机械设计流程的优化创新

时间：2015-12-21 00:05:19 所属分类：机械 浏览量:

机械设计涵盖了设计人员、设计程序、设计方法等众多方面，设计过程受多方因素的制约。随着工业化程度的不断加深，现代工业发展需要创新意识的有效参与，在机械设计上也追求求新求变。要实现机械设计的创新化，需要从机械设计的各个方面入手，实现各个设计流

　　机械设计涵盖了设计人员、设计程序、设计方法等众多方面，设计过程受多方因素的制约。随着工业化程度的不断加深，现代工业发展需要创新意识的有效参与，在机械设计上也追求求新求变。要实现机械设计的创新化，需要从机械设计的各个方面入手，实现各个设计流程的优化创新。

　　1 机械设计人员的创新意识　　　　人是生产和设计的第一要素，因此，要实现机械设计的创新，需要设计人员打破传统的设计思维范式，具备创新意识，并将创新意识融入到具体的设计过程中[1].

　　（1）独创性。在机械设计过程中，要不拘泥于现有的传统设计观念，着力研究机械设计中的新理念、新原理、新工艺等，不断形成独创性的新型设计方案，追求设计的层次性创新。

　　（2）实用性。设计理念不能脱离机械设计的实际，要满足机械设计的实用性，即生产环节的可操作性和市场环节的适应性。

　　（3）突破性。设计理念走出固有的思维套路，借鉴其他领域的新技术，新理念，开发新的设计原理，从而实现机械设计的深化和精细化。

　　（4）立体性。也称为联动性，要实现创新思维的立体性发挥，保持思维的层次性立体性，实现横向、竖向和逆向思维的统一，在设计时权衡最优方案。

　　2 机械设计环节的优化设计　　　　现代优化设计理念通常以数学规划作为指导理论，借助电脑设备予以实施，在一定的约束范围内，寻找适用于预期设计目标的最优设计方案。现代优化设计包括了现代科技的众多因素，如函数、数学理论、信息技术等，通过最新型的设计途径得出最优化的设计方案，以满足工业发展的新要求。

　　现阶段我国在各行业的优化设计方面成果显着，摸索出一系列较为优秀的优化设计程序，因此，机械设计领域也要及时进行优化设计研究，在保持原有性能的前提之上逐步优化，减少设计周期，提高机械设备的生产效率和设计质量，满足科技发展对机械设计新模式的要求。

　　3 机械设计环节的变型设计　　　　所谓变型设计，就是指机械设计要在原有产品的类型基础上，进行深度开发，从而使机械设备在零件上具备更标准的规格，在部件上更加通用，在设备整体上更加系统[2].变型设计凭借其先进性和合理性，能够突破原有设计模式，实现设计的精准化。

　　变型设计包含了纵系列和横系列两种产品结构的变型设计。

　　机械产品设备如在功能原理及产品结构上相同，而只是尺寸及参数有异，就属于纵系列范围；而在同类产品的基础设计上扩展新功能的设计，则属于横系列范围。此外，机械设备的三维参数化变型设计是变型设计的另外一种形式，以拓扑约束、工程约束和尺寸约束作为技术基础。与传统的参数化设计相比，三维参数化变型设计既包含了传统的三维模型，还能自动更新工程视图的尺寸、比例、位置、注释及 BOM 表，对下游工装夹具、NC 代码、工艺规程等关联设计也能进行参数化设计。

　　4 机械设计环节的反求设计及 CAD、数据库技术的应用　　　　4.1 反求设计优化要点　　　　在进行这一环节的优化分析时，要注重以下技术问题：

　　（1）探究钻研更有效的测量方法及机械设备，以提高精准度，缩小测量的误差。

　　（2）开发更加实用化的三维重构方法及软件系统，以提高精准度，缩小计算的误差。

　　（3）有效融合数理统计、人工智能及精度设计理论，探索较为独特的设计参数的还原技术，解决原始设计参数的还原难题。

　　（4）研究产品主模型技术，满足反求工程 II 要求，构成建模体系，对产品的装配关系加以描述，从而有利于对原始设计参数进行还原。

　　（5）为便于实现设计参数的还原，还要进行软件开发，使软件具备机械原型产品的设计和分析功能。

　　4.2CAD 技术　　　　机械设计随着科技的进步，尤其是计算机技术的发展，越来越多的借助于 CAD 技术来配合实现设计理想，因此，要做到机械设计的创新，就要做到人机结合，充分利用计算机技术[3].

　　在借助 CAD 辅助设计时，要始终将人的能动性放在首位，合理使用计算机，发挥人的创造性，利用计算机的准确性和灵活性，以设计出更加符合机械工作新发展的机械产品。

　　4.3 数据库技术　　　　数据库技术的管理软件众多，已普遍应用于各个管理领域中，现代机械设计要创新发展，离不开数据库技术的支持。现代机械设计过程中需要调用各种数据资料，耗费众多时间精力，通过建立完善的数据库系统，可以供设计人员随时使用，节约了人力，为机械设计的创新留出了更大的空间，有利于实现机械设计的高效化。

　　5 结语　　　　在创新意识得到普遍重视的现代社会，机械设计领域也要努力实现创新化发展，是推进现代工业与社会经济同步发展。

　　设计人员要具备良好的创新意识，在各个设计环节把握住提高创新节点，借助计算机技术，不断设计出更加完备的机械设备，保持机械设计在引领工业发展方面的先进性。

　　参考文献：

　　[1] 赵洪图 . 试论现代机械设计的创新突破 [J]. 科技致富向导 ,2013（14）：60.　　[2] 朱 庆 波 . 现 代 机 械 设 计 的 创 新 方 法 研 究 [J]. 中 国 机械 ,2014（15）：142.　　[3] 陈超 , 刘帅 . 现代机械设计的方法及研究进展 [J]. 魅力中国 ,2014（12）：243.

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