对于机械设计现代机械设计创新模式

【摘 要】随着社会经济的不断进步，科学技术不断更新，机械设备在人们的生活、工作中的运用越来越普遍，人们对机械设备功能要求越来越高，尤其是家用电器。目前的家用电器不但要满足人们功能上的需求，还必须保证物美价廉，经济实惠，且对环境造成的损害小。因此，作为一名家用电器的设计人员，就必须熟练掌握现代机械设计各个方面的知识与技术。本文将对现代机械设计的特征进行介绍，并对现代机械设计的创新方式加以阐述。
【关键词】现代机械设计；创新；计算机辅助设计
0.前言
总所周知，机械实际上就是一个比较大型的硬件设备，设计人员在对其进行设计时，不但要了解一定的专业设计知识，还必须要求其具备极大的耐心与细心。传统机械设计只需达到上述中的几点要求。但是随着社会的不断发展、经济的不断进步，科学水平得到了极大的改进，人们对机械有了更高的要求，这就要求新时期的机械设计人员必须具备革新思想与创新思维。第三次工业革命时期，机械行业发生了极大的改变，同时机械设计的要求也随之增高。在机械设计中加入创新是一种必然的趋势，创新的设计思维能够有效的促进机械行业的快速发展。机械设计随着时代的改变而变化，当前，我国的机械设计应该走与创新的发展道路，紧随时代的脚步不断进步。

1.现代机械设计方式的基本特征

1.1和传统机械设计方式相比较

传统机械设计的过程主要包括几个方面，具体分为市场需求调查，归纳问题概念，对问题进行综述，进行分析并优化设计方案，修改评价，绘制图纸与编写文件。传统的机械设计方式存在极大的局限，例如分析时采用的是经验类比的方法，设计能力较差；产品的指标与参数不够准确，是采取试凑的方式得到的；将静态的检测使作为设计的基础，该形式无法满足动态设计的需要；机械产品设计成功的概率不高，且费用投入大；产品信息反馈的时间比较长。
在对传统的机械设计方式进行发展与继承之后，得到目前的现代化的机械设计。现代的机械设计引入了系统科学，这在很大程度上提升了设计技术的水平，使其显得更加的理性。从本质上讲，现代机

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械设计就是一门基础性的科学，多种学科知识交叉其中，例如机械设计、控制技术以及信息技术等，利用系统工程将其进行结合，从而达到机械系统最优化的最终目标，具有较强的综合性。从系统角度来看，可以将现代机械看做是一个三维系统，主要由方法维、时间维以及逻辑维等三维构成。其中方法维指的是机械在设计过程中所运用的工作方法以及工作思维。时间维按照时间顺序，将机械设计的整个流程表现出现，具体的流程有：机械产品的规划、产品方案设计、产品技术设计以及产品加工设计等。逻辑维就是处理问题的逻辑程序，也就是分析、综合、评估以及决策。设计人员在通过现代化的设计理论、工具以及手段等，是设计出的机械功能更加强大、质量更加优质。

1.2现代机械设计方式的类别

从多角度分析，可以将现代机械设计分成四个类别，具体有：
（1）涵盖范畴方面对现代机械设计方式分类，一类是狭义设计，即完成图纸；广义设计，即完成实体化产品的整个过程。
（2）中义设计，机械设计的内容只是界定在狭义设计与广义设计间。当前使用比较广泛的方法有动态设计、最优化方式以及数值仿真等等。
（3）从成熟度方面分类：一类为内容正在发展类别，例如智能设计、虚拟设计、创新设计以及并行设计等；应用正在发展类别，例如机电一体化、优化设计以及计算机辅助设计等等。
（4）从工程角度分类：具体包括现代材料设计、现代模具设计等等。

2.系统化机械设计方式

原有的机械设计方式十分关注机械产品预期功能的实现，而现代的机械设计方式已经打破这种观念，机械设计开始向智能化、信息化、系统化以及柔性化的道路前进。从系统角度来看，现代机械设计以及控制技术将机械产品的制造工艺、使用功能以及性能等都提升到一定的高度，并且将原有机械产品结构进行了改进，从而有效促进了经济的发展。因此在机械工业的发展过程中，机械产品必将朝系统化方向发展。机械设计的系统化以及控制技术是一项改进传统机械的有效手段。
随着科学技术水平的不断进步，人们对机械产品的功能要求越来越高，技术工艺越来越复杂，使用期限越来越短，人们更新换代的速度越来越快，家用电器在使用几年之后就会更换。但是家电产品设计方案的设计方法上，则无法更上时怎么发表展的步伐，不能满足人们对产品的需要。当前，计算机辅助产品的绘图设计、设计计算、生产规划以及加工制造等方面，已经获得较为广泛的分析与研究，并且获得了一定的成果，但是机械产品开发的初期方案，利用计算机辅助设计则难以达到其设计的要求。
系统化机械设计方式就是产品的设计从抽象分解到具体，依层次进行，将每一层所要达成的方法与目标都加以制定，使其能从浅到深从抽象到具体相连，从而实现机械设计的系统化。系统化机械设计的基本特征有：它是把设计当作由多个设计要素所构成的系统，其中的设计要素是独立存在的，要素之间又是相连，富有一定的层次性，将全部设计要素组成之后，那么就能达成系统设计所要实现的目标。
在进行系统化机械设计时，为了达到产品设计的科学性与合理性，一般会将一个机械系统分成几个子系统，其中子系统较为简单，且相互联系，这样就能设计变得更加简便。可以依据实际的需要，在对分解后的子系统进行再次分解，从而使设计与分析工作更加的简单。

3.计算机辅助机械设计方式

计算机辅助设计技术作为电子信息技术中的一个关键内容。在机械设计中加入该技术，能充分将计算机强大的功能运用到产品设计中，例如绘图功能、计算功能，从而有效提升机械产品开发的精确度以及速度，并进一步发展设计人员的能力与技能。计算机辅助设计方式将计算机的速度快、精确度高、有识别判断、绘图以及图像显示等功能与人类的创造、智慧等有机结合，进而在最大限度上降低设计人员的劳动强度，缩短设计时间，提升设计质量水平。
计算机辅助机械设计的方法有四个步骤，具体为：第一步，构建数学模型：通常情况下，机械的零部件都拥有现成的数学模型，对于没有现成模型的，首先就必须构建一个准确的模型。第二步，对程序框图进行设计：程序框图的设计一般是依据人工计算的步骤完成的。第三步，通过高级语言对程序进行编制：按照程序框图进行编制。第四步，对程序进行调试：在编制好程序之后，首先对源程序进行认真检查，之后输到计算机中，开始进行试算，然后再试算程序适用范围的转折点以及界限等，注意所计算出来的结果必须和人工结果相一致。

4.结束语

和传统的机械设计方法比较，现代机械设计发展了极大的改变，它将吸取各家所长，并将其整合运用与优化。现代的机械设计方式的基础就在于设计方法学，它充分发挥计算机的优势，缩短设计的时间，且有效提升机械设计的质量，节约机械开发研究的费用，确保一次性成功完成机械设计，从而加强机械产品的市场竞争力。当前现代机械设计开始朝智能化、系统化、绿色化以及定量化方向发展。伴随系统控制技术、计算机技术以及检测技术的不断发展，现代机械设计也将随之发展变化，将来所设计出的产品功能会更加的强大。
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