韓艷霞

凱邁（洛陽）測控有限公司，河南 洛陽 471000

機(jī)械設(shè)計(jì)開發(fā)是整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品系統(tǒng)開發(fā)的重要組成部分，它包含著產(chǎn)品的研究、發(fā)展及創(chuàng)新，是整個(gè)機(jī)械性能的重要因素。從機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展開始，各種設(shè)計(jì)的理論和方法都在不斷延伸與深化?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的理論是建立在長期現(xiàn)在代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原理和技能發(fā)展的主要結(jié)果，而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的主要方法也是對(duì)于是否滿足機(jī)械產(chǎn)品性能與要求的關(guān)鍵指導(dǎo)?？偠灾F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)與核心。

隨著我國社會(huì)的發(fā)展與人們生活水平的提升，我國社會(huì)對(duì)于現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品有著更高的要求，然而我國對(duì)于機(jī)械化設(shè)計(jì)的理論與方法研究依然不足，不少設(shè)計(jì)的產(chǎn)品依然沿用舊理論、舊思維，所生產(chǎn)出的產(chǎn)品在性能與功能上與發(fā)達(dá)國家機(jī)械產(chǎn)品依然存在著一定的差距。因此，采用先進(jìn)科學(xué)化的機(jī)械產(chǎn)品理論，研發(fā)出更科學(xué)化的產(chǎn)品與理論，將是我國機(jī)械理論長期研究和發(fā)展的主要內(nèi)容。

1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法的體系結(jié)構(gòu)

機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法是在思維科學(xué)、信息科學(xué)、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科的支持下，研究機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)律、設(shè)計(jì)技術(shù)和工具、設(shè)計(jì)實(shí)施方法的工程技術(shù)科學(xué)。由于現(xiàn)代設(shè)計(jì)的理論和方法種類非常繁多，因此現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論分為以下幾個(gè)常用方法。

1.1 系統(tǒng)化機(jī)械方法

系統(tǒng)化的機(jī)械設(shè)計(jì)方法主要是將設(shè)計(jì)的多個(gè)元素通過融合、組合等方式相應(yīng)的構(gòu)建成一個(gè)混合的系統(tǒng)，該系統(tǒng)融合了各個(gè)元素的特點(diǎn)，并有層次凸顯各個(gè)元素的要求，完善的完成出設(shè)計(jì)系統(tǒng)的任務(wù)。

1.2 結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法

結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法主要是應(yīng)用于較大規(guī)模的設(shè)計(jì)方案，該方案主要是將一個(gè)大型的設(shè)計(jì)劃分成為幾個(gè)小結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)方法能夠保證產(chǎn)品的功能穩(wěn)定，且設(shè)計(jì)的要求明確。結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法主要方法是：在產(chǎn)品功能進(jìn)行詳細(xì)分析，將產(chǎn)品功能合理劃分成為幾個(gè)模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。不同的產(chǎn)品可以根據(jù)需要進(jìn)行自由的組合和劃分，以便能夠更合理的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的總體功能。

1.3 智能化設(shè)計(jì)方法

智能化的設(shè)計(jì)方法只要依靠計(jì)算機(jī)的CAD制圖，實(shí)現(xiàn)了三維圖形制作以及通過各門學(xué)科進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)，當(dāng)前使用三維圖形軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)計(jì)方案的主要方法，由于智能化設(shè)計(jì)具有良好的直觀效果，客戶對(duì)外觀較為滿意，但智能化設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)的合理性、實(shí)現(xiàn)性能較差，其功能和定位存在一定的不足，因此智能化設(shè)計(jì)方法一般適用于空間嚴(yán)格限制的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。

1.4 基礎(chǔ)產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法

該方法主要依靠于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及知識(shí)庫等特點(diǎn)進(jìn)行推理，通過存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)化模塊組成相應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使用產(chǎn)品特征知識(shí)設(shè)計(jì)方案，不但可以減輕設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，簡化設(shè)計(jì)過程，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且能夠形成更豐富的產(chǎn)品特征庫，進(jìn)一步減輕設(shè)計(jì)復(fù)雜程度。

2 信息化推動(dòng)著我國的機(jī)械產(chǎn)品理論的發(fā)展

信息時(shí)代給機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展帶來了爆破性的增長，也給研究提供了更多的便利與理想化的環(huán)境，因而在計(jì)算機(jī)發(fā)展的今天，機(jī)械制造企業(yè)將會(huì)面臨著更多的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。首先計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，CAD技術(shù)在我國廣泛推廣與成熟，帶動(dòng)著我國機(jī)械產(chǎn)品理論的升級(jí)與研發(fā)，這在無形之中讓產(chǎn)品研究從技術(shù)到成品的時(shí)間大幅度縮減，而在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，知識(shí)的儲(chǔ)備與迅速的應(yīng)用，構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)品的廣泛價(jià)值。

然而新時(shí)代的技術(shù)卻沒有停歇，3D打印技術(shù)成熟，已經(jīng)讓國外大量的機(jī)械產(chǎn)業(yè)獲益，不少機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)突破了工業(yè)化生產(chǎn)的局限，而達(dá)到了根據(jù)需求制定產(chǎn)品。其不但對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的理論進(jìn)行了沖擊，更多的是對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的要求更大的提升。而我國的對(duì)于3D打印技術(shù)的研究和發(fā)展卻剛剛起步，不少機(jī)械企業(yè)對(duì)于3D打印技術(shù)依然抱有試試的心態(tài)。這讓新興的機(jī)械設(shè)計(jì)理論的研究在無形之中就落后于發(fā)達(dá)國家。

我國制造業(yè)的工業(yè)增加值已經(jīng)隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展進(jìn)入世界第四位，但是我國不是制造強(qiáng)國，我國大量的機(jī)械制造依然是外國提供設(shè)計(jì)圖紙，我國負(fù)責(zé)代工生產(chǎn)而已，我國所設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品缺乏的是更多的創(chuàng)新與理論基礎(chǔ)，甚至可以直接的說我國對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)缺乏相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。因此我國要迅速提升對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的理論和方法，加快對(duì)新技術(shù)、新科技的機(jī)械設(shè)計(jì)投入，培養(yǎng)更多對(duì)此方面研究更多的人才，就可以獲得更多、更好的機(jī)械產(chǎn)品和理論方法。

3 國外現(xiàn)代機(jī)械理論的現(xiàn)狀

從國內(nèi)外的現(xiàn)代機(jī)械理論內(nèi)容來進(jìn)行劃分，國外已經(jīng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)出現(xiàn)了不同的流派，主要有以下幾種主要流派：

3.1 英、美、日的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)學(xué)派

該設(shè)計(jì)流派主要認(rèn)為通過設(shè)計(jì)包含創(chuàng)造產(chǎn)品、分析產(chǎn)品性能和決策產(chǎn)品的能力等三大重要因素組成。他們通過創(chuàng)新等方法進(jìn)行研究，整個(gè)系統(tǒng)的工程、價(jià)值分析、安全技術(shù)、人機(jī)工程，市場分析及CAD技術(shù)等。

3.2 德國、北歐機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)學(xué)派

該學(xué)派主要是通過研究系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，通過分析系統(tǒng)總體效能，機(jī)械產(chǎn)品各個(gè)參數(shù)、層次等規(guī)范詳細(xì)參數(shù)。

3.3 俄羅斯、東歐的新設(shè)計(jì)法學(xué)派

該學(xué)派主要是通過機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)應(yīng)發(fā)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，通過機(jī)械設(shè)計(jì)的理論分析，進(jìn)而發(fā)散、變性以及驗(yàn)收整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的方程式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.4 中國的設(shè)計(jì)學(xué)

該學(xué)派主要是通過學(xué)習(xí)各個(gè)機(jī)械的功能，進(jìn)而使用綜合、并行等方法，將系統(tǒng)重組、適用等相統(tǒng)一進(jìn)行機(jī)械的設(shè)計(jì)的重組。

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法是基于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論形成，而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論是對(duì)現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品原理的科學(xué)總結(jié)，是判斷產(chǎn)品能否滿足設(shè)計(jì)要求的依據(jù)。

4 結(jié)語

現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中具有廣大的發(fā)展前景，它覆蓋著所有機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作過程，為了提升機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的制作過程，加快國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們有必要提升我國的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和理論。然而在現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的研究方面，我國和發(fā)達(dá)國家具有一定的差距，這些差距不僅僅是在理論上，更多是在生產(chǎn)實(shí)踐上，因此我們有必要通過更新自我的機(jī)械設(shè)計(jì)理論，提升整個(gè)工業(yè)、生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

縱觀中國的機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)現(xiàn)狀，我國對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)理論的掌握能力不足，我們必須夯實(shí)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)與核心，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要正確的認(rèn)識(shí)。因此，高度重視現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論缺失的問題并深入地研究現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)水平的影響，這很有學(xué)術(shù)價(jià)值，也有很好的應(yīng)用前景。

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