些目最為重要的一點就是將產品的設計方案能夠以三維化的形式展現出來。為了實現這個目的，就需要大量的實用三維軟件和有一些智能化的設計軟件、以及虛擬顯示技術和多媒體技術的實用。所以，機械設計方法的發展和改善都是在綜合理論為主要前提下通過運行多種先進科學技術完成的。

關鍵詞：現代機械設計;技術;方法

1 現代機械設計的特點

現代機械設計的種類非常的多，而且所涉及的機械產品的結構也變的越來越復雜，其功能的多樣性也在不斷地增多。但是從能夠實現的功能來看，這些機械產品所包含的結構主要為動力系統、傳動系統、執行系統、操作系統以及控制系統等，每個系統如果進行更為深層次的劃分為更小的子系統，給個小型的子系統也會承但相應的工作的任務。

從機械發展的目前狀況來看，其最為主要的鮮明特點就是要求其再設計的過程中不僅要對機械的工作原理、機械的結構分布、運動的方式、力的傳遞。能量的消耗、物流技術、各個零部件的材料選取、結構的形狀、尺寸大小、潤滑的方式等進行科學的研究構思、分析和計算，在此基礎上還要結合其他一些科目和多個科學技術，必然要創造性工程、美學、仿生學、控制學、機械電子信息技術、價值工程等，這樣所設計出來的產品在競爭的激烈的機械市場才具有更強的競爭力。

2現代機械設計技術

現代機械設計技術較多，如計算機輔助設計技術、節能環保設計技術、系統化機械設計技術等，一定程度上推動了機械制造行業的蓬勃發展，因此，加強這些技術的分析，能夠為其實際應用提供指導。

2.1計算機輔助機械設計方法

計算機輔助設計也就是簡稱為CAD，該項技術是電子信息技術的一個非常重要的組成成分。這個當前較為熱門的新興科學運用現在先進的計算機在設計的過程中能夠對所涉及的產品進行高速的計算而且其繪制圖形的能力也是也是收到大多數設計工作者的喜愛，這項新近技術的誕生改變以往在圖紙上手動繪制設計物品的方式，最大程度上提高了整個繪制過程的精度和準確定，這也讓產品的開發更具有可靠性。而且科技人員的智慧和能力也得到一定程度的延伸和提高。改性技術也把計算機所具有的計算速度快、計算準確性較高、具有一定的記憶能力、邏輯判斷能力、圖像顯示等多種功能得到最大化的發揮出來，而且計算機的一些特殊功能也幫助相關的產品開發工作者更方便的去設計產品，不僅大大節省了工作人員的體力而且還提高了工作的效率和質量，縮短了工作的周期。

CAD 系統主要包括硬件部分和軟件部分這兩大類。硬件系統是計算級在工作過程中能夠穩定的基礎，也就是物質基礎;而軟件部分是計算機輔助設計中最為主要的核心存在，特很大程度上決定了計算機的功能。綜上所述也就是硬件和軟件共同做成了CAD 系統。其中軟件部分又可以劃分為系統軟件、支撐軟件以及應用軟件這三個主要組成部分。系統軟件主要起到的功能就是對于計算機內部的資源進行劃分和管理從而保證其能夠做到自動控制作用。，他是整個軟件的核心內層，這個核心還可以分為操作系統和數據通信系統等。支撐軟件主要的作用就是幫助人你們更為高效地開發這個軟件的作用和深層次的意義，所以這個支撐系統也是為了開發軟件而存在的。應用類的軟件是用戶為了解決計算機以及計算機中的各個軟件和支撐軟件而設計的，通過用戶的自行定義來解決這些軟件出現的一些常見問題。

2.2節能環保設計技術

隨著人們環保意識的提高，現代機械設計中越來越注重環保節能方面的考慮。當前，節能性能是衡量機械設備或零件性能的重要指標之一，因此，現代機械設計中一方面先應從材料選擇、使用性、加工工藝、結構布局等方面注重節能方面的考慮，以提高能源利用率、實現節能目標。另一方面，在滿足設計質量要求的前提下，注分析是否有可回收利用的資源，降低污染物的排放。

2.3系統化機械設計技術

現代的機械設計已經和傳統的機械設計方式存在很的產別，傳統的機械設計都是注重產品是否能夠實現設計之前所預期的功能，現代的機械設計更加的先進加入更多的元素，使得設計的機械產品更加系統化、自動化、信息化和柔和化。從現在所設計的機械產品的系統來看，機械系統把原有的控制技術不斷的完善和改進，所以整個產品的性能有個質的飛躍，而且功能方面也是不斷的滿足人們生產的需求，甚至讓原有的機械產品中的結構也發生了一些變化，從而讓整個行業的經濟收益也得到很好的改善。所以機械結構的產品設計以及控制技術都是機械工業發展的必然方向，也是利用較為新型的技術來改造傳統機械設計的重要方法。

隨著科學技術的飛速發展，人們對于產品的功能要求不斷增多這就導致整個機器產品的復雜程度液提高了一個檔次，所以在使用的過程中其產品的壽命也縮短，更新換代的速度也變快。但是，在產品的設計過程中，其機械產品的設計手段在很大程度上跟不上其更新換代的速度，更加的更不上時代的發展速度和人們的需求。

3現代機械設計方法

現代機械設計工作開展中為提高工作效率，減少不良狀況的發生，設計人員除熟練掌握專業的設計技術外，還應掌握一定的設計方法，以達到事半功倍的設計目的，結合實踐經驗得知，設計人員尤其應注重以下內容的認真落實：

（1）明確步驟及功能要求。為提高機械設計效率，現代機械設計時應做好以下兩方面工作：一方面，明確設計步驟。機械設備或零件千差萬別，設計時除存在細小的差別外，大部分步驟相似。首先，充分分析機械設計需求，明確機械設計的約束條件，制定詳細的設計任務書。其次，在對機械功能認真分析的基礎上，確定相關參數，并提出多套設計方案，進行對比分析。最后，確定最佳的設計方案，使用專門的設計工具，依據相關規范進行設計，尤其應準確把握設計細節，如機械尺寸、特性等。另一方面，明確功能要求是機械設計考慮的重點內容，是確保設計質量的關鍵。因此，現代機械設計時應加強機械耐磨性、穩定性、壽命、剛度、強度等方面的要求。同時，還應兼顧經濟性、結構工藝性方面的考慮。

（2）注重相關參數的計算。現代機械設計中相關參數計算的準確與否往往給機械制造質量產生直接影響，因此，設計中應對機械運行情況進行模擬，掌握機械運行規律，在對其受力情況深入分析的基礎上，計算相關參數，期間尤其應注重機械零件強度參數研究。機械零件強度由變應力強度與靜應力強度之分，而變應力包括對稱循環變應力、脈動循環變應力、非對稱循環變應力，設計過程中設計人員應結合機械設計需求，加強各種類型變應力變化規律的分析，確保機械設計強度滿足實際要求。另外，機械運行中不可避免的受到摩擦力影響，為延長其使用壽命，提高機械的抗摩擦能力，設計時應注重關鍵位置的潤滑設計。

結束語

隨著我國科學技術的飛速發展，在整個機械領域能夠使用的材料也越來越多，這項技術也計入更多的新興技術、新的工藝、新的研究方法等。這也實現了一種機械設計技術可以具備更多功能并且成為更多理念的載體。

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