现代机械设计技术分析

现代机械设计技术分析（共11篇）

现代机械设计技术分析 篇1

前言:

在现代社会中, 机械设计方法正在逐渐渗透到日常生活当中。机械设计是指设计师为了使机械产品满足某一基本功能, 根据机械的基本结构、运用方式等进行分析计算的整个设计过程。而机械设计师在机械设计的过程中, 不仅需要注重对其基础功能、自身结构要素以及内外部之间的相互关系进行综合的考虑, 还需要将机械的不同结构部分及相关要素进行合理且针对化的应用, 同时对机械产品的每一部分进行综合化的分析, 最后再根据相互之间的比较, 从不同角度对所设计出的机械产品加以重新更改和整合, 最终确保所设计出的机械产品符合多功能、高质量、高效益等一系列基本要求。因此, 机械设计技术在机械工程中占有举足轻重的重要地位。下文对此展开简要分析。

1 现代机械设计中的绿色产品设计技术

现阶段建设可持续发展的资源节约型的市场经济体系已然是大势所趋, 这就要求绿色产品的设计理念进一步贯彻到现代机械设计的全过程中。绿色产品设计技术可以保障资源的合理利用, 保障我国经济的可持续发展, 同时缓解资源供需矛盾给我国经济发展带来的障碍, 从而实现建设资源节约型社会的最终目标。因此, 绿色产品设计技术可以说是我国现代机械设计技术中的重要发展方向。绿色产品设计技术的发展需要注重以下几个方面。

1.1 绿色产品机械设计技术需要开发利用绿色材料

绿色机械产品的最根本需求就是要保证使用者的健康, 而保障健康的首要条件就是使用绿色机械材料。目前, 有很多新型机械设计材料具有性能高、材耗低、耐久性好, 环境污染低等优点, 值得在相关的机械产品设计过程中加以使用。除此以外, 在设计过程中, 还需要注意减少不可再生资源的使用。

1.2 将绿色环保理念融入机械产品的整体设计

绿色机械产品设计中的绿色二字虽然是机械产品设计中的重中之重, 但是相关的机械设计师在设计过程中, 不能仅仅重视产品设计的绿色与环保, 同样也应当重视机械产品的整体设计。由于绿色机械产品的性能和成本直接受到机械产品整体设计的影响, 因此产品的设计绝对不能盲目引进所谓的先进绿色技术, 也不能只着眼于局部设计而不顾整体。同样, 在设计的同时也需要充分做到以人为本, 充分发挥现阶段信息技术与数据技术的应用, 使得机械产品能够以最低的人力消耗创造最高的经济效益, 这样才能真正地将绿色环保理念融入机械产品的整体设计中。

2 现代机械设计中创建竞争优势的新型设计技术

随着现代社会尖端领域中新型设计技术迅速的发展, 尖端高科技技术正在逐渐渗透到机械设计中。这就要求相关的机械产品设计要考虑到市场瞬息万变的需求, 考虑到如何在激烈的市场竞争中取得更大的市场份额。在这样的背景条件下, 创建竞争优势的新型设计技术成为了现代机械设计技术的重要发展方向。现代机械设计中优势竞争设计技术主要体现在下列几个方面。

2.1 利用人工智能设计技术对机械产品进行优化设计

机械产品的优化设计及相关的工作实际是一项极其复杂和繁琐的工作, 传统的机械产品设计都是采用简单的实验加上实际操作经验的传统手工方式进行的, 所以这就很难获得最合理的方案。伴随着21世纪计算机科学技术的发展, 机械产品的设计已经渐渐从传统的手工设计向计算机辅助设计方面转型。而机械产品的设计过程中引入的人工智能设计技术, 同样也使得传统的机械产品优化设计技术有了新的突破。因此, 利用人工智能设计技术对机械产品进行优化设计是现代机械设计技术中开拓市场竞争优势的重要体现。

2.2) 系统化与规范化的设计技术是现代机械设计技术创建竞争优势的重要保障

机械设计规范既可以认为是机械设计技术的重要部分, 也可认为是机械设计艺术的内涵体现。机械设计规范的内容包括国家组织相关的机械设计人员与机械工程技术人员以机械产品的设计能够满足基本功能使用为前提, 对机械产品的设计要求所明确的相关规定。因此, 在现代的机械设计技术学中, 可以认为机械产品的设计规范是机械设计师对机械产品进行设计的主要依据, 若是脱离了这些机械产品设计规范去做机械设计, 那只可能是纸上谈兵。同时, 制定机械设计规范的最终目的是让机械设计师在工作时能够拥有大概的前进方向, 能够保障产品使用人员的相关基本权益, 更使得机械产品设计师能够从不同角度对产品进行进一步的考虑, 确保其在此基础上所设计的产品更具有安全感与质量保障, 从而在激烈的市场竞争中创建更大的竞争优势。

3 现代机械设计技术的未来发展趋势

随着人们生活水平的不断提高以及全球倡导绿色节能环保的相关意识, 机械设计行业也对于相关的机械设计师提出了更多的要求。现阶段, 已有部分专家提出现代机械技术应当与电子技术相互结合、相互渗透。这一方面是由于单单采用机械设计技术来进行机械产品开发时, 会因为面临一些技术性的难题而感到力不从心, 一方面则是由于电子技术和机械设计技术相结合能够体现出机电一体化的重要内涵, 对于机械产品开发有着举足轻重的重要推动作用。因此, 随着现代社会多元化、个性化的发展, 现代机械设计上也需要通过融合不同的设计思路和风格, 进一步形成各种各样的个性化、独特化、富含自我魅力的机械设计思路和机械设计形象, 而独具匠心的机械设计思路, 也将终究成为未来机械设计发展的主旋律。

4 结语

在机械设计的相关领域中, 机械设计师的思想应当能够跟上时代发展的主旋律, 在符合机械设计相关规范的基础上, 进一步掌握机械设计行业在新时期内的迅速发展与相关变化, 早日提升自己的专业知识素养, 并通过借鉴国内外相关的机械设计方法, 进一步加强自身的学习能力, 提升自己知识水平, 进而在机械设计的过程中展示自己独特的设计风格, 最终为机械事业的发展繁荣做出自己的贡献。

摘要：随着机械设计领域中的高新技术与我国经济实力的快速发展, 当现有的机械设计技术难以与现在的高科技快速发展的多样化需求相匹配的时候, 相关的机械设计技术就需要不断地进行相应的更新与发展, 从而为社会市场经济创造更大的市场价值。本文从此处出发, 对现代的机械设计的具体方法与技术进行了详细的探讨, 同时也合理展望了现代机械技术未来发展的全新方向。

关键词：现代机械设计,技术分析,发展方向,应用探讨

参考文献

[1]李振、朱传耿.试论现代机械设计技术的发展趋势[J].江西机械职工大学学报.2011, 11 (99) :7-9.

[2]赵继敏.现代机械设计技术问题当议[J].辽宁科技大学机械工程学院院报.2010, 4 (38) :69-71.

现代机械设计技术分析 篇2

（一）现代设计方法概论 现代设计概论

（理解现代设计和传统设计）

现代设计与传统设计的区别、特点和联系

传统的机电产品设计：一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计和机电分离设计。

现代机电产品设计：在强调创造性，注意产品整体功能基础上以现代设计方法和计算机技术为根据的机电一体化系统设计。

1，产品设计概论

产品设计的四种类型：开发性设计（创新）、改进性设计、系列化设计、测绘与仿真（各种类型的现代特点）

设计的原则：创新原则、可靠性原则、效益原则、审核原则

（设计原则的内涵）

产品设计的设计阶段：产品规划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、施工设计阶段（其中：产品规划阶段、方案设计阶段现代设计的特征是解决方法论的问题，而技术设计阶段、施工设计阶段则更侧重于技术方法和手段）

2，市场调查和可行性分析

对产品设计而言：

市场调查：

（1）市场调查的目的（2）市场调查的内容

（3）调查方法

（4）预测技术

可行性研究――形成可行性研究报告，其内容：

（1）设计项目的必要性

（2）产品目前国内外现状和水平

（3）确定产品的技术规格、性能参数和约束条件

（4）产品的技术关键和解决途经

（5）预期达到的技术、经济、社会效益

（6）预期投资费用及项目进度、期限

3，产品设计任务书

经市场调查和可行性分析后，制定产品设计任务书，任务书主要内容：

（1）立项概况：项目名称、设计单位、主要设计者、起止时间和设计费用等

（2）产品设计要求：功能、适用性、性能、制造工艺、可靠性、使用寿命、成本、安全

性以及包装运输等方面的要求。

参考资料黄春颖.工程设计方法.北京：中国科学技术出版社，1989黄春颖主编.设计方法学.北京：机械工业出版社，1992Pahl G，Beitz W.Konstruktionslehre.2 Auf.Berlin：Springer Verlag，1986黄靖远.机械设计学.北京：机械工业出版社，1999

试论机械产品开发的现代设计技术 篇3

关键词：现代设计机械产品方法

一、前言

机械产品开发是创造出满足社会需求的产品结构的过程，它受到设计原则、设计方法和手段的制约，对设计技术提出了越来越高的要求。随着科技和计算机应用的不断发展，设计技术中设计计算、设计绘图、生产规划等环节得到更深入的研究，传统产品开发的设计技术不断变化，现代设计技术的思想、方法促使机械产品设计技术不断创新。

二、机械产品开发设计基本内容以及现代设计技术方法的特点

1.机械产品开发设计基本内容

机械产品开发设计关注产品的综合质量，设计基本内容包括以下三个方面的性能；

（1） 结构性能：要求产品安全、耐用、外形美观。设计内容包括：人机安全性、系统可靠性、工作耐久性、环境无害性、设计经济性和造型艺术性。

（2） 工作性能：要求产品工作稳定、工效实用。设计内容包括：工效实用性、运行稳定性、操作便捷性以及故障易诊断性。

（3） 制造性能：要求产品工艺性好、生产周期短、制造成本低等。设计内容包括：零部件规范性、制造工艺性、维修方便性、生产周期性、制造经济性和可回收性。

2.现代设计技术方法的特点

现代设计技术是传统设计的不断革新，它将类比法、经验法等设计思想升华为系统的、理性的、逻辑的设计方法。现代设计技术方法是综合信息、做出决策、不断迭代、寻求最优的一个创造性思维活动的过程。它有以下四个特点：

（1）设计理论发展、设计方法延伸及设计范畴的扩展。

（2）交叉综合使用不同种设计技术、理论与方法。

（3）设计技术手段不断向精细化、自动化、计算机化、并行化、智能化、最优化发展的设计过程。

（4）对产品寿命周期进行可行性设计及综合应用多种设计实验技术。同时，现代设计技术方法通常应用于设计具有多种要求的高度复杂的对象，在特性方面表现出普适性、综合性、定量性、动态性。

三、机械产品开发的现代设计技术方法

1.结构模块化设计

模块化设计通过对产品某一范围内的功能的差异或者同一功能的性能以及规格的差异进行分析，进而划分和设计出功能模块，再选择和组合不同模块从而构成差异化的产品，用以满足产品市场多样化的需求。基本的模块化结构应有标准化接口，同时是集成化、通用化、系列化、经济化、灵便化、层次化，具有相关性、互换性和相容性。我国基于CAD技术和软件的构件技术，把组合设计和变形设计结合在一起，按照分级模块化相关原理，加工中心机床被分为从大到小的产品、部件、组件和元件四个级别，同时运用CAD技术和专家知识把它们构建成不同功能品种、不同性能规格的模块，最后把这些模块组合到不同加工中心形成总体方案。

2.依据产品特征、专家知识的设计

依据产品特征、专家知识的设计技术方法是指运用计算机语言来描述被研究产品的特征及相关产品开发设计领域专家的经验和知识，然后构建对应知识库以及推理的机制，再用已经存储的知识和构建的相关推理机制进行产品开发的方案的设计。机械产品开发的方案设计依据该设计领域产品的特征及专家知识进行相关推理以及做出决策。主要采用编码法、建立知识库、设计目录法等方法。

3.智能化设计

智能化的设计是指在设计方法学的理论指导下，利用智能化设计软件、三维绘图软件以及超媒体、多媒体等工具更好的实现产品开发设计活动，包括表述产品构思、描述产品结构。结合数学系统、系统工程等理论、产品开发设计技术以及系统开发等相关方法学基础上，开发出一种新型多媒体系统软件MUSE，它在产品设计的初期被广泛使用。智能化设计概念模型是在明确了数综合、机构型的前提下，根据机构结构相关参数的变化不断调整原理图，最后由下级装配零件盒模型接收上级概念模型参数的设计方法。

4.系统化设计

系统化的设计方法是指把设计看成一个系统，这个系统由许多相互独立的设计要素构成，不同设计要素之间存在层次性和有机的联系，当我们结合所有相关设计要素后，就能完成系统设计的任务。由于不同设计者思考问题的侧重点和研究角度的差异，我们把研究方法应用于具体的方案设计的时候也会有差异。一般的系统化的设计方法包括：构思设计法、设计元素法、矩阵设计法和图形建模法。

四、机械产品开发的现代设计技术的相关看法

1.并行设计有创新最快的优势

并行设计技术是一种系统化的现代设计技术，它能充分利用现代计算机、通信以及管理技术，把产品设计以及相关设计、 制造、支持等过程实现并行进行一体化的设计。其特点是“集成”和“并行”。随着计算机技术、数据库管理和网络信息技术的发展，并行设计有创新最快的优势，同时，这种一体化的设计制造方式，能在产品开发设计的过程中更好的满足企业生产周期、产品质量、生产成本的要求，提高新开发产品的竞争力。

2.机械产品开发设计的方向

机械产品开发设计正朝着智能化设计、计算机化和实现异地协同开发设计制造的方向发展。但是，目前的计算机化水平和相关产品设计软件还没有完全成熟，我们要想达到机械产品开发设计发展方向的目标，需要去综合利用上面的四种现代设计技术方法。综合利用这些现代设计技术方法会涉及很多领域，比如相关机械产品设计知识、系统工程知识、人工智能知识、网络技术知识，也会涉及计算机软件硬件工程的领域，这些领域都是机械产品开发设计的现代设计技术需要不懈努力研究的方向。

3.新产品开发的思路

为了获取高收益，人们往往将高投资投入风险大的新产品开发；新产品的开发成功面临着一系列随机或不确定的因素；新产品成本中约70%～ 85%的经费用于产品设计；产品开发不同阶段企业成本效益将表现出不同的特征，同时企业也会面临很多互相冲突的需求；新产品的特点之一是市场扩展，通常物美价廉、用途明确的产品有较快的发展速度。因此，要开发出满足市场需求同时具有创新性和效益性的机械产品，我们需要采用现代设计技术来进行新产品的开发设计。

五、结语

随着科学技术中信息网络技术、微电子技术、材料科学的飞速发展以及它们向机械工业系统的渗透、机械设计技术不断与现代设计技术方法融合、不断向着智能化、集成化、网络化、敏捷化的方向发展。在设计手段、 设计方法、设计技术更新的同时，相关技术人员要把握机遇，更新思维，将现代设计技术应用在机械产品开发的设计活动中，更好的提高产品设计水平，增强企业产品的市场竞争力。

参考文献：

[1]张爱梅.基于机械产品开发的现代设计技术[J].机电产品开发与创新，2009（04）.

[2]董彦，郑子军，胡如夫.机械产品开发的现代设计技术[J].轻工机械，2007（02） .

[3]胡晓波.机械设计技术的发展现状与趋势[J].轻工机械，2005（03）.

现代机械设计中的CAD技术分析 篇4

CAD是计算机辅助设计 (Computer Aided Design) 的英文缩写, 其利用计算机雄厚的图形处理及数值计算的能力, 从而辅助工程技术人员进行产品或工程的设计及分析, 提高效率, 取得研究创新成果的一种技术。CAD技术诞生于1950年, 直至今日, 已被广泛地应用于机械、建筑、电子、化工、能源交通以及航空航天等领域已经有效提高了产品的设计效率。现今计算机辅助制造技术与产品数据管理技术及计算机集成制造系统以相互融合。产品设计决定着产品的命运, 是产品销售的重要的环节, 产品的设计直接关系着产品的自身成本以及价值。目前, 随着科学技术的发展, CAD系统也逐渐成熟, 在最初的数值计算和图形处理功能的基础上演变进步成人工智能CAD系统。科学技术以及经济的发展推动着CAD技术新特征的产生以及发展方向, 从而使新时代制造业越来越适应市场的变化。以智能CAD为代表的现代设计技术是由设计专家系统完成的。这种系统可以模拟某项专家设计的过程, 采用相应知识进行推理技术应用, 解决相应领域内某些特定的问题。该系统将人工智能与有限元、计算机绘图等相关技术融为一体, 尽量将计算机应用到方案决策、性能分析等常规设计过程中去, 在计算机的辅助下, 可以有效提高设计效率。

二、三维CAD技术在机械设计中的优点

笔者通过亲身体验及研究, 认识到三维CAD系统软件在机械设计过程中比二维CAD优势要大, 具体有:

1、零件设计更方便

三维CAD系统, 不仅可以装配环境中设计的新零件, 而且可以根据相邻零件的位置与形状设计出新的零件, 方便而且快捷, 可有效防止因单独设计零件而导致得装配失败。

2、装配零件更加直观

资源查找器中的装配路径查找器能够记忆零件之间的装配关系, 装配若出现差错, 系统就会显示。另外, 还可以隐藏零件, 一旦隐藏外部零件, 内部的装配结构就会清晰显现出来。当机器装配模型完成后, 能够依据系统进行运动演示, 还可检验运动行程是否符合要求, 及时作出修改, 防止产品生产后发现问题, 从而耽误进度和产品, 造成严重浪费。

3、缩短机械设计的周期

三维CAD技术可以缩短机械设计的时间, 有效提高设计和生产的效率。利用三维CAD系统开发、设计新机械时, 系统会自动记忆之前的设计信息, 工程师或设计师只需重新设计和制造部分的零部件, 可以提高机械设计3~5倍的效率。三维CAD系统能够通过快速重构, 设计出一种全新的机械产品。

4、提高机械产品的技术含量与质量

将信息技术应用到机械产品设计中, 采用智能CAD系统进行组织生产, 机械产品设计呈现新景象, 三维CAD技术采用优化、产品虚拟设计、有限元受力分析和优化设计等先进设计方法, 从而在技术上确保了产品设计的质量。一些大型企业本身有着完善的数控加工手段, 在辅以CAD技术进行机械零件加工, 有效确定产品零件的一致性, 从而确保产品的质量。

三、CAD前沿技术及发展趋势

1、图形交互技术

CAD软件主要是进行产品创新的, 所以操作要简单方便。设计师所处的工作环境要适应其设计以及思路的需要, 所以, 一个智能化的环境可以将他们的精力都集中在工作中, 从而设计出具有创造性的机械产品。因此, 智能CAD系统的一系列人性化的功能, 可以促进设计师的灵感吸收。为了更好的协作设计师的工作, 一些更人性化的新技术正在研究之中。

2、智能CAD技术

CAD系统的应用逐渐多元化以及广泛化, 应用需求对其自身要求也就更高, 设计是一种创造性活动, 丰富着我们的社会以及生活, 而智能设计则是设计发展的必然方向。在知识化与信息化的基础上, 智能设计将各种信息融合在一起, 建立知识库, 当设计师有需要时, 可以准确及时的提供其所需资料。还可根据设计人员的意图来提出具有针对性的建议或者方案, 且可以自动检测失误。CAD系统还具有推理功能, 可以根据设计人员的操作过程来推断其所需。所以, 即使是新手也可以设计出好的产品来。创新设计是现代设计的核心, 现在, 人们想要把创新技法结合人工智能技术应用到CAD技术中, 用智能设计和智能制造系统去指导和解决新产品设计制造过程中出现的问题, 使产品和工程更具有创造性。

3、虚拟现实技术

虚拟现实技术已经开始在CAD中应用, 设计人员可以在虚拟世界中创造新产品, 直接对模拟对象进行操作, 检验产品设计是否完善, 尽早发现产品结构空间布局中的干涉与运动机构的碰撞等问题, 在新产品制造之前看到产品的外形, 从而可以整体评价产品的设计, 虚拟产品建模就是指在计算机系统中根据产品要求, 模拟样机的过程。可以在虚拟世界中直接对产品进行加工、完善性能、评价测试等, 分析其各方面性能。从而在真实产品制造出来之前, 避免设计失误等问题引起的产品缺陷和资源浪费。从而降低成本.此智能技术将成为CAD技术在机械设计发展中的重要方向。

四、讨论

虚拟产品建模可以从整体上来评价产品的设计, 分析其整体性能。从而在真实产品制造出来之前, 避免产品缺陷和资源浪费, 从而降低生产成本。现在机械设计中经常会出现重复设计、信息资源利用少等问题, 在现代机械设计中应用CAD技术, 不仅可以解决此类问题, 还可以缩短产品的开发周期, 提高经济效益, 实现真正的数字化设计与制造, 谱写机械设计制造业新的章程。

参考文献

[1]张静:《机械设计中的流体传动CAD系统》, 《煤炭技术》, 2007 (1) :14～15。

[2]刘国强:《应用CAD技术的现代机械设计》, 《中国新技术新产品》, 2008 (11) :69～69。

[3]马慧煜:《论CAD在机械设计中的应用》, 《现代商贸工业》, 2008 (9) :349～350。

现代机械设计技术分析 篇5

【关键词】现代机械制造技术；特点；现状；发展趋势

简单来说，机械制造技术，是研究产品在设计阶段、生产阶段、加工阶段等全过程中，所涉及到相关问题的工程学科。我国目前正处于社会发展的关键阶段，现代机械制造技术，从某种程度上决定了经济是否能够发展到理想的水平，也决定了日常的生产、生活条件能否出现较大的转变。另一方面，市场的需求也为现代机械制造技术指明了方向，技术的发展应从多个角度来完成。在此，本文主要对现代机械制造技术的应用及其发展走向进行分析。

一、现代机械制造技术的应用现状

（一）柔性制造技术

现代机械制造技术在发展过程中，逐步表现出了多元化的局势，力求能够满足更多的社会生产生活需求。柔性制造技术，是现代机械制造技术中具有代表性的一项技术。从概念上来讲，柔性制造技术，主要是将成组技术作为基础，利用常规意义上的数控机床，以及数控柔性机床指导单位作为中心，开展一系列的生产加工工作。该项技术在实际应用中，表现出了较为突出的积极作用，能够为企业的生产带来较大的积极作用，其产品的性能和质量都是比较理想的。以目前的工作来看，柔性制造技术以及相关的系统，在实际的应用当中，都可以通过自动化的物流系统来实现，工作效率相对较高。从客观的角度来看，柔性制造技术的优点集中在以下几个方面：第一，该项技术在应用到生产、加工工作的时候，可以进行批量生产，且不会影响到生产的质量。第二，柔性制造技术，可以满足不同的需求，同时，该技术可以与其他技术联合应用，融合度较高，以此来实现产品性能的巩固和提升。

（二）虚拟制造技术

现代机械制造技术的应用，为我国的生产、生活条件改变，产生了较大的积极作用，很多工作都告别了之前的冗杂操作，总体上的工作水平较高。纵观多项技术，虚拟制造技术，是值得肯定的一项现代机械制造技术。该技术的内容较为丰富，主要是建立在虚拟技术、仿真技术的基础之上，通过对机械产品在设计制造过程中的特点进行分析，并且建立针对性的模型，利用计算机的相关设备和技术，完成对产品设计制造全过程的方针与模拟操作。由此可见，虚拟制造技术在实际的应用中，可以实现较强的虚拟效果，且与实际工作的贴合度较高，理论与实践达到了高度结合。对于我国而言，虚拟制造技术的应用，表现出了以下特点：第一，该技术表面上比较复杂，但总体上的操作还是比较简单的，并没有给操作人员带来太多的困难。经过长时间的锻炼和熟悉后，多数工人都可以熟练的应用。第二，虚拟制造技术，可以大量的节省生产、设计、研发成本，通过虚拟的表达，观察产品质量的劣势以及需要弥补的部分，当投入生产的时候，产品已经成型，修改概率较低。

（三）敏捷技术

现代机械制造技术，已经告别了过去的很多问题，并且在精度、质量、效率、寿命等多个方面，实现了兼得的效果。柔性制造技术和虚拟技术，都是对实际工作具有较大帮助的技术类型。但是，现代机械制造技术中，敏捷技术却独辟蹊径，实现了技术与管理的有效结合。该项技术主要是建立在精神创新、结构创新、管理创新等基础之上，其应用的是全新的机械设计制造技术，综合性较强。目前，机械产品在生产制造中，单一的需求已经成为过去时，需求者希望机械设备能够拥有较多的功能，且这些功能都能够被有效的应用。通过采用敏捷技术，能够较好的达到这一要求。由此可见，敏捷技术的应用和研究，为现代机械制造技术开辟了新的提升空间：第一，敏捷技术是技术和管理的有效结合，一项工作能够完成多个目的，节省了工作时间，提高了工作效率。第二，敏捷技术是一种综合性较强的技术，某种程度上，敏捷技术包括了柔性制造技术和虚拟技术，日常的生产、设计工作，多数情况都是通过联合应用技术来完成的，这样一来就实现了现代机械制造技术体系的健全。

二、现代机械制造技术的发展走向

（一）进一步在虚拟化方向发展

对于现代机械制造技术而言，过往都是通过大量的实验、检测、小范围投入应用等方式，来确定技术是否有效、产品是否合格、体系是否完善，虽然在工作中取得了较为积极的成果，但耗费的成本也是比较高的，这对我国的社会发展而言，并不是最佳的选择。为此，现代机械制造技术的发展走向，应该在虚拟化的方向进一步发展，通过通过模拟各种工作，完成对数据的搜集和技术、产品的衡量，通过在实际的工作中，还应该积极的与过去的研究成果项对比。在具体的工作中，可尝试将在将虚拟化技术应用于机械制造的过程当中，衡量应用质量的关键在于对计算机仿真技术加以合理且可靠的应用。通过对拟实技术、以及虚拟技术的可靠应用，不但能够使得相关机械产品的开发速度得到大幅度的提升，同时也使得机械设计制造过程中的能源利用率得到了前所未有的发展。

（二）进一步向着绿色化方向发展

现代机械制造技术在发展当中，逐步表现出了能源的浪费和对环境的破坏。我国的自然环境和社会环境，都是经过不断的努力所建设起来的，现代机械制造技术固然带来了很大的经济效益，但未来还需要在保证经济效益的基础上，进一步向着绿色化的方向发展，以此来巩固现代社会技术的能力。从主观的角度来说，目前的机械制造技术，在很多的技术指标上都取得了理想的成绩，绿色化是未来的重要目标。本文认为，在有关现代机械制造技术的应用过程当中，绿色化的体现不单单需要从产品设计、制造、以及使用过程中，对于相关资源能源的节约角度入手，同时还需要从对生态环境的保护角度入手。加大对于绿色化机械制造技术的发展与升级，一方面能够降低机械制造对环境的影响，另一方面还可达到提高能源利用效率的重要目的。

总结

本文对现代机械制造技术的应用及发展走向进行分析，以现有的工作成果来看，现代机械制造技术的经济效益、社会效益均有所提高，能够按照正确的发展走向来工作，很多工作成果都是有目共睹的。在今后的工作中，相信现代机械制造技术，能够为社会生产、加工出更多的优秀产品，推动社会的全面发展，改善人民的生产、生活条件。

参考文献

[1]王洋.浅析我国现代机械制造技术的发展趋势[J].装备制造技术，2011，02：116-117+125.

[2]吴晓明.现代机械制造技术及其发展趋势[J].科技资讯，2011，34：39-40.

[3]石道永.現代机械制造技术及其发展趋势[J].价值工程，2013，17：43-44.

[4]王伟志.现代机械制造技术及其发展趋势探讨[J].企业技术开发，2014，06：31-33.

现代机械设计技术分析 篇6

关键词：现代机械设计,机械制造,设计技术,制造技术

在我国,现代机械设计与机械制造的技术研究被寄予了极高的期望,机械设计与机械制造不断地给人们的生活带来便利。然而,仅仅满足于此是不够的,社会各界人士都盼望着机械设计与机械制造能够克服技术上的复杂和烦琐,得到更好的创新和发展。为了促进制造行业的繁荣,提高我国国民经济水平,我们必须认真对待现代机械设计与机械制造的相关技术研究工作,保证每一项工作程序不出差错,并采取相应的策略解决现阶段我国机械设计与机械制造工作中的重大问题。

1 现代机械设计与机械制造的发展状况

1.1 我国机械设计的发展现状

相比于欧美发达国家来说,我国的重工业起步晚、发展落后。我国机械设计思维浅,局限在一个密封的环境当中,较为单一化,主要体现在手工设计上。此外,机械设计与机械制造内部协调不当、产品设计周期过长等都是传统机械设计的弊端,直接影响着机械产品的生产质量和生产效率。自改革开放以来,我国在机械设计技术上有了很大的进步,但是仍然存在欠缺之处。为此,我们还需要努力寻找突破口,不断提高机械产品的质量及生产效率。

1.2 我国机械制造的发展现状

传统的机械制造与传统的机械设计相似度很高,基本都是以手工制造为主要形式,而手工制造需要耗费大量人力、物力和财力,而且产品容易出现偏差或者不符合规范的情况,造成质量低下。现代机械制造绝大多数采用机械制造产品,不仅汲取了传统手工制造的精髓,还制定了数字化的控制标准,满足了当代群众对产品的各方面需求,并在一定程度上克服了手工机械制造在技术上的缺陷,实现了我国经济的全方面发展。

2 机械设计技术

2.1 机械设计的初始计划设计技术

机械设计的初始计划不仅对机械设计和机械制造的内容、进程等都起着至关重要的作用,还限制着机械再设计与再制造的发展。所以,为了丰富机械设计内容,加快机械制造进度,也为了使机械设计能够有更美好的发展前景,在机械设计之前,我们应当对机器的设计要求进行调查分析,将机械设计的初始计划做到充分、合理与高效。

2.2 机械设计的主要设计技术

机械设计工作繁杂困难,对技术的专业要求非常高,因此,保证每一步技术工作准确无误是机械设计的重点。核对和计算设计图纸,核对和分析总图(包括部分草图)是机械设计在技术层面上的主要工作。在这个阶段,应当严格审核每一项工序,保证没有一丝漏洞。如果在检查过程当中还是无法避免漏洞的产生,就必须立刻停止设计,重新严格检查,将机械设计产生的损失降至最低。

2.3 机械设计的设计方案技术

无论是设计建筑物,还是设计产品,设计方案始终是贯穿整个设计过程的导航器,在机械设计当中,设计方案的作用更加明显。设计方案直接决定着机械设计的质量,是机械设计的核心与灵魂,设计方案的成功代表着整个机械设计将有章可循,间接表明了机械设计产品的成功;而设计方案出现问题,则意味着接下来的整个机械设计环节都面临失败。因此,只有找寻正确的设计方向,结合机械自身性能、理论与实际,才能制订出完美、高质量的设计方案,才能最终实现机械设计的成功。

3 机械制造技术

3.1 现代机械制造技术的特点

相比于传统的手工制造模式,机械制造涵盖了更多与时俱进的制造技术。例如,我国在提高机械制造水平方面,在制造技术上充分加入了传感技术、自动化技术、计算机技术、数字技术等科技,将现代科技完全融入到传统制造技术当中,使得制造技术水平得到明显提高。除此之外,还提高了管理机械制造的水平,让机械制造完成信息化、现代化的转变。

3.2 机械制造技术的发展趋势

机械制造技术的发展趋势主要体现在以下3个方面:①利用现代化手段实现设计与工艺的一体化发展。在机器制造过程中,合理地节约材料、调整工序,利用先进的技术可为企业带来强大的竞争力。②充分贯彻“可持续发展”理念,实现技术绿色化,从所需制造的能源及资源入手,并且在不影响生态环境的基础上进行绿色作业与制造技术升级。③在机械制造中,多采用虚拟化的仿真技术,通过虚拟化技术可对机械产品有一个更全面的认识。这样,不仅可以提高企业能源及资源的利用率,还可以加快机械开发的速度,提高企业的整体制造水平。

4 结束语

综上所述,由于机械设计与机械制造与人们的生活息息相关,所以,我们必须重视机械设计与机械制造的发展,并对其发展现状给予肯定与支持。与此同时,分析机械设计与机械制造过程当中出现的问题,并有针对性地、高效地、合理地予以解决,从而实现我国制造行业的繁荣发展,实现我国现代机械设计与机械制造整体水平的提高。

参考文献

[1]孙珏.现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J]科技创新与应用,2015(20):35-36.

[2]牛伟.机械设计与机械制造技术研究[J].中国高新技术企业(中旬刊),2015(4):122-124.

[3]尹明,雷坤.机械设计与机械制造技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015,12(09):23-24.

现代机械优化设计分析 篇7

优化设计方法是机械优化设计的灵魂, 随着数学科学和计算机技术的飞速发展。求解优化问题有两种方法, 即解析解法和数值解法。解析解法用数学解析方法 (如微分、变分方法等) 求出优化解。但是, 在很多情况下, 优化设计的数学描述比较复杂, 因而不便于甚至不可能用解析解法求解;数值解法不仅可用求解复杂函数的优化解, 也可以用于处理没有数学解析表达式的优化设计问题。因此, 它是实际问题中普遍采用的方法20世纪50年代末, 数学规划方法成为优化设计中求优方法的理论基础。这种方法建立在数值分析的基础之上, 利用已知的信息和条件, 通过一系列迭代过程求得问题的最优解。它的相关理论并不复杂, 计算过程很简单, 但计算量非常大, 而这正是计算机所擅长的工作, 因此, 计算机成了解决数值优化的主要工具。不管是解析解法还是数值解法, 都分别具有针对无约束条件和有约束条件的具体方法。

在优化设计中, 对于同一优化问题往往可以有不同的优化方法。有的优化方法效果较好, 有的则较差, 甚至会导致错误的结果。因此, 根据优化设计问题的特点 (如约束条件) , 选取适当的优化方法是非常关键的。一般要求具有以下原则。

1) 效率要高。所谓效率要高就是所采用的优化算法所用的计算时间或计算函数的次数要尽可能地少。

2) 可靠性要高。可靠性要高是指在一定的精度要求下, 在一定迭代次数内或一定计算时间内, 求解优化问题的成功率要尽可能地高

3) 采用成熟的计算程序。解题过程中要尽可能采用现有的成熟的计算程序, 以使解题简便不容易出错。

4) 稳定性要好。稳定性好是指对于高度非线性偏心率大的函数不会因计算机字长截断误差迭代过程正常运行而中断计算过程。

2 现代机械优化设计的软件—MATLAB

MATLAB是美国Math Works公司出品的商业数学软件, 用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境, 主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB应用非常之广泛。

2.1 特点

1) 高效的数值计算及符号计算功能, 能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来。

2) 具有完备的图形处理功能, 实现计算结果和编程的可视化。

3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言, 使学者易于学习和掌握。

4) 功能丰富的应用工具箱 (如信号处理工具箱、通信工具箱等) , 为用户提供了大量方便实用的处理工具。

2.2 优点

1) Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言, 它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步, 也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序 (M文件) 后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的, 因此, 语法特征与C++语言极为相似, 而且更加简单, 更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强, 这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。

2) MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能, 以将向量和矩阵用图形表现出来, 并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善, 使它比一般数据可视化软件所具有的功能 (例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等) 更加完善, 而且对于一些其他软件所没有的功能 (例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等) , MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求, 例如图形对话等, MATLAB也有相应的功能函数, 保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面 (GUI) 的制作上作了很大的改善, 对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。

3 机械优化设计前景展望

机械优化设计给机械工程界带来了巨大经济效益, 随着技术更新和产品竞争的加剧, 优化设计的发展前景非常的广阔。当今的优化正逐步的发展到多学科优化设计, 充分利用了先进计算机技术和科学的最新成果。所以机械优化设计的研究必须与工程实践、数学、力学理论、计算机紧密联系起来, 才能具有更广阔的发展前景。虚拟设计技术是发展的必然, 仿真技术也将更加趋于协同化和系统化。尚处于理论探索阶段的结构拓扑优化、智能算法优化设计、结构动态性能优化设计、柔性机械优化、绿色优化、可靠性稳健设计、基于仿生学/遗传学算法的优化设计、机械人性化设计和可持续性创新优化等都是未来机械优化设计的发展方向。

摘要：随着科学技术的发展, 机械产品设计质量的不断提高, 设计周期的日益缩短, 要求设计者考虑的因素也愈来愈多, 其计算方法的复杂性和精确性都是一般传统设计难以完成的。面对这种技术发展的现状, 设计者便开始求助于新的理论和新的设计方法。机械优化设计就是在这种情况下, 发展起来的一种现代设计方法。文章则着重对现代机械优化设计进行分析。

现代机械设计新技术的探讨 篇8

1 现代机械设计的理念

1.1 机械创新技术

机械创新技术是科技不断发展的产物, 体现了设计师的智慧以及聪明才干, 其必须运用较强的创造力, 还要运用先进的设计原理, 对传统的设计原理进行创新, 要从客户的需求出发, 还要满足市场的需求, 设计出功能齐全、性能优良的机械产品。现代机械设计比较注重人性化理念, 与传统设计技术相比, 比较重视开发产品的新功能。从机械制造的角度, 提高了产品的品质, 而且降低了开发与制造的经济成本。现代机械设计要求设计人员必须具有创造性思维, 还要运用发散性思维的方式, 考验了设计人员的工作经验, 在有限的求解空间内, 要找到多种求解的可能性, 这样才能提升机械产品的品质。

1.2 现代机械设计的优势

现代机械设计是在传统机械设计的基础上对设计方法的改进与优化, 应用现代机械设计新技术, 可以提高企业的竞争力, 现代机械设计在追求技术创新时, 还从客户的角度以及兴趣为设计的出发点, 在提高产品品质的同时, 极大的满足了客户的需求。机械设计需要考虑市场的需求, 设计技术在机械市场中占有主导地位, 所以, 在应用相关技术时, 要将创新的设计理念应用在机械产品制造中, 这样才能有效的抢占市场。通过分析发现, 一些功能以及性能不是很完善的机械产品也有着较强的市场需求, 这主要是因为这些产品有着新颖的设计理念, 可以满足客户提出的新要求。

1.3 稳健设计与模糊设计

稳健设计与模糊设计都是现代机械设计中常见的技术, 采用这两种设计制造出来的机械产品, 结构以及性能的稳定性比较强。采用稳健技术设计出的机械产品使用寿命比较长, 稳健设计还可以降低设计制造中出现的损失, 可以保证产品在质量, 而且稳健设计的成本比较低, 得到了相关设计人员的青睐。为了提高设计的质量, 相关工作者还要考虑外界因素的营销, 在结构参数发生变化后, 会增加稳健设计的不稳定性, 设计人员只有运用合理的推算方法, 并建立动态三维系统, 保证运算的精确性, 才能得到最优解。模糊设计是指在机械设计中运用数学模糊方式, 现代机械工程中, 设计的机构比较多, 规模也比较大, 这也增加了设计中存在的变量, 由于空间关系比较复杂, 所以存在模糊现象, 设计师必须结合自身经验, 对产品的特点进行准确的描述。

2 基于数学知识与新概念的设计技术

2.1 有限元设计

有限元法又称有限单元法, 是求解偏微分方程的一种有效的数值方法。有限元法发展至今天, 已经成为工程数值分析的有力工具, 取得了巨大的进展, 利用它成功地解决了一大批有重大意义的问题, 很多通用程序和专用程序投入了实际应用, 而且应用愈加广泛, 已拓展到诸多领域。

2.2 优化设计

优化设计就是在满足特定的约束条件下, 利用建立数学模型的方法来求取设计的最佳值。优化设计的目标就是最优化设计对象, 其手段便是依靠先进的计算机辅助软件。因此, 优化设计还可以被看作为通过计算机语言来模拟达到最佳设计方案的现代科技手段。优化设计大体上包括两点内容:首先, 建立符合实际的数学模型, 把设计要求抽象为约束条件和函数;其次, 根据所建立的模型利用计算机进行数学模型的求解从而得到优化设计方案。任何机械设计问题, 都需要满足工作条件、载荷和工艺等方面要求, 并在强度、刚度、寿命、尺寸范围等限制条件下寻找一组设计参数。

2.3 可靠性设计

产品可靠性设计是指在产品的开发设计阶段将载荷、强度等有关设计量及其影响因素作为随机变量对待, 应用可靠性数学理论与方法, 使所设计的产品满足预期的可靠性要求。产品开发设计阶段的主要内容还包括预测设计对象的可靠度、找出并消除薄弱环节、不同设计方案之间的可靠性指标比较等, 可分为定量分析与定性分析两个方面。定量分析是应用概率统计方法、布尔代数、故障树分析等计算产品的失效概率。定性分析是通过故障模式、影响及致命度分析、事件树分析、故障树分析等对事故种类、原因、后果等进行罗列和分析。

2.4 绿色产品设计

绿色产品是科技不断发展的产物, 这项技术在国内外有着广泛的应用。绿色设计也叫生态设计, 是结合产品生命周期特点提出的设计理念, 这项设计可以面向使用、维修以及拆卸进行设计。绿色产品设计还考虑了生命周期不同阶段对环境的营销, 在产品生命终止后, 绿色产品设计必须考虑废弃产品如何回收。再生和利用。只有这样才能使废弃产品对环境的影响减至最小, 才能最大限度地提高资源的循环利用率。

2.5 机械创新设计

机械创新设计可以分为三个过程:直觉思维、逻辑思维、创造过程。直觉思维对事物内部各种关系的领悟过程是一种在下意识状态下完成的过程, 具有强烈的灵感凸显特点。逻辑思维是运用逻辑推理的思维对自己提出的创造目标进行分析, 把复杂问题分解为若干小问题, 求出每个分支的解, 再将各个分支综合起来从而逼近目标。创造过程是提出一个创造目标, 这个目标本身也可能就是一个创造灵感;为了实现这个目标, 必须进行分析和逻辑推理;这个过程中出现的技术难关, 必须经过反复实验才能找到最终解;而这些解法的发现, 往往又带有突发性、直觉性, 最终实现创造目标。

3 结论

当前社会, 科技技术越来越发达, 市场中的竞争也越来越激烈, 机械制造企业想要提高自身个竞争力, 必须改进设计技术, 要在现代机械设计中采用新技术、新理念, 技术人员还要提高自身能力, 在实践中不断的总结经验, 在机械设计中灵活运用新技术。在优化机械设计时, 一定要从市场需求出发, 还要考虑客户提出的要求, 这样才能抢占市场。本文对现代机械设计新技术的优势以及特点进行介绍, 以供机械设计人员参考与借鉴, 希望设计师可以设计出功能全、性能优的现代机械产品。

参考文献

[1]崔玉宝.张晓军浅论现代设计技术在农机工程设计中的应用[J].中国科技财富, 2010 (12) .

[2]张爱梅.基于机械产品开发的现代设计技术[J].机电产品开发与创新, 2009.

浅谈现代机械优化设计先进技术 篇9

它是以设计产品为目标的一个总的知识群体的统称, 提高设计质量和缩短设计周期, 是为了适应市场剧烈竞争的需要, 以及计算机在设计中的广泛应用。60年代以来, 在设计领域相继诞生与发展的一系列新兴学科的集成。产品设计的“最优值”或“最佳值”, 系指在满足多种设计目标和约束条件下所获得的最令人满意和最适宜的值。最优值的概念是相对的, 随着科学技术的发展及设计条件的变动, 最优化的标准也将发生变化。这种选择不仅保证多参数的组合方案满足各种设计要求, 而且又使设计指标达到最优值。由于传统设计所用的计算方法和参考数据偏重于经验的概括和总结, 往往忽略了一些难解或非主要因素。在信息处理、参量统计和选取、经验或状态的存储和调用等还没有一个理想的有效方法, 解算和绘图也多用手工完成, 这不仅影响设计速度和设计质量的提高, 也难以做到精确和优化的效果。因此, 求解优化设计问题就是一种用数学规划理论和计算机自动选优技术来求解最优化的问题。优化设计反映了人们对客观世界认识的深化, 它要求人们根据事物的客观规律, 在一定的物质基础和技术条件下, 得出最优的设计方案。机械优化设计可解决设计方案参数的最佳选择问题。

1 现代设计方法

1.1 创新设计

创新是设计的本质, 随着科学技术突飞猛进的发展, 产品的市场竞争也日益激烈。们消费观念不断变化, 产品的创新性, 创新产品能满足甚至创造出新的需求宜人性等因素愈来愈受到重视, 大量科技成果转化为生产力, 在竞争中占据着突出地位。在这种形势下, 创新设计是产品适应新的市场形势的最好途径, 因而必然有较强的市场竞争力。

1.2 智能设计

为了提高制造业对市场变化, 在CIMS环境下, 设计正在向集成化、自动化等方向发展。就必须大大加强设计专家与计算机工具, 使计算机能在更大范围内, 这一人机结合的设计系统中机器的智能, 更高水平上帮助或代替人类专家处理数据、信息与知识, 大幅度提高设计自动化的水平。智能设计就是要研究如何提高人机系统中计算机的智能水平, 做出各种设计决策, 使计算机更好地承担设计中各种复杂任务, 智能化是设计活动的显著特点, 也是走向设计自动化的重要途径。

1.3 响应设计

随着市场竞争的加剧, 使得产品的更新换代不断加快, 市场寿命周期不断缩短。现代科技的日新月异, 建立快速捕捉市场动态需求信息的决策机制。实施快速响应设计技术, 适应市场环境的变化, 面对瞬息万变的市场环境, 用户需求的转移, 增强企业市场竞争的有效途径。更要求企业具有高度的灵敏性, 不断地迅速开发新产品, 能抓稍纵即逝的机遇, 变被动适应用户, 这样才能保证企业在竞争中立于不败之地。在这种时代背景下, 市场竞争的焦点就转移到速度上来, 快速提高更高的性能/价格比产品的企业, 将具有更高的竞争力。为提高快速响应能力, 企业首先应当能迅速捕捉复杂多变的市场动态信息, 并及时作出正确的预测和决策。

2 现代设计优化技术方法

2.1 现代方法与传统方法比较

整个传统设计的过程, 参照同类产品, 通过估算、经验类比或试验等方法来确定产品的初步设计方案, 是人工试凑和定性分析比较的过程。机械产品的设计, 一般需要经过需求分析、方案设计、分析计算、市场调查、结构设计、工程绘图和编制技术文件等一系列工作过程。传统设计方法通常是在调查分析的基础上, 优化设计理论的研究和应用实践, 从经验、感性和类比为主的传统设计方法过渡到科学、理性和立足于计算分析的现代设计方法, 又能满足生产的工艺性、使用的可靠性和安全性要求, 使传统设计方法发生了根本变革, 机械产品设计正在逐步向自动化、集成化和智能化方向发展, 按照传统方法得出的设计方案, 可能存在有较大改进和提高的余地。机械产品设计工作的任务就是使设计的产品既具有优良的技术性能指标, 且消耗和成本最低等。根据经验或直观判断对设计参数进行修改。但是由于传统设计方法受到计算方法和手段等条件的限制, 设计人员可以在有限的几种合格设计方案中, 这是很难找出最优设计方案的。

2.2 优化设计

随着计算机及其计算技术的迅速发展, 对结构的参数化模型进行加载与求解。工程设计中较复杂的一些优化问题取得了较好的技术和经济效果, 把状态变量提取出来供优化处理器进行优化参数评价。促进了工程优化设计理论和方法的发展, 并结合工程优化设计的特点, 为以后软件修正模型提供可能。如果最优, 完成迭代, 退出优化循环圈。利用CAE软件的参数化建模功能, 将要参与优化的数据定义为模型参数, 重新投入循环, 与上次循环提供的优化参数作比较之后确定该次循环目标函数是否达到了最小。在多目标优化, 混合离散变量优化、模糊优化以及人工智能、神经网络及遗传算法, 应用于优化设计等方面都获得一些显著的成果, 已完成的优化循环和当前优化变量的状态修正设计变量, 逐步形成以计算机和优化技术为基础的近代优化设计。

结论

从机械产品设计的全局来看, 目前比较先进的优化设计, 大多数还停留在设计方案后参数优化方面, 面向产品设计, 应将优化设计拓宽到机械设计产品的全生命周期过程, 是适应机械产品设计。随着CAD技术不断地发展, 现代科学技术支持下, 现代机械先进优化设计技术将进行新一轮的发展。

参考文献

[1]现代设计方法[M].武汉:武汉理工大学出版社, 2001.

[2]先进制造技术[M].北京:机械工业出版社, 2000.

[3]现代设计方法[M].西安:西安交通大学出版社, 1999.

机械制造中的机械设计技术分析 篇10

【关键词】电器；机械制造；机械设计技术

0.引言

随着社会科技的快速发展，人们生活水平的不断提高，针对于现代电器机械产品，对于其机械设计提出了更高的要求。现阶段，在广大消费者的家中电器也是越来越多，而电器是否安全、是否环保都成为了广大消费者急切关心的问题。因此在对电器进行设计和制造时，这些问题都成为了主要的问题。因此生产厂家必须认识到，电器在进行制造和设计时，必须清醒的考虑到，电器产品不单单需要满足产品的性能、寿命，还需要考虑到电器产品对于消费者家庭的安全性，对于这个社会的环保性，这样才能够确保电器市场长盛不衰。

1.电器机械设计中的关键技术

1.1材料设计选择

在对电器机械进行选材时，不单单要考虑到未来电器产品的性能，还需要考虑到电器机械对于客观条件和主观条件的准则，因此在选取电器机械设计中的材料时，就应当遵循以下准则：

⑴首先电器机械的材料必须要能够可回收再利用，所以在选择的时候必须选择低消耗、无毒、无污染、无腐蚀性以及可降解的原材料，例如铁、铜以及其他能够降解的塑料。就比如在冰箱的生产中，因为冰箱的电器部件是要求高度集成化的，因此冰箱门采用的是不含毒的PVC材料，且耐腐蚀性，长久使用也不会给消费者带来任何的影响；

⑵选择与环境兼容性较好的材料。在对一个电器机械设备进行设计时，要保证每一个部件都选择一种类型材料，且每一个部件的型号、种类以及等级都是要相同的，以免多种类型的材料混合在一起，反而起到反效果。且使用同种类型的材料，能够使电器设备得到很好的兼容性。

⑶电器产品的质量是由电器设备的好坏直接决定的，也就是说电器产品的质量也是由电器设备的价格所决定的。因此，在选择电器材料的时候，要选择具有经济性的材料，而经济性的材料主要包括了对于环境的综合性考量，对于环境的相容性以及定量化以及可回收性。

1.2电器机械可拆卸设计技术

在现今电器产品中，可拆卸是电气设备环保的主要内容，且现今，可拆性已经成为了产品结构设计的准则，使得电器产品具有维护方便，在产品回收时，能够彻底的回收利用，不会造成浪费。为此，电器设计人员应当多跑市场，收集广大消费者、售后服务人员以及回收部门的意见和信息，了解其中存在的问题，并在设计的时候从结构上考虑电器拆卸的难易度，从而提出相应的设计方案。一般在设计可拆卸电器设备时，应当尽量的避免不可拆卸的连接方式，例如焊接或是铆接。可采用搭扣、丝扣这种咬合式的连接，这样就能够方便对零部件的调整和更换，一旦出现了破损的部位，消费者自己就能够动手更换。就比如日立的冰箱，其所采用的就是可拆卸的设计，将冷凝器与压缩机全部集合在冰箱的底部，在拆卸的时候，只需要将四个螺丝钉拆下，就可以全部回收[1]。

1.3电器机械的可回收设计技术

对于电器机械的可回收设计，可以说是符合现代化环保的理念，将物品回收再利用。因此在进行回收设计的时候，就需要考虑电器设备的回收的可能性，回收的价值以及回收后的处理方法，从而将电器设备的资源利用到极致，不给资源造成浪费，不给环境造成污染。针对于电器机械的可回收设计，其中主要包括对于材料的回收，要保证电器设备的材料在回收后还能够运用到其他地方；回收电器机械的工艺和方法。因此在进行设计的时候，不能够埋头设计，要积累相关的数据和资料，才能够保证所获取的资料是满足于设计的需求，真正达到回收设计的目的。

1.4电器机械的模块化设计技术

每一款电器设备都是一个独立的大型模块，在这个大型的模块中，又可以细分为多个小型的模块。而所谓的模块，实际上是电器设备的功能，保证每个设备功能能够得到有效的利用，那么这一款电器产品就能够得到完好的利用。例如在设计冰箱时，冰箱中功能主要是可以分为五个模块，分别是箱体模块、箱门模块、制冷系统模块、外部包装模块以及电气系统模块，通过这五个模块完美的结合，就可以设计成一个环保而又实用的冰箱。且通过对模块的组合，可以丰富电器市场对于电器产品的种类需求，加快更新换代的速度。就像微软公司每一个月都会推出一款新的系统，其实就是在原系统上进行了更新，并在一次次的发展中不断的摸索。相应的，电器设备也是如此，将电器产品中的每一个模块都设计成可拆卸、可维修、可回收的部件，就可以满足这个市场的个性化需求[2]。

1.5电器机械的节能设计技术

在当今时代，节能是一个极富创新的理念，电器设备的节能不仅可以节约国家的电力资源，消费者的经济资源，也可以对环境的保护起到一个重要的作用。在对电器机械的节能设计中，其主要包括了对电器产品结构、电器的功能以及电器工艺三方面。在电器产品的结构上要尽量是能够简便，不能够采用过度消耗的零部件，减小电器产品的体积与重量。在电器功能方面，虽说要符合消费者的需求，但是要秉持着人机工程学的原理，降低使用者的使用强度与技术要求，达到人机和谐的目的。最后实在电器工艺上，需要采用现阶段的最新的工艺，才能够将材料的损耗降到最低，保证电器产品的节能。

2.电器机械设计的发展前景

现阶段，我国在对于电器设备这一方面的发展前景，从整体上看，主要有三点。⑴电器机械产品为了适应市场的需求，保证产品的性能，因此在设计的过程中就需要尽量的提高电器产品的性能，保证电器产品的寿命。而针对该方面，在设计部分一般是在其动态设计、防腐设计以及控制设计商；⑵现代电器市场的竞争越来越激烈，因此，其设计出来的产品在投放市场时，一定是要具备完善的竞争力，而其完善的竞争力除了电器企业的品牌之外，还需要有新技术的支持，这样才能够在市场竞争中占得先机；⑶在当今社会，节能环保是最受消费者和厂商关注的问题，因此在对电器机械进行设计时，就应当以绿色设计为主要的设计理念，从而以资源的再利用为主要的前提，通过电器机械设计将电器资源利用到最大化[3]。

3.结语

当前电器市场日新月异，为了应对当前的市场形势，机械制造业必须紧跟时代脚步，以最新的发展理念为先驱，把好技术关，让消费者用的放心，厂家安心。本文主要是以机械制造中的电器机械制造为例，对电器机械设计技术进行了一个简要的了解，并对当前电器机械设计技术的发展趋势进行阐述，旨在能够为相关工作者提出一丝启示，并最终实现高质量、高标准的电器机械产品。

【参考文献】

[1]陈静.机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2011（01）：22-26.

[2]刘小琴，续海峰.机械设计中的材料设计方法研究[J].机械管理开发，2009（03）：55-56.

现代机械工程设计中的创新分析 篇11

1 现代机械工程创新设计的原则

1.1 安全、可靠

在现代机械工程设计中, 工作人员应首先确保工程的安全性、可靠性, 严格按照相关设计要求, 注意机械设备的热平衡性、稳定性和耐磨性。现代机械工程的刚度和硬度必须满足设计标准, 以保障机械工程的设计质量。

1.2 生态效益良好

现代机械工程创新设计产品对操作使用和加工制作的要求非常高, 机械设备产品必须无害、无毒, 不能影响周围的自然生态环境, 尽量设计绿色环保型机械设备产品。为了提高现代机械工程设计的生态效益, 设计人员应选择无污染或低污染的环保型材料, 严禁使用有辐射、有害、有毒的机械材料。

1.3 经济效益最优

现代机械工程创新设计应结合市场需求和客户要求, 科学、合理地控制机械工程设计成本, 实现经济效益最优。相关设计人员应综合考虑机械设备产品的加工制作和设计内容, 优化现代机械工程设计方案, 选择最合适的机械材料, 优化机械产品的装配工艺和加工工艺。另外, 现代机械工程设计还可运用人工智能化的方法, 解放设计人员的思维, 降低设计人员的劳动量, 实现机械设备产品的智能化操作控制, 提高现代机械工程设计的经济性和合理性。

2 现代机械工程创新设计的方法

2.1 移植技术设计法

移植技术设计法主要是在现代机械工程设计中运用机械行业领域的先进成果、现代化方法和技术, 或将机械制造设备产品的先进生产方法和技术运用到其他机械设备产品中, 设计出新型的机械产品。这种移植技术设计方法包括各种先进技术和方法的应用。在实际应用中, 移植技术设计法可以移植某种机械工程技术的功能、手段或原理, 促进现代机械工程设计的创新发展。

2.2 智力合成设计法

智力合成设计法往往需要依靠团队的力量, 充分发挥每个人的智慧。在现代机械工程设计中, 可将设计人员组成设计小组, 由每个设计人员按照现代机械工程设计要求, 阐述自己的设计思路, 然后沟通交流, 集体讨论分析。这样, 不同的创新设计构想和思路融合碰撞, 有利于激发设计人员的灵感, 发散他们的现代机械工程创新设计思维, 完善机械产品的使用性能。

2.3 仿生类比设计法

现代机械工程设计采用仿生类比设计法依据的是仿生学原理。通过类比或分析自然生态环境中的各种动物和植物, 从而获得启发, 实现创新设计。在大自然中, 很多生物的自身功能和结构都具有不可比拟的特点, 相关设计人员可以从大自然中找寻思路和灵感。现代机械工程设计人员可以将生物运动与机械运转结合起来, 科学、有效地进行对比和分析, 探寻两者的相似性和差异性, 从而激发创新灵感, 完善现代机械工程设计方案, 不断提高现代机械工程的设计水平。

3 现代机械工程创新设计的内容

3.1 动力能源创新设计

近年来, 随着我国机械行业的快速发展, 能源获取技术和材料加工技术越来越先进。在现代机械工程创新设计中, 机械设计人员可选择多种动力系统, 并利用多种先进的技术和新型清洁能源。例如, 电动汽车在使用过程中不会像燃油汽车那样排放大量有害的污染气体, 减少了微粒污染物和硫化物的排放, 并且电动汽车的运行成本相对较低, 具有较高的经济效益, 电能利用率较高。

3.2 外观造型创新设计

现代机械设备产品的外观造型创新设计主要集中在面饰、色彩、外形等方面。设计人员要基于现代化美学理论, 在外观造型设计中融入美学观点, 充分利用现代化生产工艺和各种新型机械材料, 体现机械设备产品的造型美、色彩美和线条美, 提高机械产品的适用性和美观度。

3.3 结构构造创新设计

机械设备产品结构设计主要包括总体结构设计和结构构件配置。设计人员应结合客户对机械设备产品的需求, 分析机械产品结构的差异;基于多样化的机械产品结构形态, 坚持创造性思维, 优化机械设备产品结构设计, 完善机械设备产品的使用功能, 在有限的材料和空间中, 实现更多产品功能的集中化。例如, 办公室中的扫描仪、复印机、打印机往往会占据很大的空间, 而某些企业运用综合和离散的创新思维, 在一种机械设备上集成扫描、复印和打印功能, 优化了机械设备的产品结构, 极大地提高了办公效率。

3.4 运动方案创新设计

在现代机械工程设计中, 设计人员要注意机械运转系统、传动结构和原动机应满足相关功能性需求, 对机械设备产品运动方案进行创新设计, 并结合客户需求, 优化机械设备产品结构;综合考虑机械设备产品的管理维护、使用性能、设计成本、生产工艺等多方面的因素, 提高机械设备的产品性能。运动方案创新设计应基于机械设备产品的使用功能, 通过不同的结构和工作原理来实现。相关设计人员应积极创新, 激发创新灵感, 对不同运动方案进行科学分析, 选择最优的运动方案, 优化机械设备的产品性能。

4 结束语

随着现代化科学技术的快速发展, 现代机械工程设计人员应积极创新, 运用创新思维, 结合市场发展状况和用户需求, 加强对现代机械工程设计的自主研发和自主创新, 并运用先进的设计方法完善机械设备产品设计的各项内容, 提高现代机械工程设计的合理性和科学性。

摘要：现代机械工程设计对于机械设备产品的使用性能和稳定性有着重要影响, 而随着我国各个地区基础设施项目的快速发展, 各个领域和行业对机械工程设计提出了更高的要求。为了满足市场对现代机械工程提出的要求, 相关工作人员应做好创新设计, 将创新思维运用于各个工艺设计中, 不断提高现代机械工程的设计水平。简要介绍了现代机械工程创新设计的原则, 分析了现代机械工程创新设计的方法, 阐述了现代机械工程创新设计的内容, 以供参考。

关键词：现代机械,工程设计,创新设计,设计方法

参考文献

[1]于德海, 尹来发, 金明, 等.浅议机械工程设计中的创新思维运用[J].科技创新导报, 2014 (32) :109.

[2]陈彤.现代机械设计方法研究及其创新[J].机械研究与应用, 2015 (02) :195-197.