机械设计在机械制造中的重要性浅析

刘宇 秦磊 侯典淋

摘要：设计技术与传统的机械设计相比而言，本身就包含了设计方法创新的理念和思路。任何一件事物的创新都离不开思维的创新，机械设计也不例外，创新思维是机械设计不断向前发展的根本。作为机械设计的从业人员，要善于把理论知识和实践经验相结合，并且运用先进的计算机技术，设计出符合大众需求的高品质机械产品。

关键词：机械设计;分析研究

引言

在科学技术多元化发展的背景下，机械制造技术的水平不断提高。在一定程度上，该领域的智能化机械设计以及生产水平取得了很大的成果。即使跟发达的国家相比较还是属于发展缓慢的，但如果跟之前比较有很大的进步的，并且取得了巨大发展以及突破，自动化贺智能化都已经实现了。可见，在智能制造时代的背景下，可以从技术机制的构建、创新、发展等方面入手建立机械设计技术优化的体系，也与国家环保设计相呼应。根据以上情况，更加保证了技术的应用效果，从而实现了社会的效益和经济效益的双赢。

1机械设计理论和方法的发展进程

立足于世界发展角度，将机械设计行业发展划分为两个阶段。第一个阶段为机械设计初期阶段，从19世纪至20世纪中段，该阶段主要应用传统的设计理念传统，设计方法过于单一，依赖于计算公式开展定向设计，从而导致机械产品的设计水平不高，无法全面促进设计方法的进步，从而导致新产品的研发速度比较慢。在发展过程中受到技术条件影响，导致机械设计的成本比较高，设计效率低下，不能满足市场需求。在发展到20世纪中段，不断凸显出机械产品的缺点，为了处理该问题，必须优化改进传统机械设计理念，促使机械设计进入到第二发展阶段。在新发展阶段中开始大量应用新型技术，以此处理传统设计存在的不足，促进机械设计的现代化发展，提升机械制造水平。

2机械设计在机械设计与制造中的重要性

2.1程序性

从机械设计的过程来看，它更加重视产品从设计到生产再到销售的一体化设计，因此这就需要设计者从产品规划、产品方案的设计、技术设计以及施工总体设计等步骤进行全面的考虑，从而更加体现机械设计方法的程序性。

2.2创造性

当前我国经济处在转变经济发展方式，优化经济结构，转化增长动力的攻关期。供给侧创新不足导致很多关键设备，核心技术和高端产品依赖进口，核心技术被“卡脖子”的事情时有发生。解决这一问题的关键在提高科技创新能力，提高供给侧体系质量。因此机械设计要敢于打破常规，突破传统思维，探索新方法，新原理，并且依托先进的设计技术和工具，来开发出高品质的，具有原创性的新产品。

2.3安全性

作业安全是保障施工作业顺利开展的重要前提条件。在设计自动化机械设备时，需要考虑以下三方面的安全：（1）零件安全。仪器安全的基础就是零件安全。如果零件性能均能够满足机械设备的使用需求，自动化机械设备就能保持平稳运行。（2）作业安全。工作人员的人身安全是需要考虑的重点对象。（3）环境安全，由于机械工厂易对周边的生态环境造成影响，因此，要做好防范从工作。

2.4高效性

运用技术设计出的机械产品，在质量检测时可以直接使用计算机直接进行模拟使用，这样设计者可以直接看到自己设计产品的质量水平，同时节约了很多设计时间。除此之外机械设计可以缩短前期准备和细节工作的时间，大大提高了设计人员的工作效率。

3机械设计方法分析

3.1优化设计与仿生类比设计

现代机械设计方法需要不断创新完善，设计人员还应当对设计手法进行优化，通过数学理论与计算机技术充实理论依据。在设计研究过程中制定优化创新方案。设计人员可以利用计算机模型开展模拟化设计，通过数学方法开展线性与非线性分析，以此处理产品设计问题，找寻最佳设计方式。在现代机械研发中也可应用仿生类比设计手法，此种方法通过仿生学原理和利弊分析法激发灵感，设计人员可以将机械产品与动植物联系在一起探索二者之间的共同点，以此发散思维，确保产品设计的独特性。

3.2有限元分析方法

随着计算机技术的发展，有限元分析方法迅速发展成为设计计算方法重要组成部分，这种方法的使用原理是将设计产品分成有限的、独立的、相互联结的三个部分，这些被分出的部分大多都是一些比较常见的形状。例如在有限元分析方法中，如果被分析的产品是平面的，就可以把它划分到四边形里面，如果要分析到产品是立体的，就可以把它划分到六面体里面。在划分完产品单元后，设计人员接下来就要确定所分析产品的每个变量，然后将分析出的产品变量应用的单元函数中，并进行求解，最后再将列出的单元方程连立求解。

3.3移植技术与变形设计法

在现代机械设计中，变形设计属于重要创新方式。综合分析产品工作原理，功能与结构，拓宽机械种类，开展多样化的功能渠道，在此基础之上研发多种类型的产品，以此加强产品性能。在现代科技发展过程中，其他领域也出现了多种先进方式，设计人员可通过移植设计法开展优化设计。比如在现代机械设计中可以融入杂技道具设计手法，通过机械模块化设计理念，提升机械产品设计的独特性。设计人员可以通过此种方法联合其他领域的设计理念，有效结合实际生活理论，操作技艺与工艺手法，将其合理利用到现代机械设计中，研发出满足现代机械应用的方法。

3.4系统分析设计方法

在传统的设计方法中，一般都是将要设计的产品分为几个模块，分别进行探讨研究。但在一个公司内各部门之间并不能做到及时交流，这种现象导致各部门设计出的部件产品都是独立存在的，片面不完整的。而系统分析设计方法要求，产品在设计过程中是一个完整的整体，要用系统完整的方法进行设计，在确立好设计方案后还要把产品的制造过程和运行情况都考虑进去。

4结束语

机械制造的过程涉及多个方面，制造过程中的合理设计在机械制造过程当中起着十分重要的作用。所以我们必须根据实际情况，不断强化精益的生产工艺，改进老旧工艺。其中机械工艺的合理化也是提高生产的效率、保證生产的质量中的重要环节。在不断的总结经验过程当中，改进其机械制造的工艺。

参考文献：

[1]单小眉.绿色设计理念在机械设计制造中的应用探析[J].南方农机，2018，49（24）：49.

[2]刘富文.机械设计制造及其自动化的未来应用[J].南方农机，2018，49（24）：53.

[3]姜毓依侬.浅谈机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].南方农机，2018，49（23）：198.

[4]李享睿.探索自动化技术在机械设计及制造领域的重要性[J].现代制造技术与装备，2018（12）：186-187.

（作者单位：赛轮（沈阳）轮胎有限公司）