導(dǎo)語(yǔ)：現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法的發(fā)展進(jìn)程

站在世界角度，可以將機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展分為兩個(gè)階段，第一階段為機(jī)械設(shè)計(jì)初期，時(shí)間為十七世紀(jì)到二十世紀(jì)中段。當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)理論較傳統(tǒng)，設(shè)計(jì)方法單一，人類僅依靠死板的計(jì)算公式，根據(jù)規(guī)定進(jìn)行定向設(shè)計(jì)，因而設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品水平一般，設(shè)計(jì)方法無(wú)法得到實(shí)質(zhì)進(jìn)步，新產(chǎn)品研發(fā)速度緩慢。并且由于技術(shù)條件的限制，機(jī)械設(shè)計(jì)投入成本較高，工作效率低下，無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。直到二十世紀(jì)中期，機(jī)械產(chǎn)品的缺點(diǎn)日益突顯，人類為了解決此問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念加以改進(jìn)，標(biāo)志著機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)始進(jìn)入第二階段，即現(xiàn)代設(shè)計(jì)時(shí)期。在此階段內(nèi)，人類融入新型技術(shù)，解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式存在的缺點(diǎn)，有效推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展，提升了整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的水平。

2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法需具備的特點(diǎn)

現(xiàn)階段，人類需樹(shù)立創(chuàng)新理念進(jìn)行系統(tǒng)革新，深入研究機(jī)械設(shè)計(jì)理論及其方法，并融合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，發(fā)揮各個(gè)學(xué)科優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)理論，使其向現(xiàn)代化、智能化、科技化方向發(fā)展，從而滿足現(xiàn)代設(shè)計(jì)需求。因此現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論及方法需具備以下幾方面特點(diǎn)。2.1創(chuàng)新性與系統(tǒng)性。創(chuàng)新是各行各業(yè)發(fā)展的源泉，如果企業(yè)不積極創(chuàng)新改革，產(chǎn)品會(huì)逐漸被市場(chǎng)所淘汰。因此現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論需具有創(chuàng)新性，研究人員可以在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，取其精華，并針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行完善，發(fā)散思維，發(fā)揮想象力，將現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)及理念融合進(jìn)去，可以在機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行創(chuàng)新，爭(zhēng)取降低成本，提高設(shè)計(jì)水平，從而使現(xiàn)代機(jī)械理論滿足市場(chǎng)需求，為優(yōu)秀機(jī)械產(chǎn)品的制造提供有力的基礎(chǔ)[1]。另外，設(shè)計(jì)人員還需體現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化特點(diǎn)，利用眾多組合方式，挖掘內(nèi)在奧秘，進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品細(xì)化設(shè)計(jì)，在各個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行創(chuàng)新。2.2前瞻性與融合性。人類之所以要進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)，是為了滿足市場(chǎng)需求，為生活和生產(chǎn)提供便利。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要體現(xiàn)前瞻性特點(diǎn)，結(jié)合不同機(jī)械的生產(chǎn)及使用環(huán)境進(jìn)行全方位考慮，避免設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品脫離現(xiàn)實(shí)，因外界各種因素?zé)o法順利運(yùn)行。除此之外，與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)理念相比，現(xiàn)論和方法起步較晚，屬于新型學(xué)科，為了促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的快速發(fā)展，需要將力學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)等學(xué)科內(nèi)容融入進(jìn)去，豐富機(jī)械設(shè)計(jì)理念，突顯其融合性特征。

3現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法

3.1對(duì)機(jī)械的型號(hào)和規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)。現(xiàn)如今，眾多行業(yè)均應(yīng)用現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品，而不同領(lǐng)域?qū)κ褂靡笥兴町?，因此可以?duì)機(jī)械規(guī)格與型號(hào)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在保障其功能的基礎(chǔ)上，改進(jìn)型號(hào)與規(guī)格，達(dá)成生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化。要求技術(shù)人員在保留機(jī)械功能的同時(shí)，對(duì)其尺寸及參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化改造，并豐富功能，拓寬零件使用范圍，通過(guò)科學(xué)手段實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的標(biāo)準(zhǔn)化，從而最大程度滿足各行各業(yè)的需求。在具體設(shè)計(jì)期間，可以借助數(shù)學(xué)模型對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行分析，不斷完善設(shè)計(jì)過(guò)程，按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械的規(guī)范化生產(chǎn)。該創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法是以使用者需求為目的，能夠達(dá)成產(chǎn)品的跨系列設(shè)計(jì)，拓寬使用渠道，為居民生產(chǎn)與生活帶來(lái)便利。3.2結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)。近年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，此類技術(shù)可用于設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，提高機(jī)械設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程合理化。因此可以將現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，利用網(wǎng)絡(luò)了解機(jī)械產(chǎn)品特性，從而提出針對(duì)性的改進(jìn)方案。相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建立三維模型圖，并將智能化技術(shù)融入到機(jī)械設(shè)計(jì)中，突破時(shí)間和空間的限制，使其具備自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，可以根據(jù)外界環(huán)境智能開(kāi)展工作。以物流機(jī)械設(shè)備為例，技術(shù)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)搭建物流集成系統(tǒng)，并設(shè)置中央控制按鈕，在系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合下，可以使物流機(jī)械設(shè)備具備自動(dòng)化特點(diǎn)，減少人力、物力成本。當(dāng)物體通過(guò)該設(shè)備時(shí)，機(jī)械設(shè)備即可檢測(cè)出相關(guān)信息，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，科學(xué)進(jìn)行物流傳輸[2]。另外，技術(shù)人員還可以在網(wǎng)絡(luò)搭建交流平臺(tái)，分享設(shè)計(jì)理念，進(jìn)行技術(shù)及知識(shí)共享，激發(fā)設(shè)計(jì)靈感，得到創(chuàng)新啟示，使其全面結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，提升生產(chǎn)效率，加強(qiáng)現(xiàn)代機(jī)械的智能化水平，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的全面進(jìn)步。3.3采用并行與集成設(shè)計(jì)方法。傳統(tǒng)的機(jī)械理論采用串行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，然而期間可能會(huì)反復(fù)修改，浪費(fèi)大量時(shí)間與成本。為了避免此問(wèn)題發(fā)生，設(shè)計(jì)人員可采用并行與集成方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在機(jī)械制作同一時(shí)間段內(nèi)，同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)及運(yùn)行測(cè)試。此技術(shù)方法可以在設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期內(nèi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，降低重復(fù)修改次數(shù)。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)期間，工作人員要采用創(chuàng)新手段集成設(shè)計(jì)，全面考慮各項(xiàng)因素，調(diào)節(jié)各項(xiàng)參數(shù)，完善產(chǎn)品功能與特性，進(jìn)而縮短研發(fā)周期，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。3.4優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿生類比設(shè)計(jì)法。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法并非一成不變，工作人員需要不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等學(xué)科充實(shí)理論依據(jù)，并在設(shè)計(jì)研究期間，創(chuàng)新方法，積極制定優(yōu)化方案。例如，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模型模擬進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用數(shù)學(xué)方法開(kāi)展線性和非線性分析，從而解決問(wèn)題，尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)方式。另外，也可采用仿生類比設(shè)計(jì)法進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械研發(fā)，該方法是運(yùn)用仿生學(xué)原理，通過(guò)類比分析獲取創(chuàng)造性靈感，設(shè)計(jì)人員可以將自然界動(dòng)植物與機(jī)械產(chǎn)品相聯(lián)系，探尋兩者之間相似與不同點(diǎn)，從而獲得啟示，發(fā)散思維，設(shè)計(jì)出獨(dú)特性產(chǎn)品。3.5變形設(shè)計(jì)與移植技術(shù)設(shè)計(jì)法。變形設(shè)計(jì)是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方式之一，主要是以產(chǎn)品為基礎(chǔ)，對(duì)工作原理、結(jié)構(gòu)、功能進(jìn)行綜合分析，拓寬功能渠道與現(xiàn)代機(jī)械種類，并進(jìn)行設(shè)計(jì)衍生，進(jìn)而研發(fā)出不同種類的產(chǎn)品，提高使用性能[3]。隨著科技的發(fā)展，我國(guó)其他行業(yè)也出現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)，相關(guān)人員也可采用移植技術(shù)設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，我國(guó)連云港某工程師將雜技道具設(shè)計(jì)技術(shù)引入現(xiàn)代機(jī)械領(lǐng)域，通過(guò)機(jī)械模塊化理念設(shè)計(jì)出眾多可投入生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品，目前已經(jīng)吸引國(guó)內(nèi)外眾多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。因此，設(shè)計(jì)人員可借鑒此方式，結(jié)合其他行業(yè)設(shè)計(jì)思路，將實(shí)際生活中的理論基礎(chǔ)、操作方法、技術(shù)工藝等移植到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，從而研發(fā)出一套符合現(xiàn)代機(jī)械應(yīng)用的技術(shù)方法。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代機(jī)械在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，要想提高國(guó)家工業(yè)水平，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)理論及方法的創(chuàng)新，將先進(jìn)性的設(shè)計(jì)方法融入其中，提高機(jī)械生產(chǎn)效率。為此，相關(guān)技術(shù)人員需要加強(qiáng)創(chuàng)新方法的研究，可以采用集成設(shè)計(jì)、變形設(shè)計(jì)、移植技術(shù)設(shè)計(jì)、仿生類比設(shè)計(jì)等方法，制造出科技化、智能化的創(chuàng)新型現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

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作者:趙小慧 單位:天津市恒銀金融科技股份有限公司