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英文名稱:Machinery Design & Manufacture
主管單位:遼寧省經濟委員會
主辦單位:遼寧省機械研究院
出版周期:月刊
出版地址:遼寧省沈陽市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1001-3997
國內刊號:21-1140/TH
郵發代號:8-131
發行范圍:
創刊時間:1963
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
聯系方式
期刊簡介
《機械設計與制造》(月刊)創刊于1963年,是由遼寧省機械研究院主辦的學術刊物。中文核心期刊,中國期刊方陣雙效期刊,科技論文統計用刊,每期發行量萬余冊,讀者人數超百萬。幾十年來多次受到國家機械部、中國機械工程學會、新聞出版局、科委等主管部門的表獎,是我國機械行業最有影響的專業刊物之一。
關鍵詞:傳統機械設計;預期功能;智能化;計算機輔助
中圖分類號:TH122文獻標識碼: A
0 引言
隨著社會經濟的發展,中國的科學取得了長足的進步,現代機械也發生了飛躍性的發展。現代機械在繼承了傳統設計的原則、步驟、造型設計標注、類比設計等基礎上,將迅速發展的計算機技術、電子學技術、測試分析等多種技術融入到機械設計中,同時在機械系統中引入新材料、新工藝,實現了同一種技術功能所具有的載體功能和技術手段的多樣性。現代社會對機械系統提出了更高的要求,為了使產品能夠立足于市場,機械系統不僅需要能夠在實現預期功能的基礎上,還需要設計的機械系統滿足物美價廉、操作方便、安全性能高、污染小等特點。因此現代機械系統對機械設計這提出了更高的要求,只有通曉機電、液壓技術、計算機技術等才能夠設計出性價比高的優良現代機械系統。
1 現代機械設計的特點
機械設計是實現某一種功能,同時綜合制造產品的經濟性、制造可能性等,從而構思的一種具有創新性機械產品過程。與傳統機械設計相比,現代機械設計有著其自身獨有的特點,為了使得設計的產品具有更大的市場競爭力,現代機械在設計時不僅僅需要對系統的機械工作原理、運動形式、力量的傳遞方式、零部件結構尺寸、外部阻力、摩擦力、各零部件間的耦合方式等等進行考慮,還需要綜合融入多門新的科學知識,比如計算機學、機械電子、控制理論、仿生學、美術學等等,是一種融入多門科學知識的綜合性設計過程。隨著社會的發展以及科技的進步,現代機械的種類越來越多,機械系統的結構復雜度也是逐年的增加。但是從系統功能角度上來說,機械系統可以分為動力系統、執行系統、控制系統、動力傳輸系統等等,如果再進行細分,每個系統在原系統的基礎上仍可進行劃分。
2 計算機輔助機械設計方法
計算機輔助技術簡稱CAD技術,它屬于計算機技術,是電子信息技術的重要組成部分之一。作為當代機械設計過程中最具靈活的技術手段之一,CAD技術這一新興的學科顛覆了傳統手工設計效率低下的方式,充分利用計算機所具有的運算快、記憶力強、邏輯判斷高、計算精度高、繪圖能力強等特殊功能,并結合設計人員的經驗、智慧以及創造力來計產品,極大的降低了產品的開發周期,提高了產品設計精度,減輕了設計人員的勞動強度,提高了產品的設計質量,使得設計人員的創造性以及個人能力得到延伸。
CAD系統由硬件系統和軟件系統兩部分組成,硬件系統是支撐計算機輔助系統的物質基礎,而軟件系統決定了CAD系統所具有的功能,它是系統的核心技術,軟件系統和硬件系統聯合在一起共同組成了計算機輔助系統。從軟件的功能上來劃分的話,系統軟件可以分為系統軟件、支撐軟件和應用軟件三部分。其中,系統軟件主要包括操作系統、數據通信系統等,它是整個軟件的核心內層,能夠自動管理和控制計算機資源;支撐軟件亦成為開發軟件,它能夠幫助設計人員更高效率的開發其他應用軟件;應用軟件是在系統軟件和支撐軟件的基礎上,設計人員進行自行編制用于解決實際問題的程序。
利用計算機輔助技術進行機械設計的步驟主要包含以下幾部分,首先就是建立數學模型,在cad系統中常規的機械零部件都具有自己的數學模型,如果設計的模型在系統中不存在,則需要重新建立正確的數學模型;其次是設計程序流程圖,根據機械系統的工作原理對零部件的控制步驟進行設計;后根據程序流程圖的工作步驟,利用計算機語言進行程序的編制;最后在相關開發軟件系統下進行程序的調試,并檢查程序是否能夠正確運行,如果不能,則需要發現錯誤并進行程序修改。
3 系統化機械設計方法
伴隨著科技的迅速發展,人們對產品的功能需求也是日益的增多,產品的設計復雜性也隨之增加。現代產品具有壽命周期短,更新速度快等特點,利用傳統的機械設計手段來設計現代機械產品則顯得有點力不從心,傳統機械設計手段已跟不上現代產品發展的步伐。基于傳統機械設計的缺點,現代機械在繼承前者的基礎上發展而來。現代機械設計突破傳統只注重實現產品預期功能的需求,并結合現代先進的計算機等其他綜合技術,使得現代機械設計向信息化、系統話、柔性化和智能化方向發展。由于現代機械產品設計融入了多種綜合性技術,當代的設計技術使得原有的機械產品機構發生重大變化,將機械產品性能、功能及其制造技術提高到了一個嶄新的水平,帶來了巨大的經濟效益和社會效益。機械產品的系統化設計和多種控制技術的運用是未來機械行業發展的趨勢。
目前,計算機輔助技術已經在產品的設計繪圖、加工制造、生產規劃等環節得到了廣泛而深入的研究,并且也取得了一定的成果。但是其在產品開發初期設計環節上運用的相對較少,遠遠不能夠滿足現代設計需求,而系統化設計能夠解決該問題。系統化設計能夠將任務實現由具體到抽象的層次劃分,并能夠擬出實現該方案的目標方法,由淺入深、由抽象到具體的將各層次緊密的聯系在一起,最終是產品設計規劃化、系統化,易于實現計算機輔助技術在整個機械產品的設計。在系統化設計中,將產品的設計系統看作由多個設計要素組成,并且每個設計要素具有一定的獨立性,各個要素具有層次性,每個要素之間存在著一定的聯系,當所有的要素設計完成后,將他們有機的整合在一起即實現所需的機械系統。為了更加
科學合理化的進行機械系統設計,在系統化設計過程中,常常將一個機械系統分解為許許多多比較簡單的系統,從而使得機械設計變得更加的簡單、方便。有時候,為了需要,可能將劃分后的系統進行劃分為更加簡單的更小子系統,直至能夠進行適宜的設計和分析。
但是在系統設計時需要注意以下問題:
(1) 系統分解數和層次數應適宜。如果分解的子系統數目太少,則子系統復雜度稍高,不便于產品的模型化,同時也給設計工作增加難度;如果分解數和層次數過多,則容易造成系統臃腫,給最終的系統整合帶來難度。
(2)避免過分的復雜面。在系統設計時,盡量選擇要素間聯系數較少和作用較弱的地方。
(3)使得系統中能量流、信息流、物料流的合理的流動。在機械系統中,一般包含能量流、信息流、物料流,并且該三部分間可實現相互轉換。他們在系統的輸入到系統的輸出工作過程中,按一定的方向和途徑不間斷的流動著。即使在劃分的各個子系統中,他們的流動途徑也是不變的。
(4)系統分解與功能分解的不同。在系統分解中,存在子系統分解和功能分解,這兩者間的分解是不相同的。雖然系統被分解為各個子系統,但是每個子系統仍是一個單獨的系統,子系統雖然相對簡單,但是可能具有多項功能,并且每個子系統間仍是具有緊密聯系的。功能分解不一樣,系統按照功能逐一分解,直至不能夠再次分解系統功能。
4 結束語
伴隨著網絡技術的發展以及異地的協同設計制造,使得產品的功能需求、設計、加工、裝配并行工程具有一定的可行性。但是產品設計方案的三維可視化是實現這一目標的前提條件,因此,近些年來,智能化軟件設計、三維圖形設計、虛擬技術等等越來越多的被應用到現代產品的設計中。目前,機械產品的設計正朝著智能化設計、計算機輔助實現以及能夠滿足異地系統設計的方向發展,并且隨著人們對產品功能性越來越高的要求,人工智能理論、系統工程理論、計算機軟硬件工程等多技術融合技術也是未來機械產品設計的發展方向。
參考文獻
關鍵詞:機械設計;機械制造;技術
1 機械設計的技術分析
1.1 初期計劃設計
當客戶訂單被傳送到設計師手中以后,設計師需要及時開展初期計劃設計工作,要求設計師充分分析機械部件特點、結構等因素,對相關部件的作用以及運行環境等進行充分的掌握是提升設計合理性和科學性的關鍵,也是機械產品質量和性能提升的基礎。
1.2 設計方案
在實際加工機械產品以前,對設計方案進行對比和優化是關鍵環節之一。只有選擇最佳設計方案,才能夠提升機械設計、制造的效率和質量,同時可以促使機械產品在加工的過程中效率更高,在此基礎上對相關機械產品進行制造,可以更加符合客戶需求,同時功能也更加完善[1]。在這種情況下,設計師在展開設計工作的過程中,首先應全面闡釋機械設計產品的性質以及具體運行原理;其次,對設計產品的結構進行優化,提升結構合理性,在這一過程中,還必須保證相關機械部件的外觀符合要求;再次,保證較高的契合度產生于機械產品結構和運動方式之間,二者的高度一致性有助于進一步提升機械性能;第四,在對機械零部件進行設計的過程中,必須保證相關飼料的合理性和清晰性,從整體上對機械產品零部件進行把控;第五,對設計思路進行理清,并在此基礎上對機械產品設計圖紙進行設計,確保設計圖紙內容擁有較高的邏輯性,同時可以同客戶的需求高度相符;最后,設計機械產品以后,應加大檢查力度,將機械產品的性能、結構作為檢查的重點。
1.3 機械設計技術發展趨勢
近年來,機械設計技術飛速發展,其同計算機網絡技術的有效結合,極大的推動了機械設計領域的全面發展,與此同時,各個領域在對機械產品進行應用的過程中,對這一產品的質量和性能要求也在逐漸提升,在對計算機網絡技術進行充分應用的背景下,極大的轉變了傳統的機械設計,而創新成為相關設計企業實現可持續發展的關鍵[2]。現階段,機械產品已經逐步開始向系統化、微型化、智能化以及模塊化等方向發展,相關產品的功能也更加能夠滿足人們的需求,實際設計前,設計師需要對計算機進行充分的應用,通過模擬設計展開對產品的預設,在對產品運行進行模擬的過程中,還需要對特別軟件進行應用,在這一過程中,相關產品的性能以及運行原理可以得到有效模擬和推理,設計師可以對機械產品實際運行中可能產生的問題進行觀察,從而及時采取有效措施對設計進行完善,將產品的性能以及質量進行提升,在對這一設計方式進行應用的過程中,提升了機械產品加工的效率,同時也實現了資源的節約,重復加工的現象可以有效避免,機械加工的成本有效降低。
2 機械制造的技術分析
2.1 機械制造技術特點
目前,社會經濟發展中,多個領域中都開始廣泛引用機械制造技術,因此機械制作技術的影響范圍越來越廣,影響力也越來越大。近年來,我國在采取有效措施促進機械制造領域發展的過程中,該領域相關技術已經接近成熟,并在國際上獲得了認可,但是從我國該領域內部發展條件來看,不匹配的現象產生在了機械制造技術與機械產品之間[3]。新時期,我國機械進行制造技術領域在發展中,必須努力實現對機械設計制造技術的創新,通過淘汰老舊制造技術,不斷實現機械產品的創新和功能的完善。
在推動機械制造技術的發展過程中,應將其同工業技術進行緊密的融合,實現互相促進的目標。相關機械制造技術研究人員應從工業發展的規律出發,不斷在機械制造技術中融入新興技術,促使生產效率在機械制造中有效提升,高效完成機械設計目標。
在對機械制造技術進行研究的過程中,應充分整合多項機械技術,機械產品的系統性對其性能具有直接影響,因此必須努力完善機械制造技術的應用途徑和具體產品性能,為提升我國相關領域的綜合競爭力奠定良好的基礎。
2.2 我國機械制造技術的未來發展方向
近年來,我國在積極進行現代化建設的過程中,經濟和科技領域都取得了巨大的發展,現階段我國的機械設計制造領域正面臨著高速發展的態勢,在對信息技術、機械制造技術等進行綜合應用的過程中,我國已經取得了“制造大國”的稱號,在世界的機械領域也產生了更大的影響力。從長遠的角度來看,我國在機械制造技術領域的研究過程中,還必須加大創新力度,努力促使數字化、智能化以及信息化等特點在機械產品中得到充分的體現,確保我國這一領域始終處于先進地位,提升機械制造產品的國際市場占有量[4]。在這一過程中,相關領域工作人員應努力引用先進技術提升機械產品質量,延長其使用時間,為企業創造更多的經濟效益奠定良好的基礎。而技術、設計創新是實現這一目標的基礎,工作人員應加大實踐力度,在實際機械產品制造過程中綜合應用多種先進技術,才能夠實現可持續發展。
3 結束語
綜上所述,近年來,社會經濟飛速發展,人們的生活質量有所提升,對械制造產品的可靠性以及質量提出了更高的要求,在這種情況下,有效提升機械設計技術水平至關重要。通過合理設計,可以優化機械產品結構,而機械制造技術的進步,也將反過來推動機械設計技術的發展,二者擁有密不可分的系。
參考文獻
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[2]徐彬,姚會存.關于現代機械設計與機械制造的應用關系技術探究[J].東方教育,2015(5):424.
[3]張憲民.薈萃常規與現代設計精華引領現代機械設計新潮流――評《機械設計手冊》(第5版)[J].機械設計與制造,2015(8):247-248.
關鍵詞:機械設計 現代設計 探討
中圖分類號:TH122 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)03(b)-0073-02
自改革開放以來,我國的社會發展和技術水平不斷提升,人們的生活水平也在不斷的上升,各類新型技術的出現給人們的日常生活帶來了巨大的影響。機械一直都是我國社會不斷發展的重要保證,發展水平及發展方向始終受到人們的關注,如何才能夠有效的將現代設計技術應用到機械設計中去,是當前人們研究的主要課題之一,所以,對于當前正處于轉型期的社會而言,對機械設計中的現代設計應用進行研究具有重要的意義。
1 現代機械設計的特點
現代社會科技發展日新月異,各種現代化新技術和新的發明如雨后春筍不斷出現,各種電子技術以及機械技術與現代化的機械設備正在漸漸融合,各種機械器材的設計理論以及制作的方法都有了一定程度的改善。現代化機械設計過程也利用了計算機技術,來使得機械設計的過程更加合理,步驟更為清晰,同時還能夠使設計更加趨向于人性化。規范而有效的機械設計相比于傳統意義上的技術設計更具有遠瞻性和創新性的特點。首先,利用現代設計的理論方法來考慮整個產品的細節問題,可以比傳統機械設計方法更在的發現潛在問題,減少未來出現故障的可能,同時,現代化機械設計可以更加充分的考慮到產品的靜態屬性和動態屬性。另外,計算機技術的日益成熟可以運用到現代的機械設計方方面面中,優化現代設計的仿真性。
2 現代機械設計技術的應用技術
通過對大量機械產品的研究分析,現代設計在機械設計中應用較為廣泛的技術大致可以分為四大類,分別是能提高產品優良性能的設計技術,能夠滿足市場要求的創新設計技術方法,能夠優化產品使用壽命的設計技術以及發展綠色技術的設計技術。
2.1 提高產品性能的設計
機械產品必須具有優良的性能,只有良好的性能才能夠保證機械產品的生命力,提高產品優良性能的設計方法有很多,最重要的內容和特點有:
(1)能夠消除并及時的預防產品可能產生的故障,這種技術特點是圍繞產品的可靠性而設計的,主要是研究產品和系統所產生的故障的原因,來提出相應的解決方案。
(2)能夠提高材料抵御破壞能力的設計方法技術。當材料和結構在外界因素如高溫、電荷強度等的影響作用下,其性能會受到較大的影響,所以,其設計的重點是要提高產品的結構承受能力以及抗疲勞強度,來提高產品在各種工作環境中的使用壽命。
(3)解決物體表面的摩擦和等問題的設計技術。這種設計技術綜合運用了摩擦學的理論研究方法和基本數據,將產品的磨損降低到最低的水平,目的是為了降低產品原材料的消耗,節約了部分能源,同時提高機械裝置的可靠性,有效的提高設備的使用壽命,提高其在市場中的競爭力。
(4)防腐蝕的設計技術。這種設計技術要科學合理的選擇材料并制定出相應的加工工藝,來提高產品的抗腐蝕能力,防腐蝕的設計加工方法能夠有效的延長產品使用周期以及使用效率。
2.2 滿足需求的創新產品設計技術
當今社會市場經濟體制存在著強烈的競爭機制以及供求關系,在當今瞬息萬變的市場經濟中,產品的創新能夠有效的提高企業產品的核心競爭力,滿足顧客的市場需求同時提高企業的核心競爭能力,產品創新設計技術的主要特點包括:
(1)解決發明問題的創新技術。這種創新設計技術包含對新產品的適應性和變參數的設計,主要是在設計的起初階段運用創造性的思維來構建出一個原來并不存在的全新產品技術的過程,這是解決掉發明問題的非常重要的階段。適應性設計主要是為了滿足莫忠需要和要求,對現有的產品進行合理的改進,變參數設計是在原有的設計原理基礎上,對部分零件進行的完善和改進過程。
(2)復雜產品的創新設計技術。對于復雜的產品設計要利用到信息網絡的仿真虛擬技術來只能設計產品,這種設計方法能夠有效降低產品的功能與結構的復雜性以及組織過程與系統的復雜性。這種設計的核心就是概念的設計,設計的關鍵技術包括概念設計建模技術、產品的布局設計、產品的形狀設計、多目標協同工作技術以及產品方案的綜合評價技術等。當前主要是應用于航空航天事業、汽車制造行業以及數控機床等方面。
(3)降低設計成本,優化設計資源的設計技術。為了能夠在保證產品的功能與質量的條件下增強自身的市場競爭力,提高企業的經濟收益,就必須要優化產品資源,降低設計的產品的生產成本。這種設計技術是在設計目標產品的時候約束好一個基本的成本,以成本為前提,保證產品質量的基礎上,通過理論的分析計算,對于全過程的連續優化來降低成本,追求出更高的產品經濟效益以及社會的綜合運用性能。
(4)縮短產品的研究周期。在對新的機械產品進行研究設計的時候,可以利用三維的CAD系統來使新的產品繼承以往的數據信息,僅僅對其中的部分構造進行重新的計算和設計,提高新產品的研發效率,降低研究周期,盡量縮短產品從研發到投入市場的周期時間,來保證企業的核心競爭力。
2.3 提高產品壽命的設計
產品的整個壽命周期是指從產品的原材料選取加工制造開始,知道消費者使用完畢宣布產品報廢將其拆卸成原材料的整個過程,提高產品的全壽命周期設計技術主要包含以下幾個方面:
(1)具有集成特性的并行設計。這種設計技術是在產品的規劃和設計階段,將所有能夠支持產品全壽命使用周期的信息用并行的方式來對工藝規劃制造轉杯試驗、運輸、維護以及回收等相關環節綜合的整合起來,集成設計的目標,處理好各個任務間的耦合關系,應用計算機輔助系統來進行評價決策,達到降低成本,提高使用壽命的目的。
(2)面向制造的設計方法。這種方法主要由面向制造的機械零部件結構模型、機械零部件結構設計、機械部件和整機裝配的設計、以及環境模擬裝配等,讓設計出的產品綜合性能最好,保證產品的設計制造的成功性。
(3)全壽命周期設計數據管理。這種設計技術主要是利用跨平臺數據集成于共享的PDM系統,來將網絡上不同的東西同系統之間形成一體化,高效且完整的將產品從規劃生產到報廢處理整個使用壽命周期內復雜的數字化信息記錄下來,是產品所需的重要數據完整的保留下來并進行有效的管理。
2.4 綠色產品的設計
綠色產品要求既能夠滿足使用的要求,同時還必須有利于環境的保護。當前人類正面臨資源短缺和人口過生的問題,設計綠色有效的產品也是社會向前發展的必然選擇和整體的趨勢。綠色的產品設計技術包含以下幾點:
(1)面向環境的技術。在產品的整個使用壽命期間,能夠有效的保護環境的關鍵技術包括綠色產品集成設計理論、綠色產品建模研究技術、綠色產品的環境指標等等。在保證不會影響到環境質量的情況下,具有優良的質量保證。
(2)面向能源的設計。這種設計技術是為了提高能源的利用效率以及降低資源的浪費,以保護環境為目的的設計方法。這種方法的設計即可以優惠能源的供給以及驅動的方式,同時還能夠有效的回收并實現能源的重新利用。在產品的功能特點等基本要素已經明確的條件下,在設計時確定產品的結構制定、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計并生產出新的產品。
(3)面向材料選擇的設計。材料的選擇是綠色產品設計的關鍵所在,能夠在根本上來減少對環境的污染,同時降低能源的消耗。當前應用較為廣泛的設計方法有新材料實用化設計技術、材料回收以及二次利用的技術、基于材料選擇的CAD技術等等。
(4)人機工程設計技術是以人機工程學理論為研究基礎,面向人的產品設計技術。這種技術是以人的心里特點和生理特征為參考依據,利用科學的技術成果數據來設計的技術方法。目前所使用的關鍵技術有心里模型技術、人機界面設計技術、人機工程測量技術以及產品設計中的人機工程。
3 結語
現代設計在機械設計的應用主要是體現在創新性技術在現代機械設計中的應用。在整個智能化的機械設計中,基礎的設計細節是可以利用計算機來進行精準的計算的,選擇出最好的設計方法并且形成一套獨特的智能化設計體系,不僅僅可以有效的減少機械設計工作人員的工作量,同時還能夠大幅度提高機械設計的準確性以及設計的效率,為機械設計的不斷發展提供強大的技術支持。
參考文獻
[1] 張鑒非.現代設計在機械設計中的應用探討[J].城市建設,2013(14).
[2] 李龍,李國新.機械設計中對現代設計技術應用的分析[J].機電信息,2012(21):103-104.
關鍵詞:機械設計;機械制造;作用
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
一、機械設計
所謂機械設計是指根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式,各個零件的材料和形狀尺寸,方法等進行構思,分析和計算并將其轉化為具體的描述,以作為制造依據的過程。在機械領域發展越來越好的形勢下,機械制造成為機械領域中中重要的組成部分。因此,有效的、合理的進行機械制造制作至關重要。然而,要想實現此目的需要保證機械設計的規范的進行,從而提高機械動態化水平,才能夠實現機械制造合理而有效。一個好的機械設計必須有以下幾個工作階段構成。
1、計劃階段
在具體開展機械設計之前結合機械相關的資料進行設計是非常必要的。其目的是通過機械資料進行了解,從而合理的規劃如何進行機械設計才能夠保證機械的性能、安全、質量等方面能夠符合規范性文件的要求,為后續進行具體的機械設計做好鋪墊工作。
2、方案階段
方案階段是機械設計的關鍵部分,其主要進行的工作內容是詳細的設計機械的每個部分,最終設計出完整的機械。但是,需要注意的是方案階段所設計出的機械并不是最終定稿的設計方案。因為方案階段僅是按照要求將機械設計出來,未涉及到設計方案檢查相關的內容。
3、技術設計階段
技術設計階段需要進行的工作內容是結合總裝配草圖及相關技術性文件就機械設計方案中的設計部分進行優化和完善,最大限度的提高設計的合理性和有效性。由于在后續的工作中對機械設計方案改動的可能性較大,需要將此階段設計完成的方案安全的保存,為后續工作做準備。
二、機械設計的分類
現代社會,機械產業發展迅速,機械種類越來越多,相應的其工作原理也會有所不同,對應的工作特性和性能也會有很大差異,機械設計就會各有特性。在機械制造領域,可將機械設計分為新型、繼承和變型設計三種。
1、新型設計
新型設計是指將試驗驗證可行的技術或者成熟的設計技術應用在新型產品上。
2、繼承設計
繼承設計是指為了提高現有機械的工作性能以及工作效率,大大減少生產成本,機械設計人員根據自己的豐富經驗和現有的設計技術對已有機械進行重新設計、改造。
3、變型設計
變型設計是指為滿足用戶新的使用需求,設計人員對現有的機械設計圖進行部分改變(如添加或刪改),進而設計出不同于原有的機械。
以上三種機械設計的相同點都是對機械進行科學、合理的設計與創新。不同之處在于三者的側重點不一樣,新型設計更注重創新,設計新的產品;繼承設計是在原有的機械上修改,注重的是經濟性;而變型設計則是對落后的機械進行重改,使其更能滿足現代社會發展所需。
三、在進行機械設計的時候存在的問題
1、機械設計者的視野過于狹窄
由于人們對機械的要求越來越高,希望機械的功能能夠滿足自身的要求,從而獲得更多的經濟利益,所以要求機械設計者能夠設計出多功能的機械,但是,由于設計者的知識有限,沒有對各個領域的機械進行深入的研究,因此導致設計者的視野過于狹窄,無法生產出多功能的機械。
2、設計圖紙太復雜
經過學校的教育,新型的機械設計人才出現在機械制造企業,但是由于這些機械設計人才所學的東西大多是課本上老舊的知識,或者是較為新穎的知識,老舊的知識無法繼續使用,新穎的知識又無法在校園的實習中得到實施,所以他們設計出的圖紙太復雜,難以讓機械制造者理清頭緒,因而降低了機械制造的效率,不利于機械制造行業的快速發展。
3、制造機械時無法獲得設計圖紙中的材料
近幾年來,人們漸漸對新工藝和新材料產生濃厚的興趣,一些機械設計人員為了迎合客戶的需求,在設計圖紙中應用較為先進的施工材料,但是在實際的機械制造過程中,機械制造企業無法大量獲得這些新型的材料,這時制造人員只能使用傳統的材料進行機械制造,一經客戶發現,就會產生企業與客戶之間的矛盾。
4、按設計圖紙制造出來的機械穩定性不高
當機械制造人員使用設計圖紙進行設計的時候,由于機械設計人員在設計的過程中,沒有使用較為先進的設計方法來進行設計,并且計算結果不夠準確,所以導致按照此種設計圖紙制造出來的機械穩定性差,壽命短,無法為客戶帶來長久的經濟利益,阻礙了機械制造企業的發展。
四、解決機械設計過程中遇到的問題的方法
1、拓寬設計者的視野
為了制造出多功能的機械來為企業帶來更多的經濟利益,機械設計者首先要增加自身的知識儲量,然后對不同行業所需的機械的特點進行研究,再根據企業所需機械的特點進行機械設計,從而讓設計出來的機械擁有更多的功能,幫助企業獲得更多的經濟利益。
2、簡化設計圖紙
機械制造企業在招聘機械設計人員的時候,必須對其設計能力進行檢驗,從而能夠讓其在客觀情況允許的情況下,按照客戶和設計結果的要求進行機械設計。此設計圖紙還要有易于實施的特點,從而降低機械制造的難度,減少制造成本,促進機械制造企業的發展。
3、設計圖紙時選用合適的材料
機械設計人員在設計圖紙的時候,要根據客觀情況正確的選取設計材料,不能夠一味地迎合機械需求者的需求,要將實際情況告知機械需求者,因為一旦機械制造者按照不符合客戶需求的材料進行機械設計并且被機械需求者知曉,機械需求者如果不能夠理解機械制造的實際情況,就會引發企業與客戶的矛盾,不利于企業的長遠發展。
4、提高機械的穩定性
在設計過程中,設計人員必須深入了解機械所需的各個零部件的規格,并對機械設計圖紙進行準確度較高的計算,從而提高機械制造的準確性,讓機械具有更高的穩定性。
五、進行機械設計應遵循的原則
“無規矩不成方圓”,同樣在機械設計領域中也會存在許多“規矩”,機械設計人員進行設計時,除了要遵循主要程序之外,設計準則也是其必須遵守的約束條件。
1、技術性能準則
技術性能除了包含機械性能之外,還包括機械在制造和使用過程中所涉及的所有性能,技術性能既包含靜態性能,又包含動態性能。技術性能準則是指相關的技術性能必須達到規定的要求。
2、標準化準則
任何行業都有自己的標準化規范,而機械制造中與設計相關的主要標準有:(1)概念標準化,所謂概念標準化即是指在機械設計過程中所提到的專業術語、字母符號等其他專業性表述應符合行業標準。(2)實物形態標準化,設計過程中應按統一規定選取零部件、原材料、設備等的結構形式、尺寸等。(3)方法標準化,在機械設計中涉及的操作、測量或者試驗方法應按照規定進行。
3、可靠性準則
可靠性是指機械在正常工作情況下,在預期使用壽命內能完成既定功能的可能性有多大。所謂可靠性準則,即設計的產品應該能滿足既定的可靠性要求。
4、安全性準則
機械設計要考慮機械制造過程中的安全問題,其準則有:(1)生產安全性,在進行機械設計時,應考慮操作人員生產時的安全性等。(2)零件安全性,確保機械制造中使用的全部零件在額定的外負載條件下,不會發生嚴重變形、斷裂以及重度磨損等情況。(3)整機安全性,確保機械在正常操作下不發生故障,能實現機械的所有功能。(4)環境安全性,設計人員設計的機械應能保證不對機器周圍的環境和人造成污染和危害。
結束語
在我國改革開放以后,工業生產不斷發展,這在一定程度上帶動機械領域的進步,促使機械領域在現代化社會中越來越重要。此種情況下,不斷的優化和完善機械制造尤為重要。機械設計作為機械制造的重要組成部分,其是否合理、有效、標準、正規直接關乎機械制造質量。可以說,機械設計在機械制造中發揮重要作用。
參考文獻