現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢

1、    現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢    魏鑫 解超 呂思亮摘 要：隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，我國正從工業(yè)大國向工業(yè)強(qiáng)國大步邁進(jìn)，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)僅憑經(jīng)驗(yàn)來預(yù)判方案的可實(shí)施性顯然已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，機(jī)械設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造的前提，對于如何快速的選擇并制定最優(yōu)化、最可靠的制造方案，進(jìn)而進(jìn)行機(jī)械制造顯得尤為重要?？萍嫉陌l(fā)展，要求機(jī)械系統(tǒng)智能化、高效化、簡單化和美觀化。信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使得機(jī)械設(shè)計(jì)不再被動(dòng)，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。本文就現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的概念、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢進(jìn)行敘述。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì) 發(fā)展趨勢 高效 智能：th122 ：a ：1003-9082（2018

2、）02-0-01一、機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)在不同情況下的使用要求，對機(jī)械的工作原理、運(yùn)動(dòng)方式、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、計(jì)算、構(gòu)思并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述，用來作為制造依據(jù)的工作過程。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)主要是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的積累和用戶的體驗(yàn)，在大腦中想象或者一次又一次實(shí)踐嘗試后進(jìn)行設(shè)計(jì)；而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是在科學(xué)方法及精確手段的基礎(chǔ)上，高效地進(jìn)行著最優(yōu)化、最可靠性方案的設(shè)計(jì)。為了滿足機(jī)械產(chǎn)品高質(zhì)量、高性能的要求，在機(jī)械設(shè)計(jì)中大量采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析、數(shù)據(jù)對比，形態(tài)仿真，這就是通用的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法。常見的方法包括優(yōu)化、有限元、可靠性、仿真、cad、三維建模等。隨著計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、機(jī)械工程基礎(chǔ)理論

3、、系統(tǒng)分析、有限元分析與應(yīng)用、互換性與測量技術(shù)等新學(xué)科的發(fā)展，制造技術(shù)成熟、工藝參數(shù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的積累，以及計(jì)算機(jī)廣泛的推廣使用，機(jī)械設(shè)計(jì)逐漸舍棄依靠主觀判斷而依靠科學(xué)計(jì)算和方法。二、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1.機(jī)械設(shè)計(jì)自身特點(diǎn)制造業(yè)的不斷發(fā)展使得現(xiàn)代機(jī)械種類越來越多，機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。在不同的機(jī)械應(yīng)用場景中選擇合適的機(jī)械結(jié)構(gòu)需要考慮的因素也很多：機(jī)械的工作原理、運(yùn)動(dòng)形式、力的傳遞方式、各零部件的規(guī)格及相互耦合方式、機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中各部件的做功情況及功耗，這就決定機(jī)械設(shè)計(jì)融入的學(xué)科知識(shí)有很多，設(shè)計(jì)過程綜合性相當(dāng)強(qiáng)。設(shè)計(jì)者只有通曉機(jī)、電、液等各種綜合技術(shù)，才能設(shè)計(jì)出性能價(jià)格比優(yōu)良的機(jī)械系統(tǒng)1。2

4、.機(jī)械設(shè)計(jì)者思維特點(diǎn)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)大都是建立在實(shí)踐動(dòng)手操作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行不斷完善來實(shí)現(xiàn)最終的功能。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中所需要的數(shù)據(jù)、信息及大量的圖紙都有計(jì)算機(jī)所提供。人類的思維局限在緩慢的操作過程及不理想的結(jié)果中，三維構(gòu)思和二維圖形只能在大腦中進(jìn)行繁瑣的構(gòu)想，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。但自計(jì)算機(jī)問世以來，機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展隨之進(jìn)入了高速發(fā)展的快車道，徹底地改變了設(shè)計(jì)者的思維方式。取而代之的是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的各種技術(shù)：仿真技術(shù)等。各種預(yù)設(shè)假定的方案在計(jì)算機(jī)的輔助下得以快速的實(shí)施并呈現(xiàn)，最終達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)。在 cad 軟件的應(yīng)用過程中，人的力量是主要的，也就是說人才是主導(dǎo)，設(shè)計(jì)者必須中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，靈活運(yùn)

5、用計(jì)算機(jī)，盡可能做到人與計(jì)算機(jī)完美融合，創(chuàng)造性加上計(jì)算機(jī)的靈活性、精確性，這樣設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品才更能滿足當(dāng)今機(jī)械設(shè)計(jì)的要求2。三、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢1.高效+智能化時(shí)間高效化，空間高效化，功能智能化。結(jié)合當(dāng)下世界先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)工藝，根據(jù)人們?nèi)粘Ｉ钪信c時(shí)俱進(jìn)的生活需求變化來設(shè)計(jì)，快節(jié)奏生活的今天，時(shí)間和空間顯得尤為珍貴。這就要求現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠在有限時(shí)間段內(nèi)完成不止一項(xiàng)任務(wù)使其功能增加，如：普通車床數(shù)控車床等，達(dá)到節(jié)約時(shí)間的目的；在一定的空間內(nèi)使得產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，如：傳統(tǒng)家具多功能家具等，實(shí)現(xiàn)節(jié)約空間的作用。如何降低成本，人工費(fèi)其實(shí)占據(jù)很大一部分，智能在當(dāng)下已不

6、再是新詞匯，已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，機(jī)械制造業(yè)更是成果顯著，如：傳統(tǒng)人力生產(chǎn)線智能無人流水作業(yè)等。這就是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的偉大之處。設(shè)計(jì)出更加貼切市場、貼切時(shí)代需求的新產(chǎn)品。2.簡單+美觀化結(jié)構(gòu)簡單化，外觀藝術(shù)化。社會(huì)在發(fā)展，時(shí)代在進(jìn)步，人們的審美逐漸要求在質(zhì)量中追求個(gè)性化，藝術(shù)化，美觀化，不再是曾經(jīng)那種只要求“能用”的舊觀念，人們的思想層面已經(jīng)到了物質(zhì)與精神并重的層次。創(chuàng)造學(xué)、美學(xué)的誕生可謂填補(bǔ)了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)在外觀這方面的空白。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜只會(huì)使得生產(chǎn)效率降低，歷時(shí)長，耗費(fèi)大，必將被高速發(fā)展的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)出的新成果所取代?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)要求要在既能實(shí)現(xiàn)原有功能的同時(shí)盡可能的簡化結(jié)構(gòu)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低成本，提高性能?？偨Y(jié)目前，隨著人們對產(chǎn)品功能性越來越高的要求，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)憑借計(jì)算機(jī)輔助能夠高性能、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而來滿足當(dāng)前社會(huì)的需要。這不僅是目前社會(huì)發(fā)展的需要，也是將來機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢。人工智能、計(jì)算機(jī)軟硬件工程、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)、仿真技術(shù)等多技術(shù)融合技術(shù)也是未來機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展方向?，F(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)理念的形成和發(fā)展離不開現(xiàn)代技術(shù)的支持，人們對機(jī)械產(chǎn)品的愈來愈高的要求和市場需求的變化都推動(dòng)了新的機(jī)械設(shè)計(jì)理念的形成3。參考文獻(xiàn)1顧志勇.淺談現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及創(chuàng)新j.科技