探索現代的機械設計技術

韋義林

摘 要：隨著機械工業的不斷發展，機械設計技術在不斷更新。機械設計受制于原材料和使用功能等因素，因此，機械設計需要使用很多不同的設計技術和方法。簡要闡述了現代機械設計創新的重要性和具體的機械設計技術，希望能為相關單位提供一些借鑒之處。

關鍵詞：機械設計；CAD；數控機床；機械制造業

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.135

1 現代機械設計技術創新的重要性

傳統意義上的機械設計技術早已無法滿足現代機械設計動態化和創新化的要求，因此，解決目前機械設計中存在的問題、促進現代機械設計技術的發展和創新具有較大的現實意義。我國注重現代機械設計中高科技的應用，并很好地改良了機械設計技術。隨著科學技術的迅速發展，現代機械工程得到了很大的發展，現代機械設計技術作為機械工程的重要組成部分之一，也獲得了很大的提高和進步。我國的現代機械設計技術和理念是建立在以往的機械設計技術基礎上的，但現代的機械設計技術也是新技術與新理論結合的產物。這樣的觀念使很多創新思路和理念在現代機械設計技術中得到了應用和發展。因此，創新現代機械設計技術具有戰略意義，我們應使現代機械設計技術向著智能化、綠色化、系統和定量化等方向發展。

2 現代機械設計技術

現代機械設計技術綜合運用了很多領域的理論基礎，比如現代力學和應用數學等重要的基礎理論。此外，現代機械設計技術還運用了機械電子學、自動化等領域的很多研究理論和成果，特別是在現代計算機技術迅猛發展的狀態下，計算機技術為現代機械設計技術提供了重要的技術支持。

2.1 CAD技術的應用

隨著計算機技術的迅猛發展，尤其是計算機仿真技術的不斷提高，利用計算機CAD軟件可進行三維建模仿真演示機械設計產品，可實體演示某一個機械的零部件，并進行產品性能分析，還可以模擬組裝機械系統的各個部件、查閱機械運動分析系統的資料、運動過程中試驗裝配某部件所在的位置。同時，還可以生成部件裝配圖，利用虛擬裝配分析各個現代機械產品在機械系統中的性能參數。機械CAE系統主要分析工程數值、優化設計機械結構、評價機械強度設計、預估機械壽命和動力學仿真等。運用CAD技術解決了現代機械產品的造型問題后，由CAE系統解決現代機械設計的合理性、強度、壽命和動態特性等問題。CAD技術徹底更新了機械設計的設計手段和方法，擺脫了傳統機械設計模式的束縛，引進了現代機械設計的觀念。利用CAD技術可以使現代機械產品的設計過程得到改善，也可以使現代機械產品擁有三維造型功能；可實現現代機械系統產品的敏捷適用化；可動態化控制設計現代機械系統產品的過程；可實現現代機械產品數字化，將現代機械產品轉化為數據，并應用數學知識集成化管理數據。隨著機械制造業的不斷發展，機械制造生產的設備已從普通的機械機床發展到了數控機床和數控加工中心，機械設計也從傳統的機械設計發展成為了現代機械設計，且在現代機械設計中大量使用了CAD技術。將來實現現代機械設計無圖樣生產的關鍵技術之一是三維CAD技術。隨著現代機械設計領域CAD技術和其他新技術越來越普及，現代機械工業的發展處于前所未有的繁榮階段。

2.2 自動化技術

自動化技術是一門較為復雜的綜合性技術，它與控制論、自動控制等領域都有著非常密切的關系，特別是控制理論和計算機技術影響著自動化技術。為了加快生產機械產品的速度，要使用面向對象的自動化技術。合理地利用網絡技術可異地協同設計現代機械，同時，自動化裝配演示機械設計產品。可通過分析運動進行基本的機構識別，展示機械內部各個構件運動時產生的數據。在現代機械設計中應用自動化技術后，可通過自動化系統為現代機械設計提供創新方案，可在現代機械設計的初期階段運用自動化技術提供2種創新方案：在現代機械設計的基本準則下，采取創新機械設計方案；利用自動化技術將現代機械設計創新方案的功能進行改良、分解和重組。在方案的產生原理上都采用符號形式列出這2種創新的系統設計方案，而對于現代機械概念設計初期階段使用符號的方案，機械設計自動化則會將方案進一步分解成為機構的基本形式和相互連接這2個方面。

2.3 計算機輔助設計技術

隨著計算機輔助設計軟件的不斷更新，計算機輔助軟件的可視化界面不斷提高，使得計算機的虛擬模擬環境更加切合現實，越來越接近機械實際運行環境的各項指標參數，利用計算機輔助設計技術既可以大大減少機械設計成本，也可以提高機械設計效率和機械產品的功能；進行三維建模的再次開發，在采取的措施當中選擇具有特征性的控制參數、驅動數據庫等，設計整體的基本機械機構的三維造型，使用少量的特征控制參數驅動機械機構，并利用計算機輔助設計技術解決基本機械機構虛擬建模的問題。

3 結束語

現代機械設計技術與各行各業都有著非常密切的聯系，且現代機械設計技術涉及較多的學科領域。現代機械設計中應用的設計技術和理念涉及機械設計相關專業的內容，以及美學、哲學等眾多學科的內容。現代機械設計技術只有不斷發展和創新，才有可能在現在科學技術發展迅速的機械設計行業內立有一席之地。因此，要根據現代機械設計技術的特點，不斷創新和完善現代機械設計技術，使現代機械設計技術有更好的發展前景。在現代機械設計過程中，要確保現代機械設計出的機械系統產品可滿足其預設的效果，以及使其在保證質量的前提下盡量降低成本。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕