范高鋒++王清成++王延春

摘 要：伴隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的全面提高，人民群眾對于社會各類設(shè)施的期待也越來越高，機(jī)械設(shè)計(jì)作為我國發(fā)展的重要力量，一直受到廣泛的關(guān)注。若想讓機(jī)械產(chǎn)品更具有競爭的優(yōu)勢，讓人們更加的接受它，就必須要把社會科學(xué)技術(shù)真正的應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中去。本文結(jié)合了相關(guān)文獻(xiàn)理論基礎(chǔ)，對于目前我國機(jī)械設(shè)計(jì)中的現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行了簡單分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 現(xiàn)代設(shè)計(jì) 探討

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0073-02

自改革開放以來，我國的社會發(fā)展和技術(shù)水平不斷提升，人們的生活水平也在不斷的上升，各類新型技術(shù)的出現(xiàn)給人們的日常生活帶來了巨大的影響。機(jī)械一直都是我國社會不斷發(fā)展的重要保證，發(fā)展水平及發(fā)展方向始終受到人們的關(guān)注，如何才能夠有效的將現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中去，是當(dāng)前人們研究的主要課題之一，所以，對于當(dāng)前正處于轉(zhuǎn)型期的社會而言，對機(jī)械設(shè)計(jì)中的現(xiàn)代設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行研究具有重要的意義。

1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

現(xiàn)代社會科技發(fā)展日新月異，各種現(xiàn)代化新技術(shù)和新的發(fā)明如雨后春筍不斷出現(xiàn)，各種電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)與現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備正在漸漸融合，各種機(jī)械器材的設(shè)計(jì)理論以及制作的方法都有了一定程度的改善?，F(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)過程也利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，來使得機(jī)械設(shè)計(jì)的過程更加合理，步驟更為清晰，同時(shí)還能夠使設(shè)計(jì)更加趨向于人性化。規(guī)范而有效的機(jī)械設(shè)計(jì)相比于傳統(tǒng)意義上的技術(shù)設(shè)計(jì)更具有遠(yuǎn)瞻性和創(chuàng)新性的特點(diǎn)。首先，利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)的理論方法來考慮整個產(chǎn)品的細(xì)節(jié)問題，可以比傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法更在的發(fā)現(xiàn)潛在問題，減少未來出現(xiàn)故障的可能，同時(shí)，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)可以更加充分的考慮到產(chǎn)品的靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性。另外，計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟可以運(yùn)用到現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)方方面面中，優(yōu)化現(xiàn)代設(shè)計(jì)的仿真性。

2 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)

通過對大量機(jī)械產(chǎn)品的研究分析，現(xiàn)代設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)大致可以分為四大類，分別是能提高產(chǎn)品優(yōu)良性能的設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠滿足市場要求的創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)方法，能夠優(yōu)化產(chǎn)品使用壽命的設(shè)計(jì)技術(shù)以及發(fā)展綠色技術(shù)的設(shè)計(jì)技術(shù)。

2.1 提高產(chǎn)品性能的設(shè)計(jì)

機(jī)械產(chǎn)品必須具有優(yōu)良的性能，只有良好的性能才能夠保證機(jī)械產(chǎn)品的生命力，提高產(chǎn)品優(yōu)良性能的設(shè)計(jì)方法有很多，最重要的內(nèi)容和特點(diǎn)有：

（1）能夠消除并及時(shí)的預(yù)防產(chǎn)品可能產(chǎn)生的故障，這種技術(shù)特點(diǎn)是圍繞產(chǎn)品的可靠性而設(shè)計(jì)的，主要是研究產(chǎn)品和系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障的原因，來提出相應(yīng)的解決方案。

（2）能夠提高材料抵御破壞能力的設(shè)計(jì)方法技術(shù)。當(dāng)材料和結(jié)構(gòu)在外界因素如高溫、電荷強(qiáng)度等的影響作用下，其性能會受到較大的影響，所以，其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是要提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)承受能力以及抗疲勞強(qiáng)度，來提高產(chǎn)品在各種工作環(huán)境中的使用壽命。

（3）解決物體表面的摩擦和潤滑等問題的設(shè)計(jì)技術(shù)。這種設(shè)計(jì)技術(shù)綜合運(yùn)用了摩擦學(xué)的理論研究方法和基本數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的磨損降低到最低的水平，目的是為了降低產(chǎn)品原材料的消耗，節(jié)約了部分能源，同時(shí)提高機(jī)械裝置的可靠性，有效的提高設(shè)備的使用壽命，提高其在市場中的競爭力。

（4）防腐蝕的設(shè)計(jì)技術(shù)。這種設(shè)計(jì)技術(shù)要科學(xué)合理的選擇材料并制定出相應(yīng)的加工工藝，來提高產(chǎn)品的抗腐蝕能力，防腐蝕的設(shè)計(jì)加工方法能夠有效的延長產(chǎn)品使用周期以及使用效率。

2.2 滿足需求的創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)

當(dāng)今社會市場經(jīng)濟(jì)體制存在著強(qiáng)烈的競爭機(jī)制以及供求關(guān)系，在當(dāng)今瞬息萬變的市場經(jīng)濟(jì)中，產(chǎn)品的創(chuàng)新能夠有效的提高企業(yè)產(chǎn)品的核心競爭力，滿足顧客的市場需求同時(shí)提高企業(yè)的核心競爭能力，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)的主要特點(diǎn)包括：

（1）解決發(fā)明問題的創(chuàng)新技術(shù)。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)包含對新產(chǎn)品的適應(yīng)性和變參數(shù)的設(shè)計(jì)，主要是在設(shè)計(jì)的起初階段運(yùn)用創(chuàng)造性的思維來構(gòu)建出一個原來并不存在的全新產(chǎn)品技術(shù)的過程，這是解決掉發(fā)明問題的非常重要的階段。適應(yīng)性設(shè)計(jì)主要是為了滿足莫忠需要和要求，對現(xiàn)有的產(chǎn)品進(jìn)行合理的改進(jìn)，變參數(shù)設(shè)計(jì)是在原有的設(shè)計(jì)原理基礎(chǔ)上，對部分零件進(jìn)行的完善和改進(jìn)過程。

（2）復(fù)雜產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)。對于復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要利用到信息網(wǎng)絡(luò)的仿真虛擬技術(shù)來只能設(shè)計(jì)產(chǎn)品，這種設(shè)計(jì)方法能夠有效降低產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及組織過程與系統(tǒng)的復(fù)雜性。這種設(shè)計(jì)的核心就是概念的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)包括概念設(shè)計(jì)建模技術(shù)、產(chǎn)品的布局設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的形狀設(shè)計(jì)、多目標(biāo)協(xié)同工作技術(shù)以及產(chǎn)品方案的綜合評價(jià)技術(shù)等。當(dāng)前主要是應(yīng)用于航空航天事業(yè)、汽車制造行業(yè)以及數(shù)控機(jī)床等方面。

（3）降低設(shè)計(jì)成本，優(yōu)化設(shè)計(jì)資源的設(shè)計(jì)技術(shù)。為了能夠在保證產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的條件下增強(qiáng)自身的市場競爭力，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，就必須要優(yōu)化產(chǎn)品資源，降低設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。這種設(shè)計(jì)技術(shù)是在設(shè)計(jì)目標(biāo)產(chǎn)品的時(shí)候約束好一個基本的成本，以成本為前提，保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過理論的分析計(jì)算，對于全過程的連續(xù)優(yōu)化來降低成本，追求出更高的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益以及社會的綜合運(yùn)用性能。

（4）縮短產(chǎn)品的研究周期。在對新的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行研究設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以利用三維的CAD系統(tǒng)來使新的產(chǎn)品繼承以往的數(shù)據(jù)信息，僅僅對其中的部分構(gòu)造進(jìn)行重新的計(jì)算和設(shè)計(jì)，提高新產(chǎn)品的研發(fā)效率，降低研究周期，盡量縮短產(chǎn)品從研發(fā)到投入市場的周期時(shí)間，來保證企業(yè)的核心競爭力。

2.3 提高產(chǎn)品壽命的設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的整個壽命周期是指從產(chǎn)品的原材料選取加工制造開始，知道消費(fèi)者使用完畢宣布產(chǎn)品報(bào)廢將其拆卸成原材料的整個過程，提高產(chǎn)品的全壽命周期設(shè)計(jì)技術(shù)主要包含以下幾個方面：

（1）具有集成特性的并行設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)技術(shù)是在產(chǎn)品的規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，將所有能夠支持產(chǎn)品全壽命使用周期的信息用并行的方式來對工藝規(guī)劃制造轉(zhuǎn)杯試驗(yàn)、運(yùn)輸、維護(hù)以及回收等相關(guān)環(huán)節(jié)綜合的整合起來，集成設(shè)計(jì)的目標(biāo)，處理好各個任務(wù)間的耦合關(guān)系，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)來進(jìn)行評價(jià)決策，達(dá)到降低成本，提高使用壽命的目的。endprint

（2）面向制造的設(shè)計(jì)方法。這種方法主要由面向制造的機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)模型、機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械部件和整機(jī)裝配的設(shè)計(jì)、以及環(huán)境模擬裝配等，讓設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品綜合性能最好，保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造的成功性。

（3）全壽命周期設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。這種設(shè)計(jì)技術(shù)主要是利用跨平臺數(shù)據(jù)集成于共享的PDM系統(tǒng)，來將網(wǎng)絡(luò)上不同的東西同系統(tǒng)之間形成一體化，高效且完整的將產(chǎn)品從規(guī)劃生產(chǎn)到報(bào)廢處理整個使用壽命周期內(nèi)復(fù)雜的數(shù)字化信息記錄下來，是產(chǎn)品所需的重要數(shù)據(jù)完整的保留下來并進(jìn)行有效的管理。

2.4 綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

綠色產(chǎn)品要求既能夠滿足使用的要求，同時(shí)還必須有利于環(huán)境的保護(hù)。當(dāng)前人類正面臨資源短缺和人口過生的問題，設(shè)計(jì)綠色有效的產(chǎn)品也是社會向前發(fā)展的必然選擇和整體的趨勢。綠色的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)包含以下幾點(diǎn)：

（1）面向環(huán)境的技術(shù)。在產(chǎn)品的整個使用壽命期間，能夠有效的保護(hù)環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)包括綠色產(chǎn)品集成設(shè)計(jì)理論、綠色產(chǎn)品建模研究技術(shù)、綠色產(chǎn)品的環(huán)境指標(biāo)等等。在保證不會影響到環(huán)境質(zhì)量的情況下，具有優(yōu)良的質(zhì)量保證。

（2）面向能源的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)技術(shù)是為了提高能源的利用效率以及降低資源的浪費(fèi)，以保護(hù)環(huán)境為目的的設(shè)計(jì)方法。這種方法的設(shè)計(jì)即可以優(yōu)惠能源的供給以及驅(qū)動的方式，同時(shí)還能夠有效的回收并實(shí)現(xiàn)能源的重新利用。在產(chǎn)品的功能特點(diǎn)等基本要素已經(jīng)明確的條件下，在設(shè)計(jì)時(shí)確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)制定、材料選擇以及加工的工藝方法、可重新利用的能力以及是否具有裝配性，用最少的能源消耗來設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出新的產(chǎn)品。

（3）面向材料選擇的設(shè)計(jì)。材料的選擇是綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，能夠在根本上來減少對環(huán)境的污染，同時(shí)降低能源的消耗。當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的設(shè)計(jì)方法有新材料實(shí)用化設(shè)計(jì)技術(shù)、材料回收以及二次利用的技術(shù)、基于材料選擇的CAD技術(shù)等等。

（4）人機(jī)工程設(shè)計(jì)技術(shù)是以人機(jī)工程學(xué)理論為研究基礎(chǔ)，面向人的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)。這種技術(shù)是以人的心里特點(diǎn)和生理特征為參考依據(jù)，利用科學(xué)的技術(shù)成果數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)的技術(shù)方法。目前所使用的關(guān)鍵技術(shù)有心里模型技術(shù)、人機(jī)界面設(shè)計(jì)技術(shù)、人機(jī)工程測量技術(shù)以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程。

3 結(jié)語

現(xiàn)代設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用主要是體現(xiàn)在創(chuàng)新性技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在整個智能化的機(jī)械設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)是可以利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算的，選擇出最好的設(shè)計(jì)方法并且形成一套獨(dú)特的智能化設(shè)計(jì)體系，不僅僅可以有效的減少機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員的工作量，同時(shí)還能夠大幅度提高機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性以及設(shè)計(jì)的效率，為機(jī)械設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 張鑒非.現(xiàn)代設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討[J].城市建設(shè)，2013（14）.

[2] 李龍，李國新.機(jī)械設(shè)計(jì)中對現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的分析[J].機(jī)電信息，2012（21）：103-104.

[3] 孟令浩，秦英杰，向玉鳳，等.機(jī)械設(shè)計(jì)中現(xiàn)代設(shè)計(jì)探討[J].河北農(nóng)機(jī)，2013（3）：57.

[4] 曹深華，姚建剛.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（13）.endprint