張健
摘 要:現(xiàn)代機械設計在新時代的背景下有了更新的發(fā)展,在其結構和種類上更加的復雜化,其功能也更加的健全。機械工程與先進的科技相互結合在一起,兩者相互促進,共同發(fā)展?,F(xiàn)在,機械設計的功能分為傳統(tǒng)、操作、系統(tǒng)和執(zhí)行四種功能,是現(xiàn)代機械設計考察的主要目標?,F(xiàn)代的機械設計的工具主要組成部分是計算機,計算機的技術加快了機械設計的現(xiàn)代化,不僅機械設計的進程有了進步,機械設計的質量與水平也有了很大的提高。本文就現(xiàn)代機械設計的方法進行探討,分析了其相關設計方法。
關鍵詞:現(xiàn)代;機械設計;方法分析
在社會的不斷進步下,現(xiàn)代機械設計的方法有了長足的進步。機械設計是一種將對機械的各種描述情景變?yōu)楝F(xiàn)實的產物,用以指導機械的生產的一個過程。它將機械的結構、原理等有效的結合在一起,設計出的機械模型。機械設計主要是為機械制造提供依據(jù),加工出各種符合不同功能的機械設施。機械設計的最主要目標是在有限的物質財力范圍內,構思出最佳的機械組合模型,或者對已有的機械進行優(yōu)化設計。機械水平在科技和社會的不斷推動下向前發(fā)展,現(xiàn)如今已經能熟練地將系統(tǒng)科學和計算機科學運用到機械設計過程中。在這種情況下,機械設計得到了迅速的發(fā)展,各種設計技術與機械理論很好地結合在一起,機械設計更加的精確、自能化。現(xiàn)代機械的設計方法逐漸由簡單到復雜,從單一到多元化的方向發(fā)展。
在當下,機械設計的競爭十分激烈,具有國際化、多元化、動態(tài)化的特點。在新時代科技的不斷進步下,也面臨著一系列的問題和挑戰(zhàn)。社會的發(fā)展帶動著市場經濟的進步,人們對機械設備的要求更加的嚴格,功能也更加的齊全,同時為了持續(xù)的社會發(fā)展,機械產品也面對著綠色、安全環(huán)保方面的嚴格要求。所以,現(xiàn)代機械的設計方法仍需進一步的改進。
1 發(fā)展過程和當前形勢
在上世紀六十年代時,機械設計方法開始興起,隨后很快的發(fā)展起來。人們將機械的設計過程分為了幾個不同的階段,包括技術、工藝、設計方案和用戶體驗幾個階段。但是,社會的發(fā)展使得機械的設計不再局限于某些人的思想或者靈感,在得到不斷的完善和補充下,發(fā)展成了一門科學。機械設計學科是一種具有現(xiàn)代科學精神的一門現(xiàn)代機械設計技術的學科。
現(xiàn)代機械設計方法,不同于傳統(tǒng)的機械設計方法,打破了傳統(tǒng)的局限,與人們的生活接軌。并在其他科技的協(xié)助下,產生了顯著的進步?,F(xiàn)代機械設計方法技術使用了計算機工具,利用各種軟件的模擬技術,對機械產品進行了更加細致全面的優(yōu)化設計,提高了機械產品的質量和生產速度,給人們的生活帶來了很大的便利?,F(xiàn)代機械的設計方法不僅提高了機械生產的過程,縮短生產的時間,從而降低了機械設計的整體費用,減少了機械生產過程中的浪費。
現(xiàn)代機械設計方法逐漸向世界的多元化靠攏,與其他學科之間的聯(lián)系也更加頻繁,拉近了彼此之間的距離?,F(xiàn)代機械設計的方法逐漸從單一的設計向系統(tǒng)化、復雜化的方向發(fā)展,設計團體的組成部分也逐漸的趨向多元化發(fā)展?,F(xiàn)代機械設計最重要的發(fā)展形勢是在機械產品上,機械產品的功能要求跟家復雜化,質量更加嚴格化,更快、更好地生產處機械產品是新時代對機械設計的主要要求之一。
2 現(xiàn)代機械設計方法的特點和分類
現(xiàn)代機械設計方法是在傳統(tǒng)的機械設計基礎上,建立的科學化、系統(tǒng)化、信息化的機械設計方法,利用各種科學技術的支持發(fā)展成的。現(xiàn)代機械設計方法最主要的特點是對機械的設計更加的信息化、智能化、動態(tài)化等。
機械設計方法的智能化特征:很多的機械都是比較大型、笨重的,人工方式很難實現(xiàn),所以必須加入智能化的技術,降低機械設計的難度,且利于機械使用過程中的操作;機械設計的經濟性、并行性特點:當下市場的競爭越來越激烈,用戶選擇也越來越多,為了盡可能的減少損失,并降低用戶的花費,提前考慮好后續(xù)的過程,是機械設計方法的經濟性和并行性主要內容;機械設計的集成化特性:機械設計的集成化就是將機械設計過程中的機械、電力和硬件等基礎設施與設計人員結合成一體,多方面因素分析,多技術并行的設計過程,集中機械設計的資源;機械設計的動態(tài)性和科學性:現(xiàn)代機械設計內容范圍廣泛,包含各種學科的知識,機械產品的生產和使用都需要動態(tài)化的改善,致力于使機械產品符合當前社會市場的要求,滿足不同客戶對機械的不同功能方面的需求,降低機械生產過程中的成本。
現(xiàn)代機械設計方法有很多種,有從工程范圍進行分類,又從機械設計方法應用的成熟程度進行分類,也有從其覆蓋的知識面進行分類等,其中常用的有以下幾種類型。
三次設計法。這種方法是一種將機械設計分為參數(shù)、系統(tǒng)和容差設計的三個部分。參數(shù)設計主要目的是對機械產品內部的參數(shù)進行優(yōu)化,使其參數(shù)組合達到最合理的程度。系統(tǒng)設計部分是將機械設計的理念和基礎通過一定的方式進行結合,使機械設計的理念能夠更好的融合到基礎設計過程中。容差設計部分則是將機械設計的整體進行校驗,確定機械的各項參數(shù)的波動在正常范圍內,降低機械設計的成本。這種方法是一種品質較高的機械設計方法。
普適設計法。這是一種將過去的經驗進行總結,運用到當前設計中的一種方法。比較重視設計過程的總結,在這種不斷總結,不斷改善的方法下,機械設計的產品質量也逐漸提高了。建立了一個不斷完善的系統(tǒng)性設計方法,很好地利用了以往機械設計的經驗,有效的降低了使設計成本增加的相關因素.
公理化機械設計方法。這種設計方法是一種基于決策的理論,運用了普適法的總結特點,科學的進行機械設計的方式。這種方法比較偏重理論方面,可能并不適用于設計者在設計機械時運用,缺少實踐,但是在某些時候,還是很有效的。這是一種比較傳統(tǒng)的機械設計方法,能夠將復雜的機械進行細化,變復雜為簡單,從而降低機械設計的難度。
電子信息的機械設計方法。它是一種結合了信息技術、計算機技術的優(yōu)點的機械設計方法,大大減少了設計人員在機械設計時的計算過程和畫圖過程,能夠實現(xiàn)多維空間的機械設計圖紙的勾畫。這種方法不僅大大降低了設計師的工作量,加快了機械設計過程的進度,還可以提高產品的質量,是一種先進的機械設計方法。
3 現(xiàn)代機械設計存在的不足
現(xiàn)代機械設計過程中,任然有存在的問題。機械設計的理論基礎并不堅實,是機械設計方法發(fā)展受到阻礙的一個不可忽視的因素。我國的機械設計方法的理論起步較晚,仍然趕不上機械設計方法在實踐中的運用。其理論知識的分布比較散亂,理論沒有一個完整的體系,沒有打破理論在個別方面發(fā)展較全面,某些方面發(fā)展落后的局限,所以延緩了當下現(xiàn)代機械設計方法在發(fā)展的腳步?,F(xiàn)代機械設計方法的創(chuàng)新性還是十分薄弱的環(huán)節(jié),設計方法大都相似,使得機械設計出來的產品沒有較大的創(chuàng)新。在機械設計過程中,對機械的概念、技術和生產等階段前后不連貫,相關概念和理念沒有很好的得到發(fā)揮,導致現(xiàn)代機械設計方法的水平低下。另外,現(xiàn)代機械設計方法的集中性不高,設計過程比較復雜,前后階段很容易產生差異,所以改善機械設計的方法是機械設計中的一個重要問題。
4 現(xiàn)代機械設計的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代機械設計方法逐漸向生態(tài)化、智能化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展,以適應不斷變化的市場需求。
隨著社會的發(fā)展,綠色化機械設計方法也成為了一種趨勢,通過這種方式使得機械設計過程中減少可能產生的污染,并且將一些廢料循環(huán)利用,達到環(huán)保效果,符合社會的持續(xù)化發(fā)展。這種綠色理念逐漸深入到機械設計的方法中,使機械設計過程中,在滿足了機械設計的要求的同時還能夠減少對環(huán)境的破壞,簡介的降低可機械設計的成本。
5 結語
現(xiàn)代機械設計方法在傳統(tǒng)的基礎上有了很大的進步,在技術上、競爭力上都占有很大的優(yōu)勢?,F(xiàn)代機械設計方法仍然在不斷更新中,我們仍需努力。
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