淺析機械設計在機械設計與制造中的重要性

熊華安

沈陽遠大鋁業工程有限公司 遼寧沈陽 110027

隨著我國經濟社會不斷的進步和發展，在機械的設計以及制造方面也是有了更高的要求，就市場方面而言，對于產品的整體結構、品質、外觀及操作的人性化等諸多方面也提出了更高的要求。目前隨著現代機械設計更加趨向于程序化、科學化、系統化。也是能夠有效的滿足當前社會對產品各方面的需求，現代工業機械設計，對于機械的設計以及制造而言有著非常重的意義和作用。

1 機械設計在機械設計與制造中的重要性

1.1 程序性

從機械設計的過程來看，它更加重視產品從設計到生產再到銷售的一體化設計，因此這就需要設計者從產品規劃、產品方案的設計、技術設計以及施工總體設計等步驟進行全面的考慮，從而更加體現機械設計方法的程序性[1]。

1.2 系統性

從設計系統的角度來分析，機械設計更加注重使用系統工程來進行處理問題，因此在設計的過程中力求將各個部分進行關聯，使其成為一個有機的整體，從而使整個系統得到最優化的處理，使系統與外界也能產生相應的聯系。

1.3 創造性

當前我國經濟處在轉變經濟發展方式，優化經濟結構，轉化增長動力的攻關期。供給側創新不足導致很多關鍵設備，核心技術和高端產品依賴進口，核心技術被“卡脖子”的事情時有發生。解決這一問題的關鍵在提高科技創新能力，提高供給側體系質量。因此機械設計要敢于打破常規，突破傳統思維，探索新方法，新原理，并且依托先進的設計技術和工具，來開發出高品質的，具有原創性的新產品。

1.4 高效性

運用技術設計出的機械產品，在質量檢測時可以直接使用計算機直接進行模擬使用，這樣設計者可以直接看到自己設計產品的質量水平，同時節約了很多設計時間。除此之外機械設計可以縮短前期準備和細節工作的時間，大大提高了設計人員的工作效率。

1.5 優化性

機械設計技術力求通過不斷優化相關的理論和技術，達到技術系統的優化，從而使參數、結構、系統整體等都得到最優化的處理，進而使產品具備高性能、低成本的特點。

2 機械設計方法分析

2.1 系統分析設計方法

在傳統的設計方法中，一般都是將要設計的產品分為幾個模塊，分別進行探討研究。但在一個公司內各部門之間并不能做到及時交流，這種現象導致各部門設計出的部件產品都是獨立存在的，片面不完整的。而系統分析設計方法要求，產品在設計過程中是一個完整的整體，要用系統完整的方法進行設計，在確立好設計方案后還要把產品的制造過程和運行情況都考慮進去。要想設計出一個好產品，就要把系統開發、制造、運行三個方面綜合考慮，這樣設計生產出的產品才能符合社會需要[2]。

2.2 優化設計方法

傳統的設計方法是根據人的經驗和想法直接確定方案的設計模式，已經不再符合機械設計。優化設計方法不僅要考慮所設計產品的結構，同時還要把所設計產品的運輸和流通等都考慮全面。要完成一個優秀的機械化設計方案，需把優化設計中的數學模型和設計方法都運用到其中。因為優化涉及的方法是以數學模型為基礎，以計算機技術為工具，在探究數學模型的過程中找到設計產品的最佳方案，所以機械設計人員在設計產品前首先要建立一個完整的數學模型，這樣一個復雜的機械問題就轉變為了數學建模問題。設計人員在選出最佳方案后，應用計算機軟件將設計的數學模型求出解，然后再將求出的結果應用到機械產品設計中，從而滿足產品設計的各種需求。

2.3 有限元分析方法

隨著計算機技術的發展，有限元分析方法迅速發展成為設計計算方法重要組成部分，這種方法的使用原理是將設計產品分成有限的、獨立的、相互聯結的三個部分，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，如果要分析到產品是立體的，就可以把它劃分到六面體里面。在劃分完產品單元后，設計人員接下來就要確定所分析產品的每個變量，然后將分析出的產品變量應用的單元函數中，并進行求解，最后再將列出的單元方程連立求解[3]。

3 結語

機械設計方法是在傳統機械設計方法的基礎上進行的完善和發展，這個系統的主動性比較強，設計需要的時間短，消耗低的優點。除了這些，機械設計方法在產品的制造、報廢、回收等方面都比傳統機械設計方法要好。同時這種設計方法在設計過程中可以吸取很多領域和學科知識，并將這些優秀的資源應用到自己的產品設計中，機械設計方法的優點不僅體現在獨特的創造性，它還會將不同的優秀科學技術完美的融合在一個設計產品里。因此，機械化設計如果想持續發展，就一定要與先進科學技術結合，只有這樣才能使自身價值不斷提高。