时间：2023-06-01 09:32:10
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇传统机械设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：TP39文献标识码：A 文章编号：1672-3791 （2010)04(a)-0000-00
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、方法等进行构思、分析和计算并将这些转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。传统的机械设计也称常规设计，是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计和机电分离设计。随着现代科学技术的发展，现代机械产品设计更加强调创造性，在注重整体功能的基础上以现代化的设计方法和计算机技术作为工具，提高了设计的质量、效率和精度，满足了产品对经济性、适应性和可靠性统一的要求。与传统设计相比，现代机械设计在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势。
一、现代设计方法和传统设计方法比较
1、传统的设计方法。传统设计方法以直觉设计、经验设计、静态设计为基础，所使用的设计方法有理论设计和经验设计两种。（1)根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计。实际情况往往复杂多变，理论设计对问题的考虑不够全面，若安全系数选择过大，则产品可能超大。若安全系数过小，又很难保证产品的安全性。（2)经验设计指根据某类零件已有的设计方法与经验关系式，或者按照设计者个人的工作经验用类比方法进行的设计。随着设计产品的技术含量不断提高，技术系统变得越来越复杂，产品更新的速度也在逐渐加快，经验类比的设计方法已远远不能满足市场的需求。
2、现代机械设计方法。现代设计方法是以思维科学、设计理论系统工程为基础，以计算机作为工具的各种技术和程序的总和。与传统设计方法比较，传统设计是静态系统、以经验作为方法，纯手工手段的；现代设计是动态系统，以科学为方法，用计算机手段。在设计方法上，与传统机械设计相比现代设计在机械零件的设计上更可靠、更优化。
现代设计将传统设计方法中涉及到的设计变量如材料强度、尺寸、应力等，当成服从某种分布的随机变量，并根据产品的可靠性指标要求，用概率统计的方法得出零部件和元器件的主要结构参数和尺寸。根据概率论的观点，安全系数必须和对应的可靠性联系起来才有意义。如：按传统设计法，安全系数大于1的零件是不应该失效的，而实际应用中，安全系数很大的零件也有可能发生失效。按传统的设计方法，对绝大多数零件(如齿数、轮齿宽、螺旋角等)的设计结果虽然在刚度、强度两方面满足了设计要求，往往因为经验性和盲目性，很难达到最优化结果。现代优化设计跳出了传统的设计思维，在符合一系列条件的前提下，求出满足最优效果的设计参数解。
此外，传统设计往往需要人工资料检索、手工计算和绘图，需要耗费较多的时间和人力，设计质量受到影响。计算机辅助集合人的经验和智慧，将计算机的高速运算功能和人的创造力结合起来，加速了设计进程。
二、现代机械设计与传统设计特点比较
现代科学技术的发展与计算机的广泛应用，使现代机械设计形成了自己的理论方法和体系，汇集了多个专业和领域的知识，成为一门交叉学科。与传统的机械设计相比，现代机械设计具有很多明显的优点。
1、传统机械设计思维比较被动，现代机械设计具有较强的主动性。传统设计依靠灵感和经验，思维往往比较被动。而随着现代技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈，人们必须不断的提出新的、大胆的开发目标和设想，并运用现有的最新科学技术创造出全新的产品。传统依靠经验的设计已经不能适应这一需求。现代设计在进行研究创造设计思维本身的规律时，运用灵感、方案、优化设计产生的内在逻辑，并由此产生了创造学、价值工程、设计方法学等理论。
2、传统设计注重机械本身预定功能的实现，现代机械设计要求把对象置身于大系统中，并对系统作出设计，将预定的功能在人—机—环境之间进行合理分配。充分考虑到人的生理和心理因素，力求在人际之间做出最佳设计。此外，现代设计还考虑到机械从原料图区、加工装配、投入使用至报废回收等全部生命周期中各个阶段与环境的关系，以减少对自然环境的伤害并保证生态平衡。
3、现代机械设计强化了传统机械设计对强度准则的要求。有限单元法和断裂力学等领域的研究成果在现代机械设计中的应用，强化了设计者强度设计的能力，现代设计的准则也因此拓宽到产品设计的更多领域。现代消费者对产品的需求从实用需求上升到物质与精神享受并重的层次，对现代机械设计提出了艺术和美学方面的要求。
4、传统设计历时长、耗费大，现代机械设计周期短，耗费低。传统机械设计一般先根据目标和任务做出第一个方案并造出样机，然后对样机评定、考核，进行修改，形成第二套方案，如此反复，到满意为止，设计过程周期长、耗费高。现代设计根据各种给定的条件，运用优化设计的原理和方法，借助计算机求取最佳设计参数和设计方案。在现代设计中，优化意识还延伸到产品的总体方案论证，产品结构和工艺设计各个方面，并产生了遗传算法、模糊算法等许多新的理论方法。
5、传统设计受思维进度的约束，现代机械设计利用计算机改变了这一缺陷。在传统的设计中，从概念设计、技术设计到编制工艺、计算工时成本，有许多部门用串行工作方法参与，需要一个漫长的过程，而现代的并行设计技术，使人们在作出一个方案的设计时，通过计算机网络同时获得后续过程相关信息，使设计者有可能及时修改方案，寻求一个全面、综合的优化方案。
三、小结
现代机械与传统设计相比，在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势，改变并完善了传统机械设计的缺陷。它将许多学科和领域融合，并将这些技术在现实机械中实现了完美的结合。但现代机械设计不仅仅个人行为，在设计群体中，所有成员都应掌握现代机械设计的有关知识，做到相互了解和配合，并建立全局观念，才能实现现代机械的完美设计。
参考文献：
[1] 胡玲凤.现代设计技术在机械设计中的应用分析[J]. 农机化研究, 2005(6):92-96.
关键词：机械设计；现代设计；技术
引言
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算并将这转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能最主要的因素。设计工作的质量水平，直接关系到机械产品的质量性能、研制周期和技术经济效益
1.现代机械设计与传统设计特点比较
1.1传统机械设计思维比较被动，现代机械设计具有较强的主动性
传统设计依靠灵感和经验，思维往往比较被动。而随着现代技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈，人们必须不断的提出新的、大胆的开发目标和设想，并运用现有的最新科学技术创造出全新的产品。传统依靠经验的设计已经不能适应这一需求。现代设计在进行研究创造设计思维本身的规律时，运用灵感、方案、优化设计产生的内在逻辑，并由此产生了创造学、价值工程、设计方法学等理论。
1.2传统设计注重机械本身预定功能的实现
现代机械设计要求把对象置身于大系统中，并对系统作出设计，将预定的功能在人―机―环境之间进行合理分配。充分考虑到人的生理和心理因素，力求在人际之间做出最佳设计。此外，现代设计还考虑到机械从原料图区、加工装配、投入使用至报废回收等全部生命周期中各个阶段与环境的关系，以减少对自然环境的伤害并保证生态平衡。
1.3现代机械设计强化了传统机械设计对强度准则的要求
有限单元法和断裂力学等领域的研究成果在现代机械设计中的应用，强化了设计者强度设计的能力，现代设计的准则也因此拓宽到产品设计的更多领域。现代消费者对产品的需求从实用需求上升到物质与精神享受并重的层次，对现代机械设计提出了艺术和美学方面的要求。
1.4传统设计历时长、耗费大，现代机械设计周期短，耗费低
传统机械设计一般先根据目标和任务做出第一个方案并造出样机，然后对样机评定、考核，进行修改，形成第二套方案，如此反复，到满意为止，设计过程周期长、耗费高。现代设计根据各种给定的条件，运用优化设计的原理和方法，借助计算机求取最佳设计参数和设计方案。在现代设计中，优化意识还延伸到产品的总体方案论证，产品结构和工艺设计各个方面，并产生了遗传算法、模糊算法等许多新的理论方法。
1.5传统设计受思维进度的约束，现代机械设计利用计算机改变了这一缺陷
在传统的设计中，从概念设计、技术设计到编制工艺、计算工时成本，有许多部门用串行工作方法参与，需要一个漫长的过程，而现代的并行设计技术，使人们在作出一个方案的设计时，通过计算机网络同时获得后续过程相关信息，使设计者有可能及时修改方案，寻求一个全面、综合的优化方案。
2. 机械设计中现代设计技术的应用
2.1 MSD（机械优势设计）
机械优势设计（Mechanical Superiority Design，简称MSD）的关注焦点在于市场的需求，而不是以单纯的创新和个人的兴趣作为设计的出发点。以市场为导向的核心设计理念然让MSD（机械优势设计）具备了更好地适应市场经济环境的能力，主要表现为它能够通过分析和预测机械产品的技术方向，找准自己的市场定位，明确设计的技术方向，协调技术和市场之间的关系；同时，也能够更快的吸收相关的先进的设计技术，并将其应用到机械设计方案当中去。总体来看，MSD（机械优势设计）所采取的一切措施和策略均是为了增强机械设计产品的市场竞争能力。
2.2 MCD（机械创新设计）
机械创新设计（Mechanical Creative Design，简称MCD）的关注焦点在于充分发动设计人员的智慧和创新思维能力，进而设计出来新型的机械功能、机械结构或者机械产品。MCD（机械创新设计）非常强调设计人员在机械设计过程中的灵魂作用和主导作用。因此，在机械设计的过程中，设计人员要充分动用各种创新思维模式（例如，发散思维模式、头脑风暴等）。但是在机械设计中设计人员很难向艺术家构思艺术作品那样做到“天马行空”，因为机械结构选型的多解性和复杂性将创造性思维限制在一定的范围内。但是智能专家系统和各种计算机辅助设计系统在机械设计中的应用，让设计人员能够有更多的精力去运用创造性思维，把繁琐的计算和设计求解交给智能专家系统去完成。
2.3 MFD（机械模糊设计）
机械模糊设计（Mechanical Fuzzy Design，简称MFD）的关注焦点在于模糊数学知识在机械设计过程中的充分、灵活、深入地运用。复杂化是当前机械设计的重要趋势之一，复杂化的机械设计必然导致设计中各种变量关系的复杂化。但是过于复杂的机械设计方案，想要对其进行精确的描述则具有极大的困难或者需要花费极大的精力。但是如果将机械设计方案的精确描述改为“承载能力较强”或者“使用寿命较长”等类似的模糊描述，实质上出现了设计中的“模糊现象”。
2.4 MGD（机械绿色设计）
机械绿色设计（Mechanical Green Design，简称MGD）的关注焦点在于提高产品的“绿色程度”，即在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命和质量等[3]。绿色设计通常也称为生态设计、环境设计、环境意识设计等。在传统产品设计过程中，设计人员主要按照产品性能、质量和成本要求等指标进行设计，设计过程中对产品的维护性、拆卸性、回收性、淘汰废弃产品的处理及对生态环境的影响等考虑较少[4]。这样制造出来的产品，在其使用寿命结束后，由于缺乏必要的拆卸和回收性能，回收利用率低，其中的有害物质对生态环境造成了严重污染，影响生活质量和生态环境，造成资源的大量浪费。
3.结束语
在机械工程中，机械设计时非常关键和重要的部分，它直接决定了机械的真实性能水平；在进行机械设计的过程中，设计人员利用现代设计技术提供的新技术和新方法可以提升机械设计水平，增强研发能力。
参考文献：
[1]张海筹. 基于IT技术的现代机械设计方法[J].机械设计与制造，2005，（05）：147-148.
关键词：自动化技术；机械设计；作用；运用
传统社会发展条件下，机械设计中存在诸多不足，尤其是技术现代化水平有限，使得机械设计整体工作效率较低，工作质量无法满足机械设计的综合要求，严重情况下会出现重复设计的问题，不仅影响机械设计工作质量，甚至存在严重的资源浪费问题，对于机械设计行业的持续健康发展是非常不利的，此种情况下，加大力度探讨自动化技术在机械设计中的运用，具有一定现实意义。
1自动化技术在机械设计中的重要作用
1.1有利于工作质量的提升
与传统技术相比，自动化技术具备良好的精准性、高效性和优越性，将起运用到机械设计中，有利于提高制造设计效率和质量。自动化技术可进一步量化生产指标，使生产活动得以有效控制，有利于缩小同层次产品的参数误差。同时，自动化技术为大批量机械生产奠定了基础，能够进一步明确生产流程，加强生产环节的质量控制，提高生产效率。
1.2有助于产品可靠性的提高
自动化技术能够有效把控机械制造的各个环节，实时检测各项生产数据，及时警示错误数据，有利于增强产品质量的可靠性。自动化技术可实现对机械参数运行指标的实时监控，作出准确的生产预测，一旦出现制造参数超出预设范围的情况，则可立即给予故障警示。此外，自动化技术可替代大量人工操作，简化人工操作步骤，减少因人为操作不当而引发的安全生产事故。
1.3能使资源得到最大限度的利用
在机械设计领域应用自动化技术可实现资源的高效利用，降低机械设备对能源的消耗。自动化技术有利于促使机械设计环节精细化，通过选用高新材料，降低机械制造成本。同时，在机械生产中，自动化技术能够有效利用残料，加强原材料数量、尺寸控制，使机械设备制造实现节能降耗的目标。
1.4可以使机械的使用性能得到改善
自动化技术的应用可实时监控机械运行状态，为改善机械使用性能提供重要参考。具体表现为:自动化技术能够整合和分析机械运行维护状态的数据，以便制定合理的机械运维计划；自动化技术能够及时发现机械设备运行中的异常情况，为及时排除故障隐患提供依抵自动化技术可使机械故障处理具备可比性，为判断故障，解决问题提供参考。
2自动化技术在机械设计中的具体运用
2.1自动化检测技术的运用
自动化检测技术具有一定综合性和代表性，作为机械设计中的重要组成部分，自动化检测技术的运用效果，直接关系着机械设计制造产品质量。通过研究可知，自动化检测技术以传统仪器设备和传感器为基本组成部分，但实际应用中存在一定不足，使得机械设计效果并不理想。而自动化检测技术在机械设计中的合理运用，能够最大程度上满足传统仪器设备和传感器的不足，并基于自动化检测技术进行研发创新，开发出自动检测系统，主要由传感器、信号调节模块、数据处理模块等组成，系统稳定性和协调性良好，在实际应用中能够实现高效的信息处理，保证自动化检测的精准性和可靠性，从而全面机械设计质量和效率，提高机械设计制造产品质量。
2.2集成系统的运用
所谓集成系统，是指计算机综合设计制造系统，该项系统的应用价值主要体现在减少重复设计，提高资源利用率，进一步缩短机械设计研发周期，提高机械设计整体工作效率，因而集成系统在机械设计中占据着重要地位。在传统条件下的机械设计中，大多通过对多项计算机辅助技术加以综合利用，以满足机械设计的多元需求，常见的质量控制软件、工艺规划技术和测试技术等，这些计算机辅助技术各具优势，在机械设计中能够减少机械设计成本，但在实际应用中难度较大，尤其是不同的计算机辅助技术均具有各自特性和相对独立性，无法在短时间实现有机统一，这就使得机械设计过程中在人工成本以及设计周期等方面的控制性不足，甚至对机械设计效率产生一定影响。而集成系统的出现和科学化运用，实现了多项计算机辅助技术的有机融合，有效缩短机械设计周期，提高工作效率，并合理控制机械设计人工成本，促进了现代化的数据模型和信息共享平台的建立，并具有一定完整性、协调性和稳定性，更好的满足机械设计制造行业的多元需求，为机械设计质量和效率的提升提供可靠的技术支持。从总体情况来看，自动化技术在机械设计中的运用，在很大程度上提高了机械设计效率，其主要是基于现代信息技术、自动化技术和传感器等来实现多种信息与参量的协调集成，保证机械设计系统的规范运行，从而全面提高工作效率。基于现代科学技术之上的集成系统深刻体现了机械产品设计流程系统的集成化，在保证机械设计产品生命周期的同时，实现机械设计中多项资源的优化利用，减少机械设计时间，从而全面提高机械设计的时效性。由此可知，自动化技术在机械设计中具有良好的应用价值，应当引起行业内人士的高度重视。
2.3柔性自动化技术的运用
所谓柔性自动化技术，是指基于产品生产信息的基础上，为准确且科学的对生产对象进行控制，将物料储运系统和数字加工技术设备协调起来，保证生产的稳定性和安全性，在实际操作中及时优化调整生产计划，保证所获取机械设计相关数据的准确性，从而提高机械设计生产效率。研究表明，柔性自动化技术在机械设计中具有良好的应用价值，能够实现逐级信息的准确传递，以及生产状况的准确上传，进一步优化机械设计生产行为，保证自动化系统运行的规范性和稳定性，提高机械设计产品质量。此外，柔性自动化储运系统是自动化生产技术的重要组成部分，能够做到对毛坯工件、加工工具以及废料的智能化储运，由前端工业机器人完成各项操作，提高生产效率。
结束语
总而言之，自动化技术具有良好的应用价值，在机械设计中占据着重要的地位，结合机械设计的实际需求，将自动化技术加以科学化利用，能够为机械产品创新以及性能优化提供可靠的技术支持，更好的满足当前社会经济发展条件下市场对于机械设计产品的多元需求，从整体上推进机械设计制造行业的发展进步，提升我国的综合实力和国际竞争力。
参考文献
[1]徐进.自动化技术在机械设计中的运用分析[J].工程技术:全文版，2016(5):273
[2]万木春.自动化技术在机械设计中的运用探究[J].电子技术与软件工程，2016(5):149
[3]黄建华.浅析自动化技术在机械设计中的运用[J].科学与财富，2015(17):86
关键词：机械设计；工艺特点；自动化；发展前景
中图分类号：F407文献标识码： A
一、 机械制造业的意义
机械制造业是我国社会经济发展的主要技术来源，在我国整体产业结构比例中占据了重要的比重，可以说是我国的基础产业，机械设计制造技术的发展与进步，在一定程度上反应了我国综合国力的发展水平，决定了我国工业发展的具体走向。在传统机械设计制造中，原材料的消耗量是比较大的，生产效益比较低，并且机械功能相对来说较为单一，人工成本较高。自动化技术的发展，有效的弥补了传统机械设计制造技术中的不足，并且通过新技术的应用，很大程度上提高了机械设计制造技术的发展速度，是现代工业发展的重要基础性力量。现阶段，我国的械设计制造专业已经由传统的发展模式，逐渐进入了自动化、智能化的发展领域。
二、机械设计制造工艺的特点
机械设计制造工艺主要是指“设计师在产品设计过程中发挥自身的主观能动性，在符合产品设计要求的前提下融入自己的创作设计灵感，实现自身的创造力“。机械设计制造工艺要结合产品特点，符合企业的要求，并且还要能够保证产品的质量，保证实际生产率等。一般来说，机械设计制造工艺不可能在短期内实现，需要多次返工或逐步完善，才能达到要求。机械设计产品普遍具有可靠性高、精度高的特点，由于机械设计产品制造企业对机械设计制造工艺方面的要求越来越高，导致了机械设计制造工艺的流更加繁琐和复杂，同时在设计中也需要注重细节，这就决定了机械设计制造工艺的周期相对较长。随着自动化程度的提高，机械设计产品涉及的零部件数量越来越多，就大量的零部件群而言，可靠性就成了首要考虑的问题。另外，在产品加工高精度的要求下，要避免设计前后数据的不一致，否则会出现较为明显的偏差;也要考虑在具体生产过程中外界因素的影响，诸如温度影响造成的热变形等，这样才会使机械设计制造工艺最大程度地符合实际生产过程。因此，在设计过程中需要谨慎、细致，从而满足产品在精度和可靠性方面的要求。
三、机械设计制造及自动化技术
机械设计作为传统工科专业中重要的一种，对于国家经济的发展与技术发展有着重要意义，随着时间的流逝，人类文明的小断进步，科学技术在小断的发展，械设计制造的技术也在小断的发展当中。但是，随着外界经济环境的快速发展，机械设计制造技术水平也面临着新的挑战和压力，只有小断的更新发展，使得机械设计制造能够与时俱进，才能满足社会发展的需求，小会被时代所淘汰。山于当时的科技限制，传统的机械设计制造技术存在着一定的缺陷和小足，小能更好的适应现代工业水平的发展需求，近年来随着技术小断发展，出现的自动化技术则很好的弥补了传统机械设计制造技术的小足之处。自动化技术是以计算机技术、信息技术为主要内容，并且融介其他学科来渗透和发展的，是一门综介性学科专业。自动化技术是现代科学技术的结晶，是基于传统技术的发展，并且广泛的应用在机械设计制造过程中的一项新技术。在机械制造行业生产过程中，对制造过程的工艺进行了严格的控制与掌握，并且有着高度的变量精确性要求。因此自动化技术的应用，对于传统机械设计制造行业造成了深远的影响，并且赋子了机械设计制造行业很多新的内容与定义。机械产品融入自动化技术，通过信息处理和交互，实现了更多的功能，突破了传统机械设备的技术水平限制。自动化技术的应用，通过电子信息技术，达到了对工艺变量的精确控制，实现了高效的无人化管理，降低生产成本，提高生产效率。机械设计制造与自动化技术的同步发展和相互交融，很大程度上提高了机械产品的使用效率和女全性，同时提高了生产力，提高了机械设备产品的自身价值。
四、机械设计制造及自动化技术的发展
我国机械设计制造及自动化专业技术虽然在现阶段已经取得了一系列的相关研究成果，正处于一个飞速发展的阶段，但是，山于我国发展的晚，起点低，所以机械设计制造及自动化专业技术的专业水平与其他国际上的发达国家相比，仍然存在一定的差距。我国现阶段的机械设计制造及自动化技术的发展方向从现代社会的发展趋势来看，大体可分为网络信息化、智能化与模块化、绿色化与生活化的趋势，下而就详细介绍下这三种发展。
（一）信息网络化发展
随着科学技术的小断发展，特别是电子科技的小断发展与应
用，可以说信息网络技术已经成为现代社会的一项重要技术，并且
对于各行各业都带来了深入的影响。现今的机械设计制造及自动化
技术当然也受到了信息网络技术的影响，其专业深度与广度都得到
了大幅度的提升。利用信息网络技术的新技术在自动化技术中的应
用，实现了很多远程监控、信息交互等多项功能的应用，现今在企业生产湘L械设备的过程中，已经能够通过远程监控，使管理者实时的掌握企业生产情况，根据具体的生产情况，能够对设备的生产状态进行控制，从而及时调整设备的生产状态，提高对生产过程的控制能力，提高生产效率。与此同时，在企业生产的过程中，自动化技术与信息网络技术相结介，实现了小同生产部门之间的信息交流与共享，更好的提高了小同生产部门之间的配介程度，增强了企业的凝聚力，有效的提高了生产质量和生产效率，是现代机械制造行业生产力发展的小可或缺的重要动力之一。
（二）智能化与模块化发展
随着科技的小断进步，智能化可以说是现阶段各个领域的共同
追求，因为智能化将会很大程度上减少劳动力，提高生产力，取得事半功倍的效果，满足人们的生产生活的需求。通过智能化技术的应用，可以更好的拓展机械设备的应用范围，智能化是机械产品的发展目标，是提高机械产品自身适应现代生产与社会需求的重要前提，现阶段，智能化是区别传统机械与现代机械的一个重要指标，是一个重要的标准。而模块化是现代社会生产中一个重要的思想，通过模块化思维的推广，使得机械产品从研发到使用的效率都得到了大幅度的提高，将标准化建设成为可能，有效的促进了机械制造业的规范、标准的发展，对机械设计制造及自动化技术的发展起着重要的发展性作用。
（三）绿色化与生活化发展
因为我国走的是城市化、工业化的发展道路，这就使得在社会
经济高速发展的同时，也带来了一定程度的环境污染，但是可持续
发展是保证人类长远生存的关键，现今社会的一个重要发展理念就
是可持续化。机械产品的研究与生产，其根本目的是为了促进社会
发展，为人们营造舒适的生活环境，因此机械设计制造及自动化技
术的发展必须将绿色化做为根本目标，通过环保技术的应用，提高
机械产品的循环利用，进而为后续生产降低成本。机械产品的作用
就是方便人们的生产和生活，因此机械产品应该与人类的生活进行
深入的融介，体现出机械制造业的技术密集和知识密集的特点。现
阶段，我国的机械设计制造及自动化技术已经得以广泛应用，特别
是在农业生产、办公、居住等多方而的内容都实现了自动化，为人类生活带来了极大的便利，体现了机械产品的价值与作用。
结束语：
如今，我国的经济发展迅猛，各行各业都有较快的发展，机械设计制造行业也是如此。我国相应部门对机械实际制造诸多环节的要求都较为细致和全面，尤其是设计、选材、加工过程等环节，均有细致的工艺和技术要求。可以说，在机械设计制造业中，机械设计制造工艺环节是极为重要的，对于该行业发展有着举足轻重的影响和作用。当前，我国的机械设计制造有了较快的发展，已经接近国际市场，同时国家和政府也比较注重和引导数字化机械设计制造工艺，支持其广泛使用。在机械设计制造过程中，设计者们都非常注重采用先进的设计技术，以此保证生产出相对较高质量的机械产品。
参考文献：
[1]赵丽丽. 对机械设计制造及其自动化专业的认识[J]. 科技资讯,2013,28:49.
[2]黄凌峰. 关于机械设计制造及其自动化发展的研究[J]. 江西建材,2014,13:301+303.
关键词：计算机辅助设计；机械设计；应用
计算机辅助设计技术是借助计算机本身强大的数据计算能力和图形处理分析能力，通过绘图软件操作帮助有关工程技术设计人员来对工程产品进行分析、设计，从而设计出符合社会发展的工程零件，促进社会的发展进步。传统的机械设计一般是应用手绘来设计图纸的，而应用计算机辅助设计技术之后能够方便设计操作，促进对产品的研发和修改，相比传统的机械设计而言，计算机辅助设计技术的应用提升了产品的质量。
1计算机辅助设计技术在机械设计中应用的意义
1.1实现和人脑思维适应性的匹配
机械设计师在进行产品设计的时候需要在脑海中进行构思，之后将自己所构思的进行表达。在一般情况下，机械设计师在脑海中构思的物体形状是立体的，需要应用三维模型对产品的属性、形状等进行反映，计算机辅助设计技术有利于三维模型的制作。
1.2能够提升机械设计的工作效率
计算机辅助设计技术进行机械三维设计能够将复杂、多样的几何造型进行体现，之后应用运算软件和简单的几何实体来计算复杂的实体，形成截交线和相贯线，降低机械设计的工作难度，减少机械设计的工作周期，提升机械设计产品的生产效率。
1.3方便对机械设计零件的修改
计算机辅助设计技术的应用能够在不同装配环境下进行新零件的设计，并根据零件的位置信息和形状等信息进行新零件的设计，提升零件设计的方便性和快速性，实现不同零件之间的有效配合，减少零件设计中可能出现的错误。在装配环境下，机械设计工作人员可以根据箱子的形状在较短的时间内设计出和箱子相匹配的箱盖。在完成机械零件设计之后，通过资源查找能够发现机械零件设计的具体操作步骤，从而更好的进行机械零件设计。
1.4提升机械产品的设计质量
在社会科技和机械技术的不断发展下，在机械设计领域逐渐实现了机械产品设计和信息技术的结合发展，通过应用计算机辅助设计技术提升了机械设计产品的设计效率，提高了机械设计产品的质量。计算机辅助设计技术在机械设计中的应用具体体现在机械产品设计优化、分析机械产品有限受力情况等方面，通过对这些问题的分析能够提升机械设计产品的质量。同时，伴随大型企业内部数控加工工作的完善化发展，需要相应的提升机械产品的应用质量。在应用计算机辅助设计技术之后，能够准确的描述机械设计零件的位置、大小和形状，帮助有关工作人员更为准确、全面的了解产品的设计意图。
2计算机辅助设计技术在机械设计中的应用
2.1计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用
在机械设计中，逆向工程是一种消化、吸收和应用先进科学技术的机械设计方法，通过应用这种方法能够提升机械产品的设计效率和质量。但是在机械设计逆向工程应用发展中存在成本耗费大、受市场限制的问题，想要实现有效的机械设计目标需要有关人员投入更多的精力。计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用能够对先进国家的技术更好的消化和吸收，将这些技术转变为自身机械生产设计的动力。传统的逆向工程设计研究和应用注重实体物上，关注是对新产品的制造，具体实施在只有实物模型的条件下，在了解产品设计之后，对产品零部件进行逆向重构的过程。传统逆向工程设计研究往往是通过对产品的拆解和重新构建实现新产品的制造。在计算机辅助设计技术的应用发展下能够借助坐标测量设备、通用CAD软件等将实体物进一步转化为CAD模型，在计算机辅助软件和计算机集成制造系统的配合下对产品进行处理、再设计。计算机辅助设计技术在逆向工程中的应用以仿真的方式为有关人员的机械产品设计提供了实物分析，加强了有关工作人员对产品特点和产品零部件模型的充分认识。
2.2计算机辅助设计技术在汽车覆盖件中的应用
汽车覆盖件模型的设计对汽车车型和汽车的个性化设计都具有重要的影响。在现代汽车覆盖模型设计中，常常会出现设计人员设计和工艺人员设计之间的冲突现象，导致汽车覆盖件的设计人员无法在汽车覆盖件生产和制造环节中有效工作，严重的还会出现返工的现象，无形中增加了汽车覆盖件设计的成本费用，不利于提升汽车覆盖件的生产效率。汽车覆盖件的设计一般包括对市场需求的了解、模具结构的制造、模具工艺和热度问题的分析等。计算机辅助设计技术在汽车覆盖件设计中的应用能够将汽车覆盖件转变为实物，如果出现了设计的问题之后可以返回上一次操作重新设计。另外，在汽车覆盖件的绘图设计中，传统的绘图方式采用的手工的方式，对设计人员的手工操作有着较高的要求，在具体操作的时候很容易出现问题。而将计算机辅助设计技术应用在绘图设计中能够应用相关软件进行设计操作，提升了汽车覆盖件设计的效率。
2.3计算机辅助设计技术在零件装配观察中的应用
机械零件装配的设计需要设计人员应用不同的装配来实现自己的设计理念，由此带来的机械零件装配设计效果也是多样的。而计算机辅助设计技术在机械零件装配中的应用能够借助计算机系统操作演示不同机械设计之间的不同搭配，从而进行搭配设计的筛选，剔除掉不符合实际需要的零件装配设计，节省机械零件装配设计所需要不必要的时间和测试费用，提高工作效率。
3结束语
综上所述，将计算机辅助设计技术应用到机械产品的设计中能够提升机械产品设计的准确度，实现对复杂数据和图形的简化分析。为了进一步提升机械产品的设计加工效率，需要有关设计人员加强对计算机辅助设计技术的研究应用。需要注意的是，计算机辅助设计技术大多来自于发达国家，我国自主研发的较好，将其应用在机械产品加工设计中和国外相比仍有较大的差距。为此，还需要有关人员加强对计算机辅助设计技术的自主研发力度，结合社会主义经济市场发展需要和对该技术的应用情况提升计算机辅助设计技术的应用水平，加大力度宣传计算机辅助设计技术，从而为计算机辅助设计技术的发展应用提供更为广阔的空间。
作者:刘希望 单位:山西天地煤机装备有限公司
参考文献：
[1]沈进.浅谈计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].信息与电脑（理论版），2011，12：34.
【关键词】现代机械设计；方法；理论；研究进展
1.现代机械设计基本概述
1.1现代机械设计的内涵
长期以来，机械设计一直被当作一门设计技术来进行研究的，但自从引入了系统科学，机械设计的技术已逐步发展成为一门设计科学，是机械设计走向了理性化、高层次化。并且随着科技的不断进步，现代机械设计在传统的设计方法上进行了继承、创新和发展，成为了一门多专业、多学科交叉的综合性很强的技术科学，即将微电子技术、机械技术、信息技术、控制技术等在系统工程的基础上进行有机综合，实现了整个机械系统的最优化。
1.2现代机械设计的特点
现代械种类繁多，其制造工艺也很复杂。按功能的角度分类，包括能动、传输、运转、操作以及最终的控制等方面，每一方面又可以分为更为细小复杂的小系统。现代机械设计同样种类繁多，结构也越来越复杂。现代机械设计按实现功能的角度进行考查，包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等，这些功能都是用来协助机械的运行，每一种功能也都具有其自身的特点和作用。现代机械设计方法一般都是利用计算机或者其他现代化机械设备，引入先进的现代化设计理念与方法，并创造出具有现代化机械设计特点的产品。
现代机械设计具有以下特点：
（1）动态性。现代机械设设计不仅需要考虑产品的静态特性，而且需要考虑产品在各种实际工作状态下的动态特性，其中包括产品与外界的物质流、能量流和信息流的交换。
（2）创新性。现代机械设计以先进的设计理论和设计工具为基础，能够充分发挥设计者的创新思维能力，利用各种创造性的方法和手段，研发出具有创新性的产品。
（3）计算机化。计算机的诞生极大促进了生产力的发展，并且已经渗透到了机械设计的各个环节，许多现代机械设计方法都得依靠计算机，例如系统仿真、优化设计等。
（4）系统性。现代机械设计非常注重用系统的观点看问题，把产品看做是具有特定功能、相互联系的各个组成部分所构成的一个整体，并且考虑产品与外界的联系。
（5）前瞻性。现代机械设计在产品设计的初期，就需要考虑产品各个阶段和生命周期全过程的要求，将可能发生的故障的可能性降到最低。
2.国内外现代机械设计的方法理论
随着科学技术的不断发展，机械设计产品的质量也越来越高，许多国内外科研工作者对现代机械设计的方法理论进行了研究。下面分别阐述了国外与国内比较著名的现代机械设计方法理论。
2.1国外现代机械设计的方法理论
在国外现代机械设计方法中，比较著名的有三次设计方法理论、公理化设计方法理论和普适设计方法理论。
2.1.1三次设计方法理论
三次设计方法理论产生于日本，主要包括参数设计、系统设计和容差设计三个过程。
（1）参数设计是对各个环节功能进行最优化组合，使产品产生故障的可能性减小到最低。（2）系统设计是整个机械设计过程的核心理念，是机械设计中的基础部分。（3）容差设计是一个确定参数波动范围的过程，是对整个机械设计进行检验，从而降低产品的制作成本。这三个过程总称为三次设计方法理论。在国际上，三次设计理论方法被认为是设计质量最高的机械设计方法。
2.1.2普适设计方法理论
普适设计方法理论是由德国学者提出的，其方法理论的核心就是经验的积累和总结。现代机械设计种类繁多，就需要要有一个系统的方法理论进行归纳和总结。普适设计方法理论从策略、方法、规则到实施都具有土体的设计模型，是一系列系统的设计方法理论。
2.1.3公理化设计方法理论
公理化设计方法理论诞生于美国，是一种基于决策的理论方法。公理化设计方法理论是在普适设计方法理论的基础上，利用系统理论，并结合其自身的科学决策建立起的一门机械设计理论方法。公理化设计方法理论是一种比较传统的设计方法，在没有经验和系统知识的时候可以利用。当机械设计理论较为复杂，利用普适方法理论不能有效地设计出好的产品时，可以利用公理化设计方法理论，可以达到优化的设计效果。
2.2国内现代机械设计的方法理论
随着机械设计理念的不断发展，我国许多科研工作者也对现代机械设计进行了不断地研究和探讨，并取得了一些研究成果，具有较好的实用性，有效的解决了现代机械设计中出现的一些问题。在国内现代机械设计研究成果中，比较著名的设计方法理论有系统化机械设计方法、计算机辅助设计方法和局部或全局性的设计方法，下面分别介绍这三种方法理论。
2.2.1系统化机械设计方法理论
系统化机械设计方法理论在传统的机械设计方法的基础上，改变了以往单纯的功能性要求。系统化机械设计方法理论的设计方法理念更加信息化、系统化和智能化，并且在不丢失数据的前提下，能够通过对用户信息还原一些丢失的数据信息，保护了用户系统的利益，从而保护了整个设计系统。
2.2.2计算机辅助设计方法理论
计算机辅助设计方法理论是计算机科学技术不断发展而诞生的一种现代机械设计方法，机械设计人员可以运用计算机来完成构思、画图和高速运算等方面的工作。与传统的机械设计方法相比，计算机辅助设计方法理论具有减少设计人员体劳动、提高设计质量、缩短设计周期等优点。
2.2.3局部或全局性的设计方法理论
国内现代机械设计方法理念与传统的机械设计方法相比，具有更加全面，更加系统，更加科学，实用性也更强。现代机械设计方法理论具体地贯彻了现代机械设计的理念，产品设计方法理论繁多，如何选择合适的方法理论来完成不同设计任务，是产品设计师面临的一项最重要的工作。现代机械设计方法理念可以通过全面了解整个机械设计过程，系统地进行督查和监测，从而提高工作效率。
3.现代机械设计的研究进展
随着科技的不断发展，现代机械设计方法理论不断地被大众所认知，满足市场化发展的需求。现代机械设计方法理论，吸收了各个相关的学科之长，并且综合运用了各个学科知识并且进行整体优化，形成了自身的设计理念。随着计算机技术、检测技术和控制技术等学科的快速发展，现代机械设计将更加的科学和实用，设计出的产品原理更加的科学、结构更加的新颖、实用性也更强。现代机械设计的发展可以概括为以下三个方面：在层次上向系统化、集成化的方向发展；在功能上向轻型化、小型化、多功能方向发展；在性能上向高性能、高精度、高效率和智能化的方向发展。
4.结语
伴随着我国机械制造产业在高速的发展，国内的现代机械设计理念也需要不断地向前发展。我国现代机械设计在吸取了国外的机械设计理念，形成了本有自身特色的设计方法理念，也更加的适应现代机械设计全球性、网络性的发展要求。机械设计的主要（下转第292页）（上接第73页）目标是高质量、高效率，因此21世纪的现代机械设计应朝着全球化、信息化、智能化、网络化、柔性化、绿色化方向发展。
【参考文献】
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随着素质教育的全面发展，很多学校对学生的动手能力、操作能力的考核越来越严格，机械专业是一门实践性很强的专业，各种机械原理知识深奥复杂，为了提高学生对机械原理的理解，同时提高学生的机械设计水平，则必须要积极加强实验教学力度。当前部分院校的机械原理与机械设计教学脱离了实践教育的根本目的，使机械原理与机械设计实验教学模式无法满足发展的要求，多年的教学经验与事实证明，在机械原理与机械设计教学过程中，使用传统的课堂理论教学与教法已经不再适用。在素质教育时代，机械原理与机械设计教学应该更注重实践教育，以实验教学为核心，对学生的动手能力进行培养。
一、机械原理与机械设计实验教学常见问题
1.实验教学理念陈旧
当前很多教师在机械原理与机械设计教学过程中虽然开始重视实验教学，将实验课程当做机械原理与机械设计教学的重要环节，但是在教学过程中没有正确地认识到机械原理与机械设计实验教学的目标，对实验教育目标的理解也不是很清晰，因此导致机械原理与机械设计实验教育水平不高。
2.实验教学方法比较陈旧
教学方法受到教学理念的影响，机械原理与机械设计实验教学受到传统教育观念的束缚，在实际教学过程中教学方法比较陈旧，有的教师只是按照大纲教材对实验内容进行讲解，忽视了对学生的主体性和积极性的激发，从而导致很多学生虽然完成了实验学习，但是并没有掌握真正的实践技巧，从实验中学习到的内容不多。
3.硬件设施不足
实验教学离不开各种实验设施设备，在教育教学过程中，学校没有积极加强实验基地的建设，导致机械原理与机械设计实验教学过程中的硬件设施设备不能满足教学要求，对机械专业教学水平产生影响。
二、机械原理与机械设计实验教学创新策略
1.改变教学理念
在机械专业教育中，机械原理与机械设计是重要的、基础的内容，实验教学是提高学生对这门工科专业的理解能力的重要途径，机械原理知识比较抽象、复杂，机械设计要求较高，很多学生仅凭教材上的理论知识，并不能掌握其深意。对此，必须要加强对实验教学的重视，要对机械原理与机械设计实验教学的目的进行明确，将实验教学纳入机械原理与机械设计教学任务中，以培养学生的动手能力、自主思考能力、分析能力为主要目标，在机械原理与机械设计课程设置、教学评价、教学活动开展的过程中重视实践性，并且考虑学生的学习基础情况，循序渐进地设计实验项目，促进学生学习水平的提升。
2.对实验教学模式进行改进
2.1加强分组合作实验教学。教学过程是对学生的综合能力水平进行锻炼的最好过程，在教学过程中也可以通过改变教学方法使得学生接受更好的实践锻炼。分组合作教学是素质教育过程中比较常见的一种教学模式，其根本目的是为了锻炼学生的团结协作能力，可以激发学生的自主学习兴趣，在机械原理与机械设计实验教学过程中应该要引导学生进行分组讨论，对各种实验项目进行分析，例如在机械设计过程中，要完成机械传动装置的设计，教师不予讲解，让学生自己根据所学内容对传动装置原理、?C械组成、设计结构等进行讨论，并且对设计方案进行验证，然后通过小组合作完成实验项目，再由老师对学生的实验设计结果进行评判。通过这种方式可以激发学生的学习积极性和热情，并且促使学生学会自主思考，对各种问题进行解决，减少依赖心理。
2.2从验证型实验到设计型和创新型实验转变
在机械原理与机械设计实验教学过程中，应该要注重启发，学生要养成思考的习惯，在机械原理与机械设计教学过程中，应该要从传统的示范型实验转变为参与型实验，从传统的验证型实验转变为设计型实验，传统的实验教学是教师讲解、学生操作，按部就班地对各种实验内容进行完成。在现代教育过程中，应该要引导学生积极参与到实验设计和验证过程中，可以设计不同难度层次的实验项目，让不同层次的学生根据自己的实际情况对实验项目进行选择，从实验过程中学习各种知识。
3.加强硬件设施设备的完善
在机械原理与机械设计实验教学过程中，应该要积极加强实验室建设，补充一些新型机械以及典型的机械模型和实物，可以将一些企业的失效零件或者机械设备收集起来，用于学生对机械元件、机械原理等加强认知，并且通过对机械进行实践操作，加深对机械工作原理的理解，从而有助于学生进行实验设计，完成机械设计任务。
机械设计具有自身的程序，图1为设计的基本程序。图1机械设计的基本程序目前，机械设计教学中主要存在以下问题。
1.1教学内容过于防范
目前，机械设计这门课程包含的内容较多，有机械原理和机械设计。机械设计包括材料、力学、热处理、机械原理、公差与配合、机械零件、机械CAD等内容，所涉及的知识层面较广，教学内容较散，且与其他课程有着很多重复，如机械设计学科中有一项螺纹连接的相关教学内容。可见，教学范围与机械设计这门学科的学习原则不相符合。又如，减速器的类型、样式和设计参数要求，和机械制图中的减速器设计相关知识存在较高重复率，不仅在学科的学习层次上造成混乱，还浪费了学生的学习精力。
1.2与时俱进能力不强
机械设计这门学科的实用性较强，同时其教学内容随着科技的不断发展而不断变化。所以，传统的教学内容如果不进行更新，很难满足现代社会的需求。现代机械设计教学应当满足工程性和技术性需求，同时也应当具备系统性。因此，现代机械设计学科紧随时代的变化而改变，将传统的设计技术进行时代元素的融入。如今，很多相关院校对机械设计教学中的设备结构、设备强度和运动学等技术的教学比较注重，教学力度也较大，使能源问题、环境问题的教学很少涉及。尤其是安全、人机关系、美学等社会因素和价值工程、周期费用分析等经济因素，导致机械设计教学无法满足现代人们的生产需求。
1.3教学方式落后
很多相关院校对机械设计的教学仍然采用讲学通用的原则，对于教学中的重点知识，让学生采取理论知识记忆的灌输性传统学习方法，而对这门学科的实际应用教学涉及较少，仅仅加深了学生的相关知识或原理的理解。同时，缺乏案例式教学、现场教学以及讨论启发式教学，在学生的学习过程中没有充足的时间进行自主探索，严重阻碍学生对知识的理解与掌握，同时一定程度上阻碍了学生运用所学知识解决实际工程问题能力的发展。因此，应当对机械设计教学体系进行创新。
2创新机械设计教学体系措施
2.1调整教学内容
机械设计的学科教学内容应从实际出发，注重教学的整体性、实践性以及创新性。如今，很多学生对于机械设计的基础知识掌握不明确。所以，机械设计教学中应当遵循适度够用的理论知识学习原则，可采取重点学习、部分理解等方式。首先，教学内容要清晰精简，要精简机械设计这门课程的教学内容，避免学生在相关知识的学习中产生知识重复。同时，在学生的实际应用教学中，如实验、实习、课程设计、社会调查、毕业论文以及课外科技活动等注重实践运用的教学环节，不但要适度融入相关基础知识，还要增加其课程。其次，要注重知识的整合。在机械设计的实际教学中，将其中关联性与联系性较大的知识急性整合学习。最后，在机械设计的教学过程中应当注重知识点的增设。不仅要注重知识的重点性，还要考虑知识的完整性，可以增设以电、液为动力的机构组合，结合实际的典型机械等新内容，使学生全面认识现代机械，以适当前生产实际需要，方便计算机辅助设计的应用和推广。
2.2加强学生能力培养
机械设计是一门极具实践性的课程，过程中应当注重学生设计技能和创新能力的培养，以培养学生技术应用能力为主要教学目的，同时注重学生工程意识、工程实践能力、创新意识以及社会实践能力的培养。实际教学过程中，教师应当彻底摒弃传统的灌输式教学模式，在讲解相关理论知识或原理时，注重培养学生总结结论的能力。同时，在相关知识或原理的讲解时，融入其在实践中的应用，坚持产、学、研相结合，体现机械设计教学的基础性、系统性、实践性以及现代性。
2.3创新教学方法
目前，相关院校的招生多是面向全国，导致各种学生的机械设计学习基础不一。因此，要不断创新如今的机械设计教学。教学过程中，应当加强直观教学，在学生学习相关理论知识或原理的同时，让学生接触各类种机械、机构、零件、部件、图纸，提高学生相关知识或原理的实践性。同时，教师也可以利用多媒体、电子教案、CAI课件以及录像等现代教学技术，借助计算机和互联网，利用虚拟现实技术和仿真软件系统，开展机械设计的现代化、立体式教学。此外，教师在机械设计的实际教学中，应当尽量减少相关知识或原理的理论推导，运用例证讲清思路，加深学生对相关理论知识或原理理解，提高课堂教学效率。
2.4增加教学实践
机械设计是一门较注重实践运用的学科，教学时教师不能仅仅注重学生的知识学习，要更加重视学生的知识运用，如绘制机构运动简图。图2为机构简图的绘制步骤。以四杆机构为例，结合日常见到的筛东西、磨豆腐等，布置设计任务。在四杆机构的讲解过程中，不断提醒双曲柄机构、曲柄摇杆、双摇杆机构分别有什么运动特性，能转化为什么样的运动形式，现实生活中有哪些物品用到了这些机构，不断启发引导学生思考设计任务。一个机器少不了动力，因此课程中增加电动机的选用环节。学生设定自己运动机构的各种参数后，按部就班选用电动机，由此掌握效率等概念，并对整体的机器建立一个大概的认识。电动机选好后，考虑减速的问题。这时，可以引进齿轮机构（包括蜗轮蜗杆）、带传动、链传动。齿轮机构重点讲传动比的分配、计算及选用，对于渐开线的形成等和现场应用联系不密切的内容可忽略不讲。带传动、链传动重点讲传动特点和应用。此外，学习过程中要加入查手册选材料环节，把时间用到应用实践上。
3结语
目前，我国机械设计教学体系仍然存在教学内容过于庞杂、无法适应时代的快速发展以及教学方式过于陈旧和落后等问题。因此，在机械设计实际教学过程中，应当调整教学内容，加强学生能力培养，同时不断创新教学方法，以期为国家培养更多机械设计创新性人才。
作者:李爱军 徐红芹 王红梅 单位:山东理工大学机械学院
参考文献
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【关键词】：现代机械；设计方法；理论
中图分类号：F407.4
0.前言
机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
1.现代机械设计概述
1.1现代机械设计的内涵
在20世纪60年代初期，人们将机械设计方案的过程分为不同的设计阶段，如用户体验阶段、设计方案阶段、技术设计与工艺设计阶段等。但是随着科技的不断发展，产品技术的发展不再单纯依赖于设计者的思想灵感或经验技术，而是逐渐发展成为一门科学，并且是以知识为基础，具有科学设计手段的现代机械设计技术。随后，现代机械设计又引进了多种不同的设计方法理念，例如系统科学、信息科学、计算机技术等，这些都为我国的机械设计理念增色不少。
1.2现代机械设计的特点
现代机械设计种类繁多，其结构也越来越复杂。现代机械设计可以从实现功能的角度来考查，其中包括系统功能、传统功能、执行功能和操作功能等，这些功能都可以用来协助机械的运作，每一种功能都有其自身的特点。现代机械设计方法一般都是凭借计算机网络或其他一些现代化机械设备，引进先进的现代化设计理念及方法，创造出具有现代化机械设计特点的作品。现代机械设计的主要工具也是计算机，如利用计算机计算、分析、绘图等，可以大大提高现代机械设计的效率。
2.国内外现代机械设计的方法与理论
随着科技的不断发展，人们对于机械产品的质量要求越来越高，许多科研工作者对现代机械设计方法都进行了研究。在国外有许多现代机械设计方法，比较著名的有普适设计理论方法、公理化设计理论方法和三次设计法理论。
2.1国外现代机械设计的方法
2.1.1普适设计理论方法
普适设计理论产生于德国，其理论方法的精华就是经验的累积和总结。现代机械设计种类较多，这就需要有一个系统的理论方法对其进行总结与归纳。普适设计理论方法是一种典型的设计方法学，这种理论建立起了一系列系统的理论设计方法，从策略、规则、方法到实施都有其具体的设计规则模型。普适设计理论方法的重点就是构建机械设计的功能结构，其每一步的能量输入与输出都是根据已有的经验作为基础所构建出来的，所以普适设计理论方法是一种基于经验的方法。
2.1.2公理化设计理论方法
公理化设计理论方法产生于美国，是一种基于决策的理论设计方法。公理化设计理论方法结合了普适法的经验累积，利用系统理论作为基础，再加上其自身的科学决策，构建起以科学基础和法律公则为基础的设计理论方法。公理化设计理论方法还是一种较为传统的方法，在没有系统知识和经验的时候也可以有效利用。有些机械化设计理论较为复杂，如果根据一般的理论设计方法不能有效地设计出好的机械作品，利用公理化设计理论方法，就能对各种复杂的机械设计进行优化，从而达到很好的设计效果。
2.1.3三次设计法理论
三次设计法理论是由日本学者提出的，这种机械设计理论方法主要包括3个过程，即系统设计、参数设计和容差设计。
（1）系统设计是整个机械设计的核心理念，也是最基础的部分，它是整个机械设计的始发站。
（2）参数设计就是对各个功能进行优化组合，使系统中所有参数组合最佳，这样可以使产品的负面影响减到最小。
（3）容差设计相当于是对整个机械设计的一个检验，确认各个参数的波动范围，从而尽可能减少制作成本，整个设计过程总称为三次设计。
三次设计法理论是目前国际公认的质量最高的机械设计方法，其设计的核心内容就是参数设计和容差设计，每一种设计都是整个机械设计过程中的有效工具，利用其设计方法对机械设计的参数进行优选。
2.2国内现代机械设计的方法
机械设计理念在不断发展，为适应科学发展的要求，我国大量的科研工作者也对其进行了不断地探讨和研究，并且取得了一些成果。这些新型的设计方法理念，有效地解决了机械设计过程中出现的一些问题，具有很好的实用性。计算机辅助机械设计方法、系统化机械设计方法和局部或全局性的设计方法都是我国科研工作者的研究成果，下面以其为代表进行介绍。
2.2.1计算机辅助机械设计方法（简称“电子信息技术”）
计算机辅助机械设计方法是随着计算机科学技术的不断发展而兴起的一种机械设计方法。机械设计人员在画图、构思和高速运算等方面可以运用计算机来协助工作。传统的机械设计方法，除了科学的设计理念，其设计步骤也非常重要，传统的机械设计方法都是利用图纸或手绘而制作出设计方案，而计算机辅助方法出现之后，设计者就可以利用计算机有效地进行产品设计。计算机辅助机械设计方法不仅可以减少设计人员的体力劳动，还可以提高设计质量，缩短设计周期。
2.2.2系统化机械设计方法
系统化机械设计方法是对传统机械设计方法的一种突破，它改变了以往一成不变的单纯的功能性要求。系统化机械设计方法使整个机械设计的方法理念更加系统化、信息化与智能化，能够在不丢失数据的前提下，通过对用户信息进行管理或禁用某些程序，使一些丢失的数据还原，保护用户系统的利益，从而保护整个系统。系统化机械设计方法通过多种方式对用户系统进行合理保护：（1）利用一些软件对硬盘中的信息进行管理；（2）有效地隐藏备份，如系统化机械设计方法可以还原一些丢失的文件、更改文件属性或对文件加密等。
2.2.3局部或全局性设计方法
国内现代化机械设计方法理念较之以前更为全面，实用性更强。现代化机械设计理念更为科学，通过它可以全面了解整个机械设计过程，系统地对整个机械设计过程进行监测或督查，以提高工作效率。
3.现代机械设计的研究进展
现代机械设计全面发展。随着科技的不断进步，现代机械设计方法逐渐面向大众，适应市场化的发展需求。
（1）全球化。机械设计全面发展，在全球化的进程当中占据着非常重要的地位，所以面向全球化是机械设计发展的必然趋势。
（2）网络化。在机械设计的发展中，很多人认为机械化与网络没有太多的联系，但事实上这种思想是错误的，当今社会网络化越来越成为大众交流发展的一个平台，任何事情在网络化这个大平台中都可以得到讨论，因此机械化设计是与其紧密相连、密不可分的。
（3）虚拟化。设计过程本身就是一个抽象的过程，自然带有一定的虚拟色彩。
（4）自动化与绿色化。这是现代机械设计中较为先进的一种科学理念，设计者应有效地利用这种理念进行设计，以提高机械设计工作的效率，降低能耗。
4.结语
随着我国机械制造产业的不断发展，我国的机械设计理念也需要不断更新。高质量、高生产率一直是机械设计的主要目标。因此，21世纪机械设计应朝着柔性化、灵捷化、智能化、信息化、网络化、绿色化的方向发展。
【参考文献】：
关键词：三维CAD;机械设计;应用
引言
科学技术发展水平的不断提升，改变了人们传统的思维模式和做事方式，只有更好的应用接受新鲜事物，才能够更好的适应社会变化，在激烈的社会竞争中立于不败之地。计算机技术的成熟，对于机械设计具有重要意义。三维CAD技术的出现，为机械设计提供了全新的发展方向，同时也是科学技术不断进步的重要标志。将三维CAD技术应用于机械设计中，能够充分发挥三维CAD技术的优势，制造出更加科学紧密的机械仪器，大幅度提高生产力和生产效率。
1三维CAD技术概述
所谓三维CAD技术是相对于二维技术而言的，三维CAD技术又被称为建模技术，它的出现实现了由线框建模到曲线建模再到立体建模的转变，实现了机械设计设计制造一体化，有利于机械设备数据资料的保存保管，大幅度提高生产力和生产效率。
2三维CAD技术在机械设计中的应用的意义
（1）构建新型的设计模式。和传统的机械设计相比，将三维CAD技术应用机械设计之中，能够将更多新型的科学技术和创造理念应用于机械设计之中，在机械设计过程中，不仅能够创造多样化的对比模型，而且还能够大幅度的提高设计效果，让机械设计的模型具有更好的立体感，有利于吸收更多优秀的设计理念，从而促使设计师创造出更完美的产品。（2）大幅度提高生产效率。将三维CAD技术应用于机械设计以后，能够让设计师将更多现代的信息处理技术应用于机械设计之中，这样就能够实现动感的仿真和模拟组装，设计师和工程师不需要产品加工生产就能够从立体图中找到机械产品中存在的问题，这样不仅优化了机械设计的质量，缩短了机械设计的时间，同时还能够让机械设计中凝聚更多的科学技术，有利于实现设计和生产的一体化。
3当前三维CAD技术在机械设计中存在的问题
（1）产品设计和开发的投入相对较少。对于企业的管理人员来说，将三维CAD技术应用于机械设计中，已经能够满足企业基本的产品设计需求，解决了企业发展过程中的瓶颈问题之后，并没有加大对于产品设计方面的投入，不增加对于产品设计部门的投入，就会导致产品设计部门出现资金短缺的问题，并没有充分认识到产品的造型设计创新只是产品创新中的一部分，并非从根本上提升了产品设计的水平。相对西方发到国家而言，我国机械加工企业对于研发经费的投入相对较少，这是不能缩小和西方发达国家差距的重要原因。（2）对机械设计中应用三维CAD技术的认识不够。对于一些小型企业而言，由于财力有限，在产品设计过程中，既希望能够应用三维CAD技术，又不希望花费太多的金钱，为了解决经费，往往会选择使用盗版的三维CAD设计软件。这种做法虽然能够改变经费短缺的窘状。但是却不能够升级CAD技术，在产品更新换代如此快的当下社会，使用盗版软件并不能够有效解决问题。还有一些企业盲目的追求时髦，在软硬件配置方面都追求高端，造成了CAD技术和企业自身的经济水平、技术应用能力不匹配的情况发生。（3）缺乏应用型人才。将三维CAD技术应用于机械设计中，需要设计人员掌握较为全面的专业知识，但是由于三维CAD技术属于新兴技术，设计者往往确保专业技术，另外操作CAD软件还对设计者的英语能力和计算机操作能力提出了较高的要求，但是较多的设计师忙于企业的实务工作，并没有时间更新知识，学习新的技能，这样就造成难以将三维CAD技术全面的应用于机械设计产业之中。
4完善三维CAD技术在机械设计中应用的对策
（1）加大对于产品设计和产品开发的投入。完成三维CAD技术在机械设计中的应用，只是完成机械设计技术更新的一部分，单纯的完成设计模式的升级，并不一定能够从根本上扭转当前我国生产力发展水平较低的局面，只有加大对于产品设计和产品研发的投入，才能够缩小和发达国家生产力之间的差距，才能够让我国的机械设计水平和西方发达国家之间逐步走到一个水平线上。企业应该使用正版的三维CAD设计软件，盗版软件不能够满足企业产品设计的需求，由于涉及到版权问题，还会让企业面临被诉讼的风险。（2）认清三维CAD技术发展趋势和优势。三维CAD技术能够在设计中引入人工智能，建立智能建模是三维CAD技术的一项优势，将三维CAD技术应用于机械设计中，能够让设计师团队成员更好的了解设计产品的性能、属性和设计者的意图，这样就能够凝聚更多优秀的设计思想，设计出真正优质的机械产品。实现数据共享是三维CAD技术未来的发展方向，实现数据信息共享就能够避免设计师做重复的劳动，大幅度提高生产力和生产效率。（3）加强对专业人才的培养。将三维CAD技术应用于机械设计之中本身是一项系统工程，企业在加大对于机械设计软硬件投入的同时，还应该拿出必要的费用对当前的设计师进行技能培训，同时还应该去高校招聘掌握三维CAD技术的专业高精尖人才，我国机械设计水平和国外机械设计水平相差较大，归根到底是人才实力的差距。只有培养一大批能够掌握三维CAD技术的人才，才能够真正实现将三维CAD技术应用于机械设计之中。
5结论
机械制造行业的发展是确保中国实现经济腾飞的重要基础，经济发展水平的不断提升，离不开生产力的不断提升，这与机械设计的发展水平紧密相关。当前三维CAD技术在机械设计中的应用还处于尝试阶段，在今后的机械设计过程中，应该致力于为机械设计提供更好的途径和工具，只有这样才能够让三维CAD技术的优势充分应用于机械设计方面，才能够从整体上确保机械设计提升到一个全新的高度。为了能够确保机械设计不断向前发展，未来应该充分发挥三维CAD技术对于机械设计的辅助作用。
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【关键词】一次性机械设计；设计理念；实践
1一次性机械设计内容
生产工业零部件的主要目的是为了促进大型机械设备的生产和加工水平的不断提高，同时，为工业生产提供更多途径。就我国现阶段的工业生产现状而言，工业生产的生产水平仍需进一步推广和应用。根据我国目前国情来看，还应加强对机械设计的研究力度，不仅应研发出卓越的产品，还要建立健全一次性机械设计理念体系以及内容，促进我国一次性机械设计工作的发展。在我国电动舵机的设计领域中，电动舵机零部件设计就充分应用到了一次性机械设计理念。具体内容如下：在我国某工厂中，对某型号电动舵机减速装置设计的要求标准参数为，堵转输出力矩≥78.4N•m，额定输出力矩≥44.1N•m，由于空间结构受到限制，因此对减速器的要求为体积较小，一般不能高于75mm×70mm×50mm，综合来看，对电动舵机减速装置的零部件的要求较为严格。因为该零部件又是在电动舵机的生产以及加工中使用，所以更应该对零部件设计进行严格的把控。如果按照传统的机械设计方法对其进行设计，大多设计人员会以耐久性的为主要设计角度，提高一次性机械的耐久性，而且会通过计算机对机械系统强度的安全系数进行分析，保留较大的安全系数。已往的设计工作中，该方法满足当时的工作要求和时代对工业生产零部件的需求。由于我国社会的不断发展和进步，工业生产零部件的需求也变的多元化，因此传统的一次性机械设计方法不符合现代对零部件的要求。同时采用传统机械设计方法生产的零部件，极其容易导致机械设备失效。为了能够与时俱进，设计出更符合现代要求的零部件，当对零部件设计时，应该丰富一次性机械设计的设计理念，并加以推广和应用。在保证其性能的前提下，改善零部件以及机械设备的质量，全方面、多角度的促进我国工业生产的发展。
2一次性机械设计特点
在我国经济不断发展和社会不断建设的前提背景下，一次性机械设计理念也渐渐得到了业界的广泛应用。在对一次性机械设备的使用中，该类设备也展现了很多的特点。在工业生产过程中，对一次性机械设备的指标要求都相对较高，因此要保证一次性机械设计理念较为严格。通过大量的分析以及讨论，总结出一次性机械的特点，其主要表现在以下几个方面。第一，寿命长和体系大是传统机械的主要特点，但是相对于一次性机械设计来说，设计一次性机械的目的是为了在单次的使用中发挥最优的性能。一次性机械设计与传统机械设计相比，寿命使用情况确实不如传统机械设计，但是在单次的使用中却能比传统机械设计展现出更好的性能。设计人员无论是对日常机械的操作还是使用中，都不用担心一次性机械的磨损以及疲劳问题，在各个方面都获得了很好的效果。根据目前工作生产现状来看，只要能够保证一次性机械在规定的时间内完成工作任务，就达到理想的使用效果。第二，通过大量的对比分析证明，一次性机械在实际生活中的应用均高于常规机械设计。其具体表现在，由于采用常规机械方法设计出来的机械都具有失效的问题，因此造成了工业生产存在的隐患，降低了工业生产的经济效益，而使用一次性机械设计理念对机械进行设计，能够有效地促进动力传递，并得到了很好的优化设计，不仅保障了机械的负荷能力，还可显著提升机械内部结构的稳定性。第三，虽然一次性机械设计理念和常规机械技术理论存在一定差异，但是在实际投入使用的过程中，两者都具备自己的优点而且较为突出。在实际的工作生产中，一次性机械设计明显优于常规机械设计理论。在日后对一次性机械设计时，要以一次性机械的设计理念为标准，结合现代先进设计理念以及技术，促进工业生产发展。
3一次性机械设计理念的实际应用
3.1设计电动舵机结构
当设计电舵机结构时，应以一次性机械设计理念为标准，保证电动舵机结构设计简单，提升电动舵机的传动能力和强度。确定电动舵机最终的改善设计方案。
3.2设计锥齿轮
对锥齿轮进行设计时，对齿轮的材料有一定的要求，小锥齿轮应采用45钢，并进行调质处理；大齿轮也应采用45钢，并采用正火处理。小齿轮的传递转矩为0.2303N•m，造成齿轮失效的主要原因是齿根疲劳折断以及齿面疲劳点蚀，传统设计理论中常采用齿根弯曲疲劳强度以及齿面接触疲劳强度进行设计校对，避免齿轮失效。根据齿根弯曲疲劳强度计算齿轮模数为0.5mm，根据齿面接触疲劳强度计算齿轮模数为0.6mm。在同等负荷下，使用静强度计算方法可将模数与常规齿根弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度校对设计方法相比降低至40%。
3.3设计柔轮
在对柔轮选用过程中，保证柔轮材料硬度在32至36HRC之间。根据齿面耐磨计算方法，对柔轮模数进行计算，其模数为0.2mm，也就说明当普通齿轮转动时，就会有1至2对齿数发生啮合，当齿轮转动呈谐波时，参与啮合的齿数就会比普通齿轮转动增多，约为总齿数的30%。3.4测试电动舵机性能在设计完成后，对电动舵机的减速装置进行性能测试。其主要内容为最大负荷下减速器装置的寿命长短。把设计的电动舵机减速系统装置安装于测试台，将电气以及机械归零处理，采用直流电动机控制器对直流电动机选择进行控制。按板弹簧刚度计算出当负载转矩为80N•m时，减速器旋转角约为60度，经过2次旋转角达到60度的测试后，对单次旋转角度、减速器转速以及加载次数进行记录。在测试过程中，一旦发生减速器卡死、电动机烧坏和噪声超标，应立即终止试验，结果判定为电动舵机系统失效。综合来看，一次性机械设计理念和实践工作，能够促进我国日常的工业生产，提高了生产和加工水平，也让产品的质量得到保障。
4结语
本文通过对我国现阶段一次性机械设计理念和实践进行探讨分析，总结出我国现阶段工业生产一次性机械设计内容和特点存在的主要问题，提出了有效地针对性措施。在对一次性机械进行设计时，要丰富一次性机械理念的内容，提高加工和生产水平，从而提升我国社会经济效益。为促进我国一次性机械设计发展，提供科学合理的有效保障措施。
参考文献：
[1]王广林,潘旭东,李跃峰.一次性机械设计理念及实践[J].机械工程学报,2014,50(01):152～156.
[2]黄克.基于机械设计方法的研究-以一次性机械为例[J].湖南农机(学术版)2013(11):85～86.
1.机械设计制造及其自动化特点和优势分析
机械设计制造及其自动化技术实现了机械的自动操作，排除了人工操作时的主观影响和失误，有利于提高产品的标准化程度和合格率。传统的机械制造行业缺乏监控、报警和诊断故障等系统，无法预警机械故障等问题，一旦发生故障，将会对整个生产过程造成很大影响。而利用机械设计制造及其自动化技术，机械内部控制系统可以及时通过自我检查发现可能出现故障的部分，及时找出问题根源，同时自动采取保护措施，自动处理部分故障问题，保证了机械工作的稳定性和安全性，极大地降低了机械故障和安全事故的发生率。另外机械自动化产品多采用先进的电子元器件取代传统的磨损部件和可动构件，降低了机械性故障的发生率，延长了机械的有效使用时间。机械设计制造及其自动化技术综合了多项顶尖先进技术，适用范围特别广，其制造的机械设备一般都具有复合功能，尤其在一些条件特别恶劣和不适于人工劳动力作业的工作环境下，更能发挥其独特作用，代替人工进行施工生产，从而提高生产效率。
2.机械设计制造及其自动化的发展趋势探析
随着近年来网络信息技术的迅猛发展，人类社会逐渐进入信息时代，网络已渗透到社会生活的各个方面。将机械设计制造及其自动化技术与网络信息技术相结合，提高机械设备的网络化，共享丰富的网络资源，互相之间实现交互通讯和横向纵向解决问题。在产品的设计方面，以往的机械设计主要是图纸设计之后试验生产成品。图纸设计和试验生产的过程无疑会造成人力物力财力的消耗，极大地提高生产成本。有了网络信息技术的辅助，利用先进的网络计算机设备，即时传输设计数据，解除空间距离对设计交流的限制。将CAD等计算机辅助制图技术与人工智能和专家系统相结合，利用虚拟制造系统和计算机仿真技术实现对设计制造过程的模拟，构建整体模型，描述机械产品的工况，为产品生产提供最佳的设计方案，使软件的辅助工作能力发挥到最大限度，有效控制产品的成本和质量。
环保性也是新时代背景下机械设计制造及其自动化技术发展的重大趋势。在发展机械设计制造及其自动化技术时，不能照抄照搬西方先进国家的固有模式，而是应密切联系我国的具体国情，注意与生态环境的协调统一，将机械作业生产对周边自然环境和操作人员的危害降到最低，做到绿色生产和可循环生产，使用绿色可回收利用的原材料，促进生态环境与经济效益的双赢。机械设计制造及其自动化技术从设计、制造、使用到维修、回收阶段都必须考虑到环保因素，实行绿色生产。既能满足产品的经济效益要求，也要兼顾生态环境，避免对环境产生危害，提高二次利用率。走可持续发展道路，减少能源和资源消耗，提高产品的竞争力。
从上世纪八十年代末，机械设计制造及其自动化技术开始向微型化发展。微电子设备不断更新换代，目前主要采用光刻和蚀刻两种超精密技术进行加工，未来将逐步向纳米级别和微米级别等更加精细的领域发展。微型机械体积小，耗能少，运用灵活，操作方便。可以广泛应用于生物技术、军事和医疗相关等高端领域。模块化也是机械设计制造及其自动化技术发展的未来趋势之一。模块化是指在机械产品的研究设计阶段对机械产品进行模块分组，实现标准化和系统化，为机械制造生产规模的扩大和推广打好基础。在发展机械设计制造及其自动化技术时，应提高对技术人员管理的重视度。加强对技术人员的培训和培养，提升技术人员的专业知识储备和实际工作经验。加强创新性学习，突破传统陈旧的机械设计理念，提高产品设计的创新性。同时相关技术人员应综合涉猎不同层面的科技知识，将机械设计制造与其他相关学科例如电力电气技术、电子计算机技术等融会贯通，充分发挥机械自动化技术的优势。
3.总结
机械设计制造及其自动化技术的发展弥补了传统机械制造行业的不足之处，提高了机械产品在使用过程中的稳定性和可靠性，满足实际生产的需要，扩大了机械产品的应用领域和范围。机械设计制造及其自动化发展是未来整个机械行业发展的大势所趋。因此，必须坚持以先进科学技术为引导，促进机械设计制造及其自动化技术发展，加快我国的工业化发展进程，促进工业生产模式由劳动密集型向技术密集型发展。
作者：刘丽霞 单位：秦皇岛首钢长白机械有限责任公司
