現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法研究與創(chuàng)新

王 澤

天津中科智能技術(shù)研究院有限公司 天津 300300

1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)概述

現(xiàn)如今整個(gè)社會(huì)正在迅猛的發(fā)展，進(jìn)而帶動(dòng)了整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)得到了較快的進(jìn)步發(fā)展，現(xiàn)如今機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域牽涉到諸多的機(jī)械原理，機(jī)械運(yùn)動(dòng)理論，力學(xué)以及物料結(jié)構(gòu)諸多層面的內(nèi)容，可以說(shuō)具有一定的復(fù)雜性，是當(dāng)前理論知識(shí)結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用中最為適合的介質(zhì)。為了促進(jìn)社會(huì)發(fā)展，帶動(dòng)信息化大范圍的鋪展開展，針對(duì)當(dāng)代機(jī)械設(shè)計(jì)工作實(shí)施不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新作用是十分巨大的。就以往陳舊形式的機(jī)械設(shè)備工作來(lái)說(shuō)，更多的是處在較為固定的模式下，不但在工作中需要使用到大量的人力物力，工作效率較差，并且還需要投入較多的成本。然而現(xiàn)如今的機(jī)械設(shè)計(jì)理念覆蓋了較多的科技信息，特別是對(duì)于復(fù)雜形式的產(chǎn)品生產(chǎn)具備良好的優(yōu)越性。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法的發(fā)展進(jìn)程

從廣義的層面上來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展可以被劃分為為兩個(gè)時(shí)期。首先是機(jī)械設(shè)計(jì)的初期，從十七世紀(jì)開始一直延續(xù)到二十世紀(jì)中期，整個(gè)期間設(shè)計(jì)理念較為陳舊，設(shè)計(jì)方法十分簡(jiǎn)單。通常工作人員只會(huì)生搬硬套一些計(jì)算公式，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果水平不高，設(shè)計(jì)工作無(wú)法得到良好的發(fā)展，新產(chǎn)品的研發(fā)工作效率較差。其次，因?yàn)榧夹g(shù)上存在較大的制約，機(jī)械設(shè)備資金投入較多，工作效率較差，不能為市場(chǎng)發(fā)展提供一定的支持。一直到二十世紀(jì)后期，機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)部的缺陷越發(fā)的凸現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而想要有效的解決上述問(wèn)題，需要我們對(duì)以往陳舊的機(jī)械設(shè)計(jì)模式實(shí)施優(yōu)化完善。其次是當(dāng)代設(shè)計(jì)實(shí)際，在這個(gè)實(shí)際中，人們將諸多的前沿技術(shù)進(jìn)行了運(yùn)用，在徹底的解決了設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題的同時(shí)促進(jìn)餓了機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的健康發(fā)展。

3 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新要求與原則

當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)工作需要擺脫以往機(jī)械設(shè)計(jì)的形式的束縛，進(jìn)而設(shè)計(jì)人員需要充分聯(lián)系實(shí)際來(lái)實(shí)施創(chuàng)新，并且需要將前沿理論知識(shí)和技術(shù)切實(shí)的運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之中，更好的提升機(jī)械的實(shí)用性。

3.1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新要求

當(dāng)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新工作其實(shí)質(zhì)就是利用前沿機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，將機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的綜合性能以及特征充分的額施展出來(lái)，有效的促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的綜合性能以及運(yùn)行效率的提升。也可以借助完善線下機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到上述目標(biāo)。首先是當(dāng)前機(jī)械設(shè)備創(chuàng)新需要引用一些個(gè)性化的元素，需要打破以往陳舊的設(shè)計(jì)理念，找到更加適合的設(shè)計(jì)模式和方案。其次是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新務(wù)必要具備良好的適用性，這一目標(biāo)的達(dá)成需要充分的結(jié)合當(dāng)下市場(chǎng)的實(shí)際需要以及市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品可以進(jìn)行批量生產(chǎn)，人機(jī)結(jié)合操作性能較強(qiáng)。再有是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新務(wù)必要具有良好的穩(wěn)定性，機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的這一特性與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果也存在一定的關(guān)聯(lián)。最后，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新需要運(yùn)用良好的創(chuàng)新思想，需要設(shè)計(jì)工作人員具備較強(qiáng)的專業(yè)能力，能夠從各個(gè)角度來(lái)促進(jìn)設(shè)計(jì)效果的提升。

3.2 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新原則

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新原則涉及到的層面較多，諸如：機(jī)械產(chǎn)品性能的靈活性，經(jīng)濟(jì)收益的最大化。需要摒棄以往機(jī)械產(chǎn)品性能單一性，生產(chǎn)花費(fèi)較大的缺點(diǎn)，促使機(jī)械產(chǎn)品性能不斷的充實(shí)，為市場(chǎng)發(fā)展創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)，并且性能的不斷在充實(shí)，需要我們對(duì)機(jī)械制造花費(fèi)加以切實(shí)的管控，這樣才能保證產(chǎn)品收益的不斷提升。

4 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法

現(xiàn)如今，在科學(xué)技術(shù)水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的影響下，使得機(jī)械設(shè)計(jì)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上逐漸的對(duì)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度提出了更高的要求，進(jìn)而想要達(dá)到上述目標(biāo)，需要我們將專業(yè)的前沿理論知識(shí)和科學(xué)技術(shù)加以切實(shí)的運(yùn)用，促使當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)工作更加的高效。

4.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，英文為ComputerAidedDesign簡(jiǎn)稱為CAD。其實(shí)質(zhì)就是借助電子極端及技術(shù)來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)工作加以優(yōu)化，促使當(dāng)下機(jī)械設(shè)計(jì)工作能夠更加的完善。在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助機(jī)械設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，往往需要實(shí)施模型建造，圖形處理，項(xiàng)目分析工序。進(jìn)而CAD其實(shí)質(zhì)也是將機(jī)械設(shè)計(jì)物理模型轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字模型，對(duì)于產(chǎn)品在各種形式下的運(yùn)行狀態(tài)以及系數(shù)加以分析研究，最終更好的對(duì)機(jī)械產(chǎn)品加以完善優(yōu)化。

4.2 變形設(shè)計(jì)（VD）

變形設(shè)計(jì)（VariantDesign）其實(shí)質(zhì)就是說(shuō)在原始機(jī)械產(chǎn)品的前提下實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，促使相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的衍生品的種類不斷的增加，為產(chǎn)品市場(chǎng)的實(shí)際需要提供機(jī)制。主要形式是針對(duì)原有機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理，形式，大小等實(shí)施二次創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提升機(jī)械產(chǎn)品的適用性，促使產(chǎn)品利用效率的不斷提升。

4.3 并行設(shè)計(jì)（CD）

并行設(shè)計(jì)（ConcurrentDesign）與欲望陳舊形式的機(jī)械設(shè)備串行模式存在較大的差異，完全打破了以往機(jī)械設(shè)計(jì)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)計(jì)流程不順暢，花費(fèi)較多的弊端，利用計(jì)算結(jié)輔助設(shè)計(jì)以及工程教學(xué)為依據(jù)，借助系統(tǒng)化，信息化設(shè)計(jì)模式，更好的促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造一體化的健康穩(wěn)定發(fā)展，有效的提升了機(jī)械設(shè)計(jì)的效果。

4.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)從起本質(zhì)上來(lái)說(shuō)與當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)的變形設(shè)計(jì)存在一定的類似之處，但是從模式和方法上還是存在明顯的差別的。優(yōu)化設(shè)計(jì)其實(shí)質(zhì)是利用電子設(shè)備以及數(shù)學(xué)規(guī)劃理論為前提條件，在產(chǎn)品性能等諸多方面的制約下，找到能夠達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式。利用數(shù)學(xué)函數(shù)來(lái)實(shí)施線性或者是非線性分析，完善設(shè)計(jì)方案，最終獲得最佳的設(shè)計(jì)方案。隨著科技的發(fā)展，我國(guó)其他行業(yè)也出現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)，相關(guān)人員也可采用移植技術(shù)設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣有效的促進(jìn)了整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)因需要與多學(xué)科進(jìn)行深度融合和技術(shù)交互應(yīng)用，在設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)周期、設(shè)計(jì)成本、設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能等方面有別于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)，并給予對(duì)應(yīng)改善和提升。從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、優(yōu)化設(shè)計(jì)、變形設(shè)計(jì)（VD）、并行設(shè)計(jì)（CD）等對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新研究，可促使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能更優(yōu)、質(zhì)量可靠、安全性好，并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品應(yīng)易批量生產(chǎn)、功能配置合理、人機(jī)交互操作性強(qiáng)滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的需要。