【摘 要】 現(xiàn)代化機械設計技術(shù)是基于機械設計一直以來傳承下來的傳統(tǒng)設計方法與先進的科學技術(shù)研究相結(jié)合而來，為機械制造行業(yè)設計產(chǎn)品為目的，發(fā)展演變成的一門綜合技術(shù)。隨著社會的不斷發(fā)展，世界各國工業(yè)制造行業(yè)的技術(shù)及機械制造水平也在日漸提升，無論哪一種機械制造都需要循序漸進運用適宜的機械設計方法。本文將從機械設計發(fā)展的不同階段著手，進而闡述現(xiàn)代化機械設計的相關(guān)方法，并對機械設計的步驟進行了研究。

【關(guān)鍵詞】機械設計 發(fā)展階段 設計方法 設計過程

一、機械設計的發(fā)展階段

在17世紀之前，人們完全憑借自身直覺，結(jié)合自身對自然環(huán)境的一種感受對使用工具進行設計。但由于條件限制，憑借直覺設計出來的產(chǎn)品構(gòu)造比較簡單；此后，經(jīng)過很長一段的發(fā)展，一些擁有豐富經(jīng)驗的手工制作者憑借自身經(jīng)驗將設計構(gòu)思明確畫出來，也就是設計圖紙的最初版樣，設計圖紙的出現(xiàn)極大地推動了機械設計的發(fā)展；上世紀以來，伴隨著研究成果和研究數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，加之人類長久積累的設計經(jīng)驗及設計圖標、設計方案和設計公式等輔助工具開始逐漸運用到不同機械設計中來；近來來，科技的迅猛發(fā)展特別是計算機硬件及機械設計技術(shù)和軟件的不斷更新，使得機械產(chǎn)品的設計取得革命性地發(fā)展。

二、現(xiàn)代化機械設計的方法

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，使得機械設計的方法越來越現(xiàn)代化。在現(xiàn)代化的機械產(chǎn)品設計中，機械設計人員普遍運用優(yōu)化設計、CAD、CAE等計算機技術(shù)和工具來設計機械產(chǎn)品。而現(xiàn)代化技術(shù)和軟件在機械設計中的普及，使得機械產(chǎn)品的研發(fā)周期越來越短，生產(chǎn)成本越來越低，生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率越來越高。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)代化的機械產(chǎn)品設計方法主要有以下幾種：

（一）將產(chǎn)品特征進行闡述的設計方法

該類設計方法需要運用計算機能夠辨識的語言來闡述機械產(chǎn)品的屬性與特點，這一途徑也是該類機械設計方法的顯著特征。此外，還可以借助于計算機的功能建立設計相關(guān)的資料庫，在進行產(chǎn)品設計時運用已建立的資料輔助進行設計。

（二）將設計元素有序結(jié)合的設計方法

該類設計方法具有明顯的設計特點，即機械設計人員將所設計出的相關(guān)設計元素有機集合起來，每個設計都有自己相對獨立的設計元素，且這些產(chǎn)品設計元素之間的關(guān)系密不可分。最后，將所有設計元素進行有序組合，才可以完成完整的機械設計工作。

（三）將結(jié)構(gòu)模塊相互組合的設計方法

機械設計人員采用將機構(gòu)模塊相互組合的方法來進行產(chǎn)品的方案設計，該設計方法因為結(jié)構(gòu)模塊的組合相對穩(wěn)定，并且比較容易將結(jié)構(gòu)模塊劃分開來，所以多運用在特定機械產(chǎn)品的設計上面。

三、機械產(chǎn)品設計的過程

（一）機械產(chǎn)品的市場調(diào)查階段

機械產(chǎn)品的市場調(diào)查階段是產(chǎn)品設計過程中的首要步驟，其目的是對開發(fā)的機械產(chǎn)品進行可行性研究和市場需求預測等，以此來確定機械產(chǎn)品設計的要求和相關(guān)參數(shù)，以供設計人員參考并制定機械產(chǎn)品設計報告。

首先，機械產(chǎn)品設計人員需要通過對市場及客戶的調(diào)查來確定市場需求，并根據(jù)產(chǎn)品市場需求預測新機械產(chǎn)品上市后的發(fā)展狀況并擬定預測報告。其次，以國內(nèi)外現(xiàn)有的同類技術(shù)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和市場情況作為參考，對即將生產(chǎn)上市的新產(chǎn)品各方面進行考察和分析，并撰寫產(chǎn)品技術(shù)報告。再次，對新產(chǎn)品進行可行性分析，得出產(chǎn)品可行性分析報告。最后，將以上所得報告統(tǒng)一評審，并提出合理性建議供領(lǐng)導商討決策。

（二）機械產(chǎn)品方案的設計階段

第一，針對機械新產(chǎn)品進行產(chǎn)品功能原理方案設計，該原理方案對今后的產(chǎn)品性能及成本消耗有著最直接的影響。第二，詳細確定機械產(chǎn)品各部件的尺寸、形狀，并進行產(chǎn)品剛度及強度的計算，得出產(chǎn)品構(gòu)造草圖。第三，在前兩步基礎(chǔ)上綜合考慮產(chǎn)品布局、樣式，得出總體設計圖。第四，化整為零，將總圖分為各部件設計圖，根據(jù)每個部件的要求和規(guī)定得出產(chǎn)品的生產(chǎn)圖紙及說明書。

（三）機械產(chǎn)品樣機的試制階段

首先，根據(jù)機械產(chǎn)品樣機的設計流程和設計方案進行樣機試制，檢驗、鑒定該樣機的試運行情況之后，對機械產(chǎn)品設計流程和方案進行相應修改。其次，根據(jù)修改后的設計方案和流程再進行小批機械產(chǎn)品試制，根據(jù)產(chǎn)品試運行和試銷之后的情況進一步修改、完善設計方案和流程。經(jīng)過產(chǎn)品的試制階段后，產(chǎn)品的設計流程和設計方案得到進一步的完善，而機械產(chǎn)品本身各方面的性能也因為試驗與堅定而得到進一步提升。

（四）機械產(chǎn)品設備的調(diào)試階段

機械產(chǎn)品設備的調(diào)試階段是產(chǎn)品進入正式投產(chǎn)的重要準備環(huán)節(jié)，在這一階段，需要針對完善后的設計方案對設計流程等進行最終的確定，并對即將進行生產(chǎn)的各項設備和機器進行調(diào)試工作。這一階段的目標是為了即將進入大批量生產(chǎn)的機械產(chǎn)品的各方面設計文件和生產(chǎn)設備能夠達到投產(chǎn)要求并保障機械產(chǎn)品生產(chǎn)能力的持續(xù)與穩(wěn)定。

四、總結(jié)

綜上所述，通過本文研究可以看出機械設計技術(shù)從古至今由簡單到復雜，由單純的手工設計到智能設計已經(jīng)經(jīng)歷了不少的風風雨雨而變得日趨完善和成熟。計算機相關(guān)軟件和技術(shù)為機械設計提供了豐富的現(xiàn)代化設計方法，這促進了機械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、效率的提高的同時也使得機械設計技術(shù)的發(fā)展步伐加快。而機械產(chǎn)品設計的過程雖然繁瑣，但是必須按章有序操作，才能保障生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠達標并在市場上立足。最后希望今后人們能設計出更現(xiàn)代化更實用的機械產(chǎn)品推動人類文明的進一步發(fā)展。

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作者簡介：

錢麗娜，女，1982-02-16，籍貫：遼寧沈陽，研究方向： 機械設計制造及其自動化、橡膠機械。