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

倪建

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(duì)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(kāi)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(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)有著很大影響。本文主要對(duì)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

引言

與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)技術(shù)相比，機(jī)械設(shè)計(jì)本身就包括一定的創(chuàng)新思路和理念，所有事物的創(chuàng)新都是創(chuàng)新思維在做支撐，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)也同樣包含創(chuàng)新的思維和發(fā)展方向。只有善于把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和把理論知識(shí)相結(jié)合，才能優(yōu)先運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，最終設(shè)計(jì)出高品質(zhì)的機(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

（一）程序性：從機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程來(lái)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。

（二）系統(tǒng)性：從設(shè)計(jì)系統(tǒng)的角度來(lái)分析，機(jī)械設(shè)計(jì)更加注重使用系統(tǒng)工程來(lái)進(jìn)行處理問(wèn)題，因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中力求將各個(gè)部分進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使其成為一個(gè)有機(jī)的整體，從而使整個(gè)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。

（三）創(chuàng)造性：當(dāng)前我國(guó)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(zhǎng)動(dòng)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(shí)有發(fā)生。解決這一問(wèn)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(lái)開(kāi)發(fā)出高品質(zhì)的，具有原創(chuàng)性的新產(chǎn)品。

（四）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(cè)時(shí)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(shí)節(jié)約了很多設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)間，大大提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率。

（五）優(yōu)化性：機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)力求通過(guò)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(gè)模塊，分別進(jìn)行探討研究。但在一個(gè)公司內(nèi)各部門之間并不能做到及時(shí)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(guò)程中是一個(gè)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(guò)程和運(yùn)行情況都考慮進(jìn)去。要想設(shè)計(jì)出一個(gè)好產(chǎn)品，就要把系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、制造、運(yùn)行三個(gè)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(huì)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(shí)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(gè)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(guò)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(gè)完整的數(shù)學(xué)模型，這樣一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械問(wèn)題就轉(zhuǎn)變?yōu)榱藬?shù)學(xué)建模問(wèn)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(gè)部分，這些被分出的部分大多都是一些比較常見(jiàn)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(lái)就要確定所分析產(chǎn)品的每個(gè)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、關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析

（一）有效提升現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的機(jī)械制造與設(shè)計(jì)相比，當(dāng)前所指的機(jī)械設(shè)計(jì)主要是針對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)而言，當(dāng)前積極有效應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)方法不僅能夠有效降低機(jī)械制造工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，更能快速提升機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，最大程度上降低機(jī)械制造產(chǎn)品的安全隱患。當(dāng)前的機(jī)械制造企業(yè)擁有的自動(dòng)化生產(chǎn)條件和科技水平在某種程度上代表著企業(yè)的發(fā)展實(shí)力和未來(lái)前景。一旦機(jī)械制造企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平不高，也會(huì)使得國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)受到一定的影響。要想順利提升機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用效果，就要持續(xù)投入高端設(shè)計(jì)技術(shù)。當(dāng)前已經(jīng)在機(jī)械制造中成功應(yīng)用的機(jī)械設(shè)計(jì)高端技術(shù)主要包括計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、信息技術(shù)等。這些高端的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)能夠更好地幫助機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更高層次的運(yùn)營(yíng)和生產(chǎn)，積極為我國(guó)的工業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）積極提升機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的自動(dòng)化水平

首先，機(jī)械制造企業(yè)開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)的工作中，既要高度重視機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化水平，又要高度關(guān)注機(jī)械制造的環(huán)保和能耗問(wèn)題，因此，需要不斷創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和改進(jìn)機(jī)械制造的工藝水平，在不斷減少資源消耗量的同時(shí)確保使用最低的能耗生產(chǎn)出最多的高質(zhì)量機(jī)械制造產(chǎn)品，這樣對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)成本控制十分有利;其次，在機(jī)械制造與機(jī)械設(shè)計(jì)的進(jìn)步與發(fā)展過(guò)程中，機(jī)械制造企業(yè)不僅需要自力更生加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法的研究，更要立足世界，積極引進(jìn)先進(jìn)的國(guó)外機(jī)械制造與設(shè)計(jì)工藝和技術(shù)，有效提升自身的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造水平。

結(jié)束語(yǔ)

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(gè)系統(tǒng)的主動(dòng)性比較強(qiáng)，設(shè)計(jì)需要的時(shí)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。

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