現代機械設計的創新設計理論與方法研究

蔡華麗

摘要：所謂現代機械設計方法和創新設計理論，與傳統的機械設計方法有所不同，這是共識。而且在現代社會，由于計算機技術不斷發展，而且人們的技術水平不斷提高，進行機械設計的方法一定是綜合的且全面的，具有一定的系統性，并能夠結合傳統的設計方法開拓創新，為機械行業帶來更多的幫助，希望能夠為機械設計帶來更多的幫助。

關鍵詞：現代機械設計;創新設計理論;方法研究;

引文：

傳統意義上的機械設計已經跟不上時代發展的需求，目前現有的機械設計是在之前的基礎上融入新的知識得到的。總體而言，現在的機械設計要比傳統的設計方法優化很多，為生產部門帶來了很多便捷，提高了機械工業的生產質量和工作效率，同時在生產機械的過程中也把失誤降到了最低，節約了生產成本。科學技術的使用拓寬了機械設計的道路，讓不可能成為了可能。

一、機械設計創新理論分析

1、全局設計理論

在機械設計的具體方法上，對于大多數項目，我們必須在設計的早期階段有一定的意識，能夠分析每個環節，并規劃出藍圖，在此基礎上，詳細設計是機械設計的重要方法。傳統設計與現代機械設計的比較過程中，這與全局設計是不可分割的。然而，這種全局設計在概念上卻有所不同。傳統的機械設計方法局限于設計本身，在機械設計過程中，我們應該能夠從全局的角度分析一些細節，即通過計算機輔助設備，分析外部環境因素和一些經濟成本的影響。在機械設計的規定時間內，能保證機械設計方法更加完善完善，能滿足大多數人的利益，在實際設計過程中節省更多時間，提高生產效率。必須充分關注所有環節，以開展全局設計，所謂全局設計，不是說有必要在準備過程中探索大局，具體是什么方面和如何實現。相反，要把握一些關鍵問題和一些現有影響因素，根據要素規劃整體方案，避免總的談，從而達到更好的整體設計。

2、以實用為前提進行設計

在現代機械設計的過程中，我們的目的是比較強烈的。首先要明確我們要實現的一些目標，這樣才能更好地進行機械設計，滿足現代機械設計的發展目標。這里我們要講的一個問題就是，在進行機械設計實用性的前提下。大多數時候，技術人員沒有分析實際情況。在早期的機械設計過程中，他們充分利用了一些先進的設計方法，對一些工程進行了理想化的分析。設計圖紙不實用，造成一些問題。畢竟，完美的機械設計圖紙必須是實用的，才能應用到具體的工程中，這也能起到巨大的作用。如果不符合實際情況，再高端的機械設計也無法獲得更好的利潤，這自然引出我們在實用性前提下進行機械設計的話題，這實際上給工作人員的技術水平帶來了很多考驗。比如，機械人員在設計過程中，往往采用計算機進行設計，沒有更多的實際調查，不同的企業有不同的情況，在機械設計過程中，需要考慮工業發展水平和實際經濟狀況，從而能夠構建一個更符合實際的機械設計狀況。可以說，以實用性為前提是，我們希望達到的目標，也是現代機械設計方法中較難解決的問題，這就要求工作人員具有較高的技術水平，也需要能夠與多方合作，探索出更完善的設計方法。

二、現代機械設計方法研究

1、電子信息技術設計法

通過計算機技術與通訊技術的完美結合，機械設計方法得以被廣泛應用，這種設計方法使設計人員的設計理念能夠得以得以實現，能夠利用計算機的運算方法解決人工無法完成的繁重計算工作。而計算機本身就可以憑借其精確的算法和設計思路去完成設計方案，計算機是機械設計繁重的工作得以解放，能夠事半功倍的去完成一項設計。

（1）、使用CAD軟件

為了滿足機械設計的需要，人們利用計算機的優點成功的設計出了一款機械設計輔助軟件CAD。CAD能夠幫助設計人員將復雜的設計簡化，省去了計算和手動繪圖。并且在設計過程中，自行根據需要進行優化。因為計算機的知識及數據存儲量絕對遠遠多于設計人員，所以優化設計成果的工作比設計人員更輕松高效。通過計算機輔助軟件的幫忙設計人員可以把一些繁瑣和容易出錯的部分交給強大的計算機，人與計算機的合理分工使得機械設計變的高效高量。

CAD軟件不是萬能的，盡管它做了很多工作解決了很多問題但是它依然無法離開設計者的操作。首先，CAD只是輔助性軟件，例如設計思路和理念及設計圖紙在生產實踐中能否發揮其性能這些都不是CAD所要解決，因為計算機只是安裝命令去執行不具有思維，不能處理一些抽象的問題。

在未來機械設計力求實現完全自動化。設計人員的設計理念和思路一并由計算機或者某一軟件完成，但是從現有技術水平來看，實現著一目標還有非常長的一段距離，根據現有的機械設計水平，只能做到人與計算機協同操作。利用CAD設計機械機構時主要還是要依靠設計人員的設計理念和思路。計算機只是安裝指令去做一些復雜的計算和整理性的工作，所以在人機合作中設計人員占據著領導者位置，而計算機只能服從指令，整個設計工作是先從設計人員開始的，然后設計人員發揮自己的創作力和想象力去指導計算機去完成一些龐大的數據處理工作，只有設計人員與計算機都發揮其最佳狀態，就能快速高效的制造出一些高質量的設計成果。

（2）、數據庫管理

目前各行各業都在完善自己的數據管理系統，以求在激烈的市場環境中尋求發展，目前可用于商業及事業單位數據存儲的軟件有很多。就機械設計領域而言，就需要有一個具有強大功能的數據管理軟件。數據管理系統內部可以自行對數據進行分類，把一個設計方案輸入進去可以結合以往的數據給出一些指示，但是就目前科學發展而言，數據庫實現這些功能還不是一朝一夕得以實現的，所以我們要利用科學技術實現這一目標。

設計人員在進行機械設計工作時，難免會借助一些資料和以往的經典案列來豐富自己的設計。從一組數據到一個解決方案可能都需要翻閱大量書籍才能得到。拋開設計過程遇到的問題，就設計之前的準備工作就需要好長一段時間，所以那個年代的設計工作者是辛苦的。所以，人們在了解到計算機存儲量大的特點之后，就把機械設計的各種數據和資料投放進去，一旦設計者需要可以迅速上網查詢，而且可以多組數據一起比較。計算機普遍被應用的今天為機械設計者節省了很多時間，可以讓設計人員快速做好設計準備工作，把大部分經歷放在機械設計過程中。

2、從實際情況出發進行設計

從實踐的角度看，機械設計是一個需要考慮的關鍵問題，也是現代社會機械設計的一大難點。實現機械總體設計需要各方的共同努力，其中首先要做的就是對相關項目進行調研。在機械設計過程中，避免出現過于理想化的圖紙，避免出現實用的圖紙，這樣不會給人們帶來更多的實惠。從實際出發，考慮具體的影響因素和具體的應用環境、相關的經濟問題和成本問題，以便更好地進行機械設計，使技術人員在初步的總體分析過程中有一個清晰的思路，以便開展相關的技術環節。這就是我們在生活中常說的基于實用性的。機械設計圖紙需要在相關工程中得到應用，并在一些理論上有所創新，這與我們的科學探索不同。我們必須注重經濟性，注重實用性，相應地提高生產效率，才能給整個機械行業帶來更多的幫助。

3、變形設計思想

這種設計思想就是要把原設計出的產品作為試驗品，在此基礎上設計出更具使用意義的產品，使產品的功能得到最大層度的體現。讓更多的用戶喜歡這個產品。變形設計其中有一種變形設計我們稱之為三維參數變形設計，因為需要將變形中的兩種約束的驅動作為設計的基礎條件來進行設計。在修改尺寸時采用傳統的參數設計法進行修改，并把其他的尺寸也根據情況做出一些調整，由此便得到了用一種設計結構生產出的具有不同尺寸的三維零件。對于三維參數變形而言這些設計很簡單，因為除了這些變形設計還可以得到關聯工程圖的各個試圖的尺寸、地理位置及精確的比例和詳細的注解等，對于一系列機械設計所需要的參數都能夠得到，為生產制造出更高標準的機械產品提供了很大幫助。

結語：

機械設計人員在技術機信息技術如此發達的今天，需要更創新自身的設計意識，設計者要敢于突破舊的設計理念，要在實踐和理論中得出具有時代特色的設計理念。設計人員要善于利用技術機的優點，在其輔助下完成質量更高的設計成果。

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