淺析機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的重要性

摘?要：為了提高機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)水平，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)逐漸復(fù)雜化的特點(diǎn)，尤其是對機(jī)械產(chǎn)品的高性能，高質(zhì)量的需求，需要我們不斷發(fā)掘設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，只有這樣才能促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)水平快速提高。本文主要圍繞下機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新理念和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)展開討論。機(jī)械設(shè)計(jì)制造作為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的重要部分，對于社會經(jīng)濟(jì)有著很大影響。本文主要對機(jī)械設(shè)計(jì)制造方法進(jìn)行分析，并探討在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的重要性。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);分析研究

設(shè)計(jì)技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比而言，本身就包含了設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新的理念和思路。任何一件事物的創(chuàng)新都離不開思維的創(chuàng)新，機(jī)械設(shè)計(jì)也不例外，創(chuàng)新思維是機(jī)械設(shè)計(jì)不斷向前發(fā)展的根本。作為機(jī)械設(shè)計(jì)的從業(yè)人員，要善于把理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，并且運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)出符合大眾需求的高品質(zhì)機(jī)械產(chǎn)品。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的重要性

（1）程序性：從機(jī)械設(shè)計(jì)的過程來看，它更加重視產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)再到銷售的一體化設(shè)計(jì)，因此這就需要設(shè)計(jì)者從產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)以及施工總體設(shè)計(jì)等步驟進(jìn)行全面的考慮，從而更加體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)方法的程序性。

（2）系統(tǒng)性：從設(shè)計(jì)系統(tǒng)的角度來分析，機(jī)械設(shè)計(jì)更加注重使用系統(tǒng)工程來進(jìn)行處理問題，因此在設(shè)計(jì)的過程中力求將各個部分進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使其成為一個有機(jī)的整體，從而使整個系統(tǒng)得到最優(yōu)化的處理，使系統(tǒng)與外界也能產(chǎn)生相應(yīng)的聯(lián)系。

（3）創(chuàng)造性：當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)處在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化增長動力的攻關(guān)期。供給側(cè)創(chuàng)新不足導(dǎo)致很多關(guān)鍵設(shè)備，核心技術(shù)和高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口，核心技術(shù)被“卡脖子”的事情時有發(fā)生。解決這一問題的關(guān)鍵在提高科技創(chuàng)新能力，提高供給側(cè)體系質(zhì)量。因此機(jī)械設(shè)計(jì)要敢于打破常規(guī)，突破傳統(tǒng)思維，探索新方法，新原理，并且依托先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和工具，來開發(fā)出高品質(zhì)的，具有原創(chuàng)性的新產(chǎn)品。

（4）高效性：運(yùn)用技術(shù)設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品，在質(zhì)量檢測時可以直接使用計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行模擬使用，這樣設(shè)計(jì)者可以直接看到自己設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量水平，同時節(jié)約了很多設(shè)計(jì)時間。除此之外機(jī)械設(shè)計(jì)可以縮短前期準(zhǔn)備和細(xì)節(jié)工作的時間，大大提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率。

（5）優(yōu)化性：機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)力求通過不斷優(yōu)化相關(guān)的理論和技術(shù)，達(dá)到技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)化，從而使參數(shù)、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)整體等都得到最優(yōu)化的處理，進(jìn)而使產(chǎn)品具備高性能、低成本的特點(diǎn)。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)方法分析

（一）系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)方法

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中，一般都是將要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品分為幾個模塊，分別進(jìn)行探討研究。但在一個公司內(nèi)各部門之間并不能做到及時交流，這種現(xiàn)象導(dǎo)致各部門設(shè)計(jì)出的部件產(chǎn)品都是獨(dú)立存在的，片面不完整的。而系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)方法要求，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中是一個完整的整體，要用系統(tǒng)完整的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，在確立好設(shè)計(jì)方案后還要把產(chǎn)品的制造過程和運(yùn)行情況都考慮進(jìn)去。要想設(shè)計(jì)出一個好產(chǎn)品，就要把系統(tǒng)開發(fā)、制造、運(yùn)行三個方面綜合考慮，這樣設(shè)計(jì)生產(chǎn)出的產(chǎn)品才能符合社會需要。

（二）優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是根據(jù)人的經(jīng)驗(yàn)和想法直接確定方案的設(shè)計(jì)模式，已經(jīng)不再符合機(jī)械設(shè)計(jì)。優(yōu)化設(shè)計(jì)方法不僅要考慮所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，同時還要把所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的運(yùn)輸和流通等都考慮全面。要完成一個優(yōu)秀的機(jī)械化設(shè)計(jì)方案，需把優(yōu)化設(shè)計(jì)中的數(shù)學(xué)模型和設(shè)計(jì)方法都運(yùn)用到其中。因?yàn)閮?yōu)化涉及的方法是以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具，在探究數(shù)學(xué)模型的過程中找到設(shè)計(jì)產(chǎn)品的最佳方案，所以機(jī)械設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品前首先要建立一個完整的數(shù)學(xué)模型，這樣一個復(fù)雜的機(jī)械問題就轉(zhuǎn)變?yōu)榱藬?shù)學(xué)建模問題。設(shè)計(jì)人員在選出最佳方案后，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件將設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型求出解，然后再將求出的結(jié)果應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，從而滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各種需求。

（三）有限元分析方法

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元分析方法迅速發(fā)展成為設(shè)計(jì)計(jì)算方法重要組成部分，這種方法的使用原理是將設(shè)計(jì)產(chǎn)品分成有限的、獨(dú)立的、相互聯(lián)結(jié)的三個部分，這些被分出的部分大多都是一些比較常見的形狀。例如在有限元分析方法中，如果被分析的產(chǎn)品是平面的，就可以把它劃分到四邊形里面，如果要分析到產(chǎn)品是立體的，就可以把它劃分到六面體里面。在劃分完產(chǎn)品單元后，設(shè)計(jì)人員接下來就要確定所分析產(chǎn)品的每個變量，然后將分析出的產(chǎn)品變量應(yīng)用的單元函數(shù)中，并進(jìn)行求解，最后再將列出的單元方程連立求解。

三、結(jié)語

總之，機(jī)械設(shè)計(jì)方法是在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的完善和發(fā)展，這個系統(tǒng)的主動性比較強(qiáng)，設(shè)計(jì)需要的時間短，消耗低的優(yōu)點(diǎn)。除了這些，機(jī)械設(shè)計(jì)方法在產(chǎn)品的制造、報(bào)廢、回收等方面都比傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法要好。同時這種設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)過程中可以吸取很多領(lǐng)域和學(xué)科知識，并將這些優(yōu)秀的資源應(yīng)用到自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，機(jī)械設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)不僅體現(xiàn)在獨(dú)特的創(chuàng)造性，它還會將不同的優(yōu)秀科學(xué)技術(shù)完美的融合在一個設(shè)計(jì)產(chǎn)品里。因此，機(jī)械化設(shè)計(jì)如果想持續(xù)發(fā)展，就一定要與先進(jìn)科學(xué)技術(shù)結(jié)合，只有這樣才能使自身價值不斷提高。

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作者簡介：王莉（1974-），女，漢族，四川瀘縣人，本科，副教授，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械基礎(chǔ)、材料類。