機械設計精選(九篇)
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第1篇：機械設計范文
關鍵詞：機械設計；發展趨勢
中圖分類號：TD404 文獻標識碼：A 文章編號：
機械設計是根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進行構思、分析和計算,并將其轉化為具體的描述以人為制造依據的工作過程。機械設計是機械工程的重要組成部分,是決定機械性能的最主要的因素。現代設計技術是以電子計算機為手段,以網絡為基礎,建立在現代管理技術之上,運用工程設計的新理論和新方法,實現計算結果最優化,設計過程高效化和自動化的設計技術，是一種定量的、動態的和科學的設計技術。
1現代設計技術及應用
隨著科學技術的發展，特別是電子計算機的應用，出現了一些新的機械設計技術。如用優化方法尋求最佳設計方案；用有限元法對強度、剛度、、傳熱等問題進行數值計算；用可靠性設計精確評定機械元件的強度和壽命等。這些新的技術得到了廣泛的研究和應用。
1.1 最優化設計
最優化設計是機械設計中的一種嶄新的現代化設計方法，它將機械設計問題抽象成為一個最優化問題的數學模型，即根據機械設計理論建立起滿足設計有求的數學表達式，利用率數學中的最優化方法，對這個數學模型求解，即選用適當的最優化方法利用電子計算機自動尋找最優方案。
優化設計的基本思路為：首先根據設計要求確定設計變量X=，，…,,即設計中必須最后確定的各個參數;從實際工程出發，根據設計變量所受的各種限制確定約束條件，主要包括不等式約束gu（X）=gu（，,…,)≥0（u=1，2，…，m）和等式約束hv（X）= hv（，,…,)=0（v=1，2，…，p
1.2 有限元設計
有限元分析技術是最重要的工程分析之一。隨著計算機技術的發展，有限元設計在各個工程領域中不斷得到深入的應用。它不僅能用于工程中復雜的非線行問題、非穩態問題的求解，而且還可用于工程設計中進行復雜結構的靜態和動力分析，并能準確地計算形狀復雜零件的應力分布和變形，成為復雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。有限元法的基本思想是將結構離散化，用有限個容易分析的單元來表示，單元之間通過有限個節點相互連接，然后根據變形協調條件綜合求解。由于單元的數目是有限的，節點的數目也是有限的，所以稱為有限元法。這種方法靈活性很大，只要改變單元的數目，就可以使解的精確度改變，得到與真實情況無限接近的解。有限元法的基本理論要用到工程數學，力學等方面的知識。它不僅能用于工程中復雜的非線性問題、非穩態問題的求解，而且還可用在工程設計中進行復雜結構的靜態和動力分析。國內外已研制了許多成熟的大型有限元分析軟件，如:SAP、AD INA、ANSYS、Ideas等。這些軟件使用極其方便，不需要對有限元法進行很深入的了解，便可應用這些軟件求解實際工程問題。
1.3 可靠性設計
可靠性設計是近幾十年發展起來的一門新興學科。零件的可靠性設計是指在規定的時間內，規定的條件下，完成規定功能的能力。可靠性設計是以概率論和數理統計為理論基礎，以失效分析、失效預測及各種可靠性試驗為依據，以保證產品的可靠性為目標的現代設計方法。可靠性設計的基本思路為：將引起零件失效的因素統稱為“應力”，用S表示，則S可表示為各種失效因素（i= 1、2…、n)的函數:S= f(，，…，)。將零件抵抗失效的因素稱為“強度”，用R表示，則R可表示為各種影響強度的因素ri（i= 1、2…、n)的函數:R = g(，，…，m)應力S和強度R都是隨機變量，零件安全可靠與否，是以R大于S所發生的概率來表示的，即R（t）= P（R > S）≥[R]。R（t）表示零件在運行中的安全概率，即可靠度，是指零件在工作時間t 內的一種能力。[R]稱為零件的許用可靠度，它表示零件在規定時間內和規定的條件下實現設計要求的一種能力，即許用安全概率。當前各種機械產品競爭激烈，消費者選用商品時更關心可靠性、維修性、安全性。可靠性設計技術已逐步成為現代設計技術的一個重要組成部分。
1.4 模糊設計
模糊設計師將模糊數學知識應用到機械設計中的一種方法。隨著科技的深入發展，需要設計的結構越來越大、也越來越復雜，設計中涉及的變量越來越多且變量間的關系也越來越復雜，這些變量中存在大量的模糊現象，許多情況下并不能精確描述所設計的產品。在設計中除了識別“非此即彼”的精確現象，還能識別“亦彼亦此”的模糊現象。如希望設計出的機械產品“使用壽命較長”、“承載能力較強”就屬于模糊現象。這就要求采用模糊數學的方法來解決這些問題。在機械設計中，一般將模糊技術與其他設計方法向結合，對機構進行研究。如利用
模糊綜合評判進行接卸制造、機械設計參數、傳動方案等的優化選擇；將模糊技術與可靠性技術相結合，形成了模糊可靠性、模糊優化設計、模糊可靠性優化等方法。
2 現代設計技術與傳統設計技術的關系及比較
現代設計技術是傳統設計技術的延伸與發展，是相關科學技術綜合應用于設計領域的產物，它使常規設計技術發生了質的飛躍。傳統機械產品設計是一種以強度和低壓控制為中心的安全系數設計、經驗設計、類比設計，也稱常規設計。而現代機電產品設計方法則是強調創造性，在注重產品整體功能基礎上以現代設計方法和計算機技術為工具的一體化系統設計，這種設計不但可以大大提高設計的質量、精度和效率，而且可以將產品的適應性、經濟性、可靠性統一起來，從而高水平、高效率地設計出性能優良、市場歡迎、效益顯著的新型產品。
3 機械設計技術的發展趨勢
具體來說現代設計技術的發展趨勢主要有：
（1）設計將從產品質量成本第一的競爭策略轉向快速響應市場的競爭策略；
（2）設計將從滿足產品功能屬性向同時滿足生態與環境屬性發展;
（3）設計將從需求的同時面向制造和經營管理發展；
（4）設計將從傳統的串行向并行工作模式、協同工作方式發展；
（5）設計將使人們從設計過程數字化中逐步確立主動地位，激發主動創造性。順應此趨勢，目前主要研究和應用的現代設計技術有:設計方法學、優化設計、可靠性設計、有限元設計、動態設計、計算機輔助設計、工業產品造型設計、摩擦學設計、模型試驗設計、創新設計、模塊化設計、三次設計、反求工程設計、價值工程設計、智能工程設計、并行工程等。
4 結束語
隨著科學技術的發展、計算機的廣泛應用，設計方法和手段發生了很大變化，科學的新成就不斷豐富、充實著機械設計的思想、理論、方法和手段，促進了機械設計的變革、創新和發展，使現代化設計技術面貌一新。廣大工程技術人員應不斷更新設計思維，采用現代設計技術，真正提高產品的設計水平和市場競爭力。
參考文獻：
[1]覃文潔，程穎.現代設計方法概論[M ].北京：北京理工大學出版社，2007.
第2篇：機械設計范文
《機械設計》是機械類專業學生的一門主干技術基礎課，它以通用機械零部件的設計計算以基本內容，通過該課程的教學，綜合運用本課程和其他先修課程的知識，使學生具有設計機械傳動裝置和一般機械的能力。除了課堂教學，本課程還安排2-3周的課程設計。《機械設計》課程設計本來是根據《機械設計》課程的內容、學習要求，安排的隨該課課程設計。不只如此，更是機械類學生大學期間一個重要的實踐性環節，是機械類學生第一次全面設計實踐訓練。此次設計是畢業設計、未來的設計工作的基礎和起點。眾所周知，“良好的開端是成功的一半”，故此次設計對于學生極為重要，尤其是對學生建立正確的設計理念。因為設計理念是設計的核心和靈魂，通過課程設計，使學生初步理解、體會設計理念的內涵和關要。要實現此目標，教師在課程設計中的科學指導非常關鍵。課程設計時，學生們一般是大三上學期，從學校到學校，一直習慣于考試，考試訓練的習慣，使得很多同學，習慣于尋找答案，特別是一個標準答案。此種思維模式和設計有很大的不同，設計是針對實際的問題，實際的問題的解決，其答案可選項往往有多種而非一種。這一點很多學生設計時不習慣、不適應。例如軸的設計中，經過計算：軸徑d>=21mm,經常有學生問，d取多少是正確的？這要看此軸段上，有無裝其他零件？與同軸上其他軸段的關系？若此處是普通轉軸的過度軸段，其上不用裝任何零件，那么取21.5、22、22.5、23、24、25等都是對的，可選項理論上無窮個，設計時自己選擇一個即可。另一方面，設計是一項系統工程，設計時，哪怕一個零件的設計也要考慮相關的很多實際因素，更何況一部機器的設計。相比而言，以前學生們的單科學習考試，要簡單得多。設計時，不只用到《機械設計》、或某一科單科知識、往往要涉及多門相關先修課程，如《機械制圖》、工程力學、材料、互換性及測量技術等等，還要參考手冊、圖冊等設計相關資料。為使學生從應試思維、心態順利過渡到課程設計應有的狀態，指導教師的科學指導非常關鍵。二十年以來，筆者一直從事《機械設計》教學和課程設計的指導，曾跟從前輩老教師，聽授他們的課程指導，自己獨立指導過學生課程設計不少于三十批次。雖然關于設計理念，設計指導相關書籍、資料非常多，而且很完備。但切合學生課程設計時的實際情況，使他們易于接受、應機施教的講解、做法卻很少見到。基于此點，筆者在此總結前輩和自己在課程設計中做法，但愿能對同行他人有所啟發和幫助。
2.《機械設計》課程設計中的設計指導
2.1設計理念的解讀
根據學生的實際情況，講解設計的理念使學生理解何謂設計，然后學生在此次課程設計中才有可能按此理念去設計、去實踐。故切合學生的心態，恰當的解讀是很重要的。2.1.1首先，設計必須結合實際，不能脫離實際而設計由于學生從學校到學校，機械工程、設計實踐的機會很少，什么叫“結合實際”，他們自己不好理解。雖然當前是課程設計，但作為老師，教學活動不應局限于此，既要著手于當下的設計，更重要的必須立足于未來，從為培養未來工程師的角度來考慮。
2.1.1.1選題方面，必須具有實際意義、具有應用性，不能脫離實際；本次課程設計中，題目是確定的。不久的將來，學生們會參加工作，若做設計性的工作，如果選題方面已定，不必說了；倘若是自主選題、或根據用戶要求定課題，則應知道選題的原則和注意事項。需要慎重考慮設計題目是否合適，是否符合用戶要求、是否符合國家環保要求、或至少不違背相關的法律、法規等（例如至少不能損害公眾利益等）。
2.1.1.2課題的設計、制造等環節必須考慮實際實施，具有合理性、可行性，最好方便實現。此項內容涉及的環節因素很多，從思考角度方面：一方面是用戶，站到用戶立場考慮，盡量滿足用戶的需求；另一方面，對生產制造方而言，方便實施。應考慮的因素很多，但結合學生的情況，不宜要求太多，講得太多，否則學生很難把握，只就目前較易理解和接受的來講和要求。以設計時選材為例：一般用戶希望產品價格低，機械產品零件常用金屬材料，如鋼、合金鋼等，這些材料市場上易采購到（方便生產方），若一般碳素鋼能用，就不一定要選合金鋼，因為價格方面合金鋼要貴一些，當然有其他考慮必須選用合金鋼，則屬另一種情況。如果設計選材選用昂貴材質，必然增加產品成本、使產品價格高，增加用戶的經濟負擔。再如公差等級等方面涉及很多，從易于理解的精度等級方面給學生講解，他們容易理解：低精度能滿足實際要求，就不一定要選精度高的，例如9級齒輪就可以，就不必選8級。因為低精度易于實現、成本低。等等。
2.1.2設計與計算
課程設計中，不少同學搞不清設計和計算的關系，相當多的學生認為必須先計算，依據計算數值才能定零件參數；還有學生不管老師分配的原始參數，找來圖紙資料參照就開始畫圖；這兩種做法都有失偏頗。在設計中，要根據具體的問題來定，一般說來，設計中的一些零件是先計算，依據計算數值才能定零件參數，再具體結構設計，例如帶式輸送機傳動裝置中齒輪、軸；一些零件是參照資料（或圖紙）或其他相關零件先選好，而后驗算或核算，例如軸上用的滾動軸承，依據軸徑先選擇類型、型號，再做計算；有些零件目前無法計算，依據經驗或參照類似零件直接設計、完成工作圖的繪制、例如減速器箱體、箱座；一些零件，如不受載荷或載荷很小，不用計算，例如定位銷。
2.1.3參考借鑒與自己設計
設計手冊、設計相關資料等，是設計人員必須配備的。即使是對設計經驗豐富的工程師，設計時仍需要借助手冊、圖冊等設計相關資料，更何況是沒有設計經歷的同學。故設計中、繼承和借鑒，參考前人的成果是正常的、也是應該的，依據設計手冊、相關資料來完成自己的設計是必須的。否則，單單靠自己，完成一項設計是不大可能的。當然，參考、參照也不是盲目照抄，而是根據自己的設計問題去參考借鑒。而且設計中，運用標準、手冊、圖冊和有關資料，解決實際問題的能力，是工程師的一項基本技能和要求。《機械設計》課程設計其中一項任務，就是培養和鍛煉這項技能。故《機械設計》課程設計中，參考借鑒是必須的，另一方面，設計時根據具體情境，做出合適的選擇在設計時更為重要，這有時只涉及《機械設計》、或某一科單科知識、有時要涉及多門相關先修課程知識的綜合運用，在設計中，應用學過的理論知識做出自己認為合理的選擇，就也是課程設計中的一項重要內容。
2.2設計的實施指導
首次布置課程設計時，先按照上述內容，對學生的課程設計做共同指導。以后的時間里，一般高校，課程設計安排3周（或2周），教師去設計教室實地具體指導是很重要的環節。去設計教室，針對學生提出的具體問題，個例問題、普遍性的問題的答疑、討論，使學生在設計中去體會、理解設計，進而為畢業設計打基礎，也為未來的工作奠定初步的基礎。有少數教師把設計題目、任務布置后，很少去實際指導或不去指導，認為借此培養學生的獨立性和創新能力，此種觀點不敢茍同。筆者認為，教師的身體力行對學生是非常重要的教育。結論《機械設計》課程設計是機械類學生的首次重要的設計實踐。教師的指導，尤其是對設計理念的講解、針對他們存在的誤區解讀，對學生非常重要，因為設計理念是設計的核心，樹立正確的設計理念對課程設計乃至學生以后的設計工作，意義重大。根據學生們習慣的考試心態，恰當的解讀設計理念，使他們處理好設計與計算，參考借鑒資料與自己設計的關系等。使學生理解何謂設計，從而在課程設計中按此理念去設計、去實踐體會。教師在講解設計理念時，不求面面俱到，關鍵是能點出學生習慣的、與設計相背的思維模式與想法。他們暫時不好理解的，可以暫且不要求，這是首次布置時教師要做的。在以后的時間，指導教師最好能去設計教室實地具體指導，這是很重要的環節。這樣能適時把握學生的動態，使他們不至于偏離設計的根本理念。對學生的個例問題、普遍性的問題的答疑、討論，能加深學生對設計思想的理解，更好地把握設計的理念，以便順利完成課程設計，為將來的設計奠定良好的基礎。
作者:王紅梅 單位:山東理工大學機械工程學院
參考文獻：
第3篇：機械設計范文
關鍵詞：機械制造 機械設計 技術
中圖分類號：TD406
引言 機械設計與機械制造一直被交織在一起，而兩者之間的關系也更為密切。從嚴格的意義上講，機械設計是機械制造的前提，而機械制造一般是以設計為基礎，才能夠進行流暢的制造。可以這樣認為，機械設計是機械制造的第一步，也是其重要的組成部分。好的設計可以提高機械產品的性能，確保機器質量的可靠性。因此，從技術層面上進行分析，機械設計與機械制造互相依托，相輔相成。文中將主要以機械的制造與設計等兩方面進行技術層面的分析。
一、機械制造的技術分析
1、先進機械制造技術的特點分析
先進的機械制造技術是面臨當代技術發展需要的，因此，先進的機械制造技術更具有當代的特點。
首先，傳統的機械制造技術已經無法滿足現代機械產品的需求。傳統的機械制造技術在不斷更新，設備也在不斷更換。在保存原有技術的基礎上，不斷更新新的技術，并能夠吸取全球最為先進的技術，作為發展的基礎。只有如此，機械制造才能滿足競爭不斷的市場經濟。
其次，工業發展的新要求。工業發展迅速，并且在不斷融入新的技術體系。如化工，計算機等先進的技術都完美的融合到了一起。以提高生產效率為前提，進行機械制造的技術革新。提高生產效率，滿足客戶需要，更大的擴展市場。
最后，系統性的技術綜合。先進的機械制造技術不只是強調制造的本身，同時也擴大了制造的技術范圍。從產品的調研，開發設計以及后續的生產加工等都需要先進的制造技術為依托。
2、我國機械制造技術的現狀以及發展方向分析
第一，機械制造的管理。計算機管理制度對于機械制造業而言，是一種未來發展的方向。組織體制與生產模式的更新發展，營造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國，這種管理機制還是比較匱乏的，只有很少的機械制造企業進行這樣的管理。因此，我國應該加強機械制造的管理機制。
第二，機械制造的設計。工業發達國家都會采用先進的設計方法，并且不斷更新設計數據。尤其是計算機輔助軟件的應用，讓更多企業開始了無圖紙的機械制造。然而，在我國，則缺乏這種先進的計算機軟件技術，或者是這樣的技術應用并不廣泛。因此，在這一技術層面上，我國需要努力與發展。
第三，機械制造的工藝分析。機械制造以高精度，高精細加工作為其發展的趨勢。最新的技術，如納米加工技術、激光加工技術、電磁加工技術等等。這些技術都屬于高端的加工技術，在工業發達的國家，這些技術應用較為廣泛。而在我國，以上技術應用不多，還處于一種未開發，甚至是未普及的狀態。因此，這些高端的技術在我國有待加強。
綜上所述，我國的機械制造技術還有很大的發揮空間，很多技術都有待開發或者是普及。
二、機械設計的技術分析
1、機械設計的初期計劃設計分析
機械設計的初期計劃設計非常類似于計算機軟件設計的需求分析，即在設計之前，對機器的設計要求進行調查與分析。從分析的要求與研究中了解機器應該具有的功能。以此，作為機械設計的初期基礎，并規定機器在設計與制造過程中的約束條件。
2、機械設計的設計方案分析
方案的設計是機械設計的關鍵部分，方案是設計中的靈魂，決定著設計的成功與失敗。這一設計階段，需要處理的問題較多。一般認為，要處理實際與理論之間的矛盾。方案的設計不僅要符合機器自身的性能以及功能要求，更要考慮到檢驗者對于機器的開發與認識以及創新。這一階段的主要設計步驟可以簡單認為：工作原理的定義+機器的基本結構+運動方式的設計+零部件的選取與設計+工程制圖的設計+初步設計的檢查。
3、機械設計的主要技術設計分析
機械設計的技術設計，這一工序中，對于技術層面的要求最為苛刻。這一階段主要是對于設計圖紙的核對與計算。總圖與部件草圖的對比核對分析等。此外，要對每個部分的設計都進行嚴格意義上的核對，不允許出現疏漏，如果出現，則應該做好校對工作。對于待生產的產品，則可以根據產品進行定型設計。
4、機械設計的技術發展趨勢分析
4.1、現代的機械產品對于機械設計提出了更高的要求，而對于機械設計而言，其技術層面也發生了轉變。
首先是對于產品的設計要求更加傾向于智能化。智能化的特點是利用現代化的設計手段，如CAD設計軟件以及虛擬的設計技術對需要設計的產品進行模擬設計，并能夠通過多媒體等對產品的性能，結構等進行模擬演示。
其次是更加系統化。系統化要求是要將產品的每個部件的有機內在聯系進行整合設計，并要求有一定的層次性，通過系統整體來完成設計任務。然后是模塊化。模塊化的設計理念較為簡單，即將具有一定實現功能的模塊進行組合，并實現產品的方案設計。
最后是產品的特性設計。依據產品的特性，利用計算機的技術對產品進行知識構建與邏輯推理，最終形成產品的方案設計。設計軟件以及虛擬的設計技術對需要設計的產品進行模擬設計，并能夠通過多媒體等對產品的性能，結構等進行模擬演示。
4.2、現代機械設計的未來發展與前景分析
第一，性能更加優良。現代的機械產品多要求性能的優良化。因此，在對機械產品設計的過程中，要盡量提高產品設計的性能優良性。其中，優良性能分為可靠性技術設計，動態設計，防腐設計，補償設計以及控制設計技術等。
第二，更適合市場競爭的設計技術。產品的形成最終是要投放市場，在市場要有絕對的競爭力。面對當前的市場經濟體制，要開發新原理以及新技術，給予產品以新技術與新功能。競爭優勢的技術設計包括產品的技術創新，成本的降低，仿真設計與智能設計等等。不斷的創新技術以及競爭需要，讓機械設計更加向市場競爭方向發展。
第三，節能環保的綠色設計理念。對于環境的保護，環保意識在當今社會更加深入人心，因此，對于機械設計而言，也應該以綠色設計為設計理念。對于機械設計的產品要以智能化和綠色化為基礎。不僅如此，還要以資源的利用為前提，即通過先進的機械設計技術實現資源利用的最大化。此外，實現資源的循環利用，則是更加先進的機械設計理念。
三、總結語
機械設計與機械制造均有其各自的技術要求與需要，而從兩者的關系分析，機械設計是機械制造的前提，也是關鍵。因此，在機械設計的初期，把好技術的質量關，在制造的過程中從安全，質量等不同方面進行把握，從而實現高質量，高標準的機械產品。
參考文獻：
第4篇：機械設計范文
【關鍵詞】機械設計 常見問題 解決策略
機械設計主要是指機械零部件及總體設計全過程，該過程主要是基于機械應用要求下而實現，其間機械工作原理及運行方式和機械結構，加上力及能量傳遞方式和機械各零件材料形狀、程度、零件尺寸等方面總體構思及設計和計算，利用設計方案將設計轉化成實際描述，同時作為機械加工制作時期的依據。按照服務行業及工作原理和產品要求等各方面標準，則機械設計均有其不同特點。機械設計通常是分為三種，新型設計及變型設計和繼承設計。其間新型設計主要是利用最新技術試驗以證明可行性，再利用此類技術展開新型機械設計。而變型設計則是為了滿足不同環境對現存機械施以局部設計及再加工，以便適應于現代社會具體發展需求。繼承設計則主要是基于現有機械設計而進行改善及發展，從而充分提升其工作效率且健全其工作技能。
一、機械設計加工中應注意的問題
（一）加工精度較低
在機械設計加工過程中容易受到多種因素的影響，從而影響加工精度，例如，機械設計加工系統受熱變形、受力變形、夾具和刀具的磨損及制造誤差、刀具不合適、機床磨損以及運動誤差等因素，在機械設計加工中這些誤差是難以進行消除的，只能在設計加工過程中，深入分析和研究誤差的原因，及時采取有效措施，最大程度地提高機械設計加工精度，提高機械設計加工產品的質量。
（二）機械設計加工零件質量難以保障
機械設計加工零件質量直接關系著加工零件的使用壽命和使用性能，深入分析和研究影響機械設計加工零件質量的影響因素對于降低機械設計加工次品率和提高機械設計加工產品質量有著非常重要的現實意義。當前，影響機械設計加工零件質量最主要的因素是機械設計加工的切削用量和材料性質，切削用量越大，零件材料塑性變形和韌性越大，機械設計加工出來的零件表面質量越差。如果機械設計加工的塑性材質的零件，在使用刀具進行加工時，難免會導致加工零件受力發生塑性變形，并且由于零件和刀具切削分離時還會產生撕裂作用，避免會影響零件的表面質量。如果機械設計加工的是脆性材質的零件，在切削過程中很容易出現斷續的零件碎粒，影響零件的表面和邊緣光滑度。另外，在機械設計加工過程中，還有很多因素會影響機械設計加工零件的物理性能，總的來說主要包括：零件的結構組織發生變化和機械設計加工零件發生冷作硬化。為了不斷提高機械設計加工零件的表面質量，還需要注意機械設計加工零件的表面預應力，盡量簡化加工工藝，提高加工精度。
（三）機械設計加工產品的性價比較低
機械設計加工是一項精密性和專業性很強的工作，工作人員必須具有強烈的責任心，充分考慮到多方面的影響因素，不斷優化和改進機械設計加工工藝，才能更好地保障機械設計加工零件的質量。但是在實際的機械設計加工過程中，很多企業依然采用的是比較落后的加工設備，設計加工的產品性價比較低，多種設計加工成本都很高，在激烈社會主義市場環境下，企業的綜合競爭力很低，不僅影響了機械設計加工產品的使用性能，而且影響了機械設計加工企業的可持續發展。
二、機械設計加工中常見問題的解決策略
（一）原材料的合理選擇
在進行機械設計加工的時候，首先要注意的就是原材料的選取，原材料是整個生產過程中的基礎，原材料質量選取的高低，不但影響了企業的生產成本，而且極易造成產品出現后期質量問題。為了確保企業以高效益成產機械產品，一定要在開始做好原材料質量關。在進行原材料選取的時候，要科學合理，一定要本著提高產品質量的宗旨來選取，在開始環節花費大量時間檢驗是為了大大減少后期維護時間，選取原材料的科學性表現在與時俱進，因地制宜。在進行材料選取過程中，要按照機械生產實際情況，滿足基本的性能要求及工藝要求，不同的零件要具備不同的性能，耐磨性要求高的就提高選取標準，材料強度要求高的就選取高強度材料，不管怎樣在選取的時候要綜合考慮生產條件，根據材料所要求的物理條件和價格條件來科學選擇，進一步提高產品的性價比。
（二）標準化、批量化的設計加工
標準化、批量化發展是提高企業市場競爭的一種方式，這種生產方式不但能夠提高產品的質量，還能夠提高企業的綜合競爭力，以最小的生產成本創造企業最大的經濟效益。零件標準化就是按照尺寸要求、結構性能及設計方式，設計出最優的標準，之后在此基礎上在進行批量化的生產，在生產過程中對材料進行嚴格的要求，之后對成產流程進行簡化，創造最優的成產流程，在這種生產流程中集中、批量生產，這樣提高了產品生產效率和質量。對零件進行優化處理，降低了設計周期，同時也減少了工作中的一些沒必要的浪費，為產品提高經濟效益注足動力。一個科學合理的工藝流程對于機械設計加工至關重要，在進行零件加工過程中要盡量縮短加工工期，因為對于零件加工的時間越長會起到相反的效果，加工時間越長可能會對零件造成沒必要的損害。
（三）選擇適合的工具和設置合理的切削參數
對于材料韌性很強的表面，在進行切割的時候極易造成材料發生塑性變形，對于脆性材料在進行切割的時候，選取的刀具不適合就會造成材料碎屑，從而導致材料表面粗糙而影響產品整體效果。刀具的選擇必須按照原材料的材質來選取，在根據不同材料選取刀具后，還要重視機械設計中的切削用量因素的影響，還要注意到切削深度及切削速度都會影響零件的質量，這個時候就要按照零件的不同性質來確定切削的速度及切削的深度。在進行切削的同時要配合使用切削液，這樣可以可以控制切削的溫度，從而保證切削質量。切削用量是機械設計加工過程中的重要參數，上文提到切削深度和切削速度對機械加工出來的產品非常重要，直接影響了零件的質量水平。要保證切削深度和切削速度恰到好處就需要制定合適的切削參數，制定參數的時候要根據加工零件的自身屬性和材料的特性來制定，設定切削參數的過程要綜合考慮設計加工中的一切因素，比如材料的特征、刀具的選擇及油的使用，從而制定很合理的切削深度和切削速度，確保零件加工的表面光滑整潔。為了保證切削效果更佳，可以在零件加工過程中使用切削液，因為加工過程會產生溫度，這些溫度時高時低，而且在加工過程中，切削力度也是不均勻的，使用切削液可以避免這種情況，適當降低加工過程中產生的不均勻溫度和力度。
（四）合理選擇劑
機械加工過程常常處于一種高溫狀態下，為了使得機械加工質量得到保障，就需要在加工過程采取冷卻處理，這時候就需要科學的使用劑，劑的使用可以在切削、沖壓及研磨階段，劑的使用可以增加產品的精度，將劑涂抹到零件表面不但可以加大零件光滑度，還能夠在此基礎上延長零件的使用壽命。劑的使用還能及時的處理掉金屬碎屑，從而降低材料腐蝕的程度，劑對機械設計非常重要，因此在選取的時候首選具備冷卻作用、防腐蝕作用和作用的劑。比如在高速鋼刀具的低速切削過程中，選擇劑時候選擇那種純油性劑，在高速切削過程中選擇水溶性的劑，還有切削深度與切削速度都要選擇不同標準的劑，不要盲目選擇，那樣不但導致產品質量降低而且還會加大后期維護成本。
三、結束語
工業社會的飛速發展，使得機械設計加工業之間競爭持續激化，因此企業想要于激烈環境中持續發展，應根據機械設計加工主要程序嚴格落實，設計加工時企業還需科學有效的選用材料且實行標準化生產模式，運用適當的劑且統籌考慮表面物理力學性能，以便提升機械設計加工水平。機械設計加工中常見問題涉及到精度及零件材質和產品性價比和劑選用等方面問題，這些問題應及時發現且處理以確保機械設計加工質量，充分改善產品功能。本文深層分析了機械設計加工重要性，著眼于目前所存在的各方面問題，提出針對性處理方式。隨著科技水平的持續提升，則相關部門和設計人員對于該方面應提高重視度，詳細考慮機械設計加工的各大環節以增強國際先進技術交流，從而提升國內機械加工行業在市場上的競爭力。
【參考文獻】
[1]劉毅，張振洪.淺談機械設計加工中應注意的幾個問題[J].科技風，2014（08）.
第5篇：機械設計范文
關鍵詞：機械設計；機械制造
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
1、機械設計的階段構成
機械設計是指根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式，各個零件的材料和形狀尺寸，方法等進行構思，分析和計算并將其轉化為具體的描述，以作為制造依據的過程。一個好的機械設計必須有以下幾個工作階段構成。
1.1、計劃階段
在具體開展機械設計之前結合機械相關的資料進行設計是非常必要的。其目的是通過機械資料進行了解，從而合理的規劃如何進行機械設計才能夠保證機械的性能、安全、質量等方面能夠符合規范性文件的要求，為后續進行具體的機械設計做好鋪墊工作。
1.2、方案階段
方案階段是機械設計的關鍵部分，其主要進行的工作內容是詳細的設計機械的每個部分，最終設計出完整的機械。但是，需要注意的是方案階段所設計出的機械并不是最終定稿的設計方案。因為方案階段僅是按照要求將機械設計出來，未涉及到設計方案檢查相關的內容。
1.3、技術設計階段
技術設計階段需要進行的工作內容是結合總裝配草圖及相關技術性文件就機械設計方案中的設計部分進行優化和完善，最大限度的提高設計的合理性和有效性。由于在后續的工作中對機械設計方案改動的可能性較大，需要將此階段設計完成的方案安全的保存，為后續工作做準備。
2、機械設計在機械制造中的作用分析
2.1、機械設計的準則
保證機械設計合理的、規范的開展才能夠促使機械設計在機械制造中發揮作用，為構建質量好、功能強的機械創造條件。然而，要想保證機械設計的合理性、規范性、準確性，需要嚴格按照機械設計準則進行具體的設計工作。所以說，機械設計準則也是保證機械設計在機械制造中發揮作用的重要因素。機械設計準則為：（1）技術性能準則。技術性能是保證機械能夠長時間高效運作的關鍵。在進行機械設計的過程中一定要嚴格控制機械技術性能設計，保證所設計的機械技術性能符合生產要求。（2）標準化準則。機械設計標準的進行，每個部分都符合相關規范性文件，才能夠為建設出標準的機械做鋪墊。而標準化準則正是對機械設計是否標準進行約束。（3）安全性準則。主要是約束設計人員在進行機械設計時充分考慮零件安全性、整機的安全性、生產的安全性以及環境的安全性，為安全的進行機械制造創造條件。
2.2、分析機械設計的合理性
通過市場調研，分析用戶的需求之后，進行機械產品的初期設計。設計方案通過后，開始進行批量生產。因此，機械設計的合理性就在于如何能將兩點進行有效銜接。那么，通過銜接的切合方式，就可以體現出機械設計的合理性。首先，保證機械設計理念的合理性。機械設計的理念必須是合理的，正確的，需要滿足在不同條件下的機械產品的適應性，滿足市場的需求，滿足客戶的用戶體驗。其次，保證機械設計方案的合理性。機械設計不只是一種對機械產品的設計，實際上在生產期間的工期以及檢測標準等，都是通過機械設計的方案來完成的。因此，機械設計一定還要同時滿足方案的合理性。最后，保證機械設計實現利益最大化。實際上利益最大化才是現代化機械生產模式下的機械設計的合理性所在。任何一個行業或者是產業，都是需要保證產品的合理性為前提的，而機械設計就做到了這一點。
2.3、綠色機械設計與制造
2.3.1、綠色材料的選擇與管理
綠色材料即可回收、可再生，且對環境污染較小、低能耗的材料。因此在機械設計中應首先選用環境兼容性好的材料與零部件，并盡量避免選用有輻射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能夠有利于回收、再利用、再制造或易于降解，從而實現機械制造業在資源利用率方面的上升，實現可持續發展。同時，在機械設計與制造中，還應當盡量減少所選用材料的種類，從而降低產品在廢棄后的回收成本。例如：模具材料的綠色程度對最終產品的綠色性能有著重要的影響，可通過舍棄過往對材料表面進行化學處理的方法，而改用物理方法實現防腐與脫模；選用對環境危害較小的鎳磷鍍代替電鍍鉻；用不銹鋼材料來加工防腐模具來代替電鍍的方式等。
2.3.2、拆卸性設計
在傳統的設計方法中多數只是考慮到產品的可裝配性，而較少考慮到產品的拆卸性。綠色設計中著重要求將拆卸性作為機械設計與制造中，產品結構設計評價的一個重要準則，從而使產品在報廢以后，能夠對其零部件實現高效且不加破壞的拆卸，以便有利于材料和零部件的重新利用與循環再生，進而達到保護環境和節省資源的目的。
2.3.3、可回收性設計
可回收性設計是指在設計中，充分考慮到產品各零件回收再利用的可能性，以及相應的回收處理方法和回收費用等問題。可回收性設計一般包括兩種途徑，即零部件的再利用和原材料的再循環。在當前鑒于材料再循環的困難與高昂的成本，因此較為合理的可回收性設計應重點突出零部件的再利用。可回收性設計的主要措施包括了以下幾點：在機械設計與制造中盡量使用可重新利用的材料；使用對環境影響較小的材料，例如可再生材料、易回收材料以及無毒無害材料等；對于已使用過的零部件進行再加工和翻新等措施。
3、現代化機械設計的發展方向
3.1、智能化進程是發展源泉
機械設計的智能化大大的減少了整個設計過程中的人力參與，有利于實玖機械設計過程的模糊化，即工作人員可以將更多的精力放在非基礎睦工作上，減少非必要的人力資源，而且可以集中精力進行設計的核心部分。除此之外，計算機進行基礎性工作比普通的工作人員更加精確，效率更高，出錯率更低，而且質量不差。所以職能化設計師需要將盡可能多的基礎性工作從工作人員的手中釋放出來，構成一套全而合理的智能體系，從而使計算機系統可以獨立進行基礎數據和細節的計算和分析。
3.2、數字化發展是發展核心
進入21世紀以來，人力管理和控制機械化設計的時代己經遠遠離去，為了進一步提高資源利用率、鞏固設計質量、提高設計效率、優化資源配置，只有數字化管理手段才能實現。目前，計算機技術、網絡技術和虛擬技術與現代化機械設計的融合與滲透程度成為現代工業的亮點也是利潤點，唯有將數字化技術更好的結合到機械設計中的企業才能在新世紀高強度的競爭中脫穎而出，獲得高報酬。
3.3、敏捷化生產是發展速度
大型機械化生產的最大弊端就是市場反應慢，敏捷度過低，隨著數字化與智能化的發展，機械設計也希望可以更加靈敏，市場反應速度提高。所以設計者需要關注機械木身的同時敏銳的觀察不斷變化的市場，及時的適應市場，進而掌握市場，從而符合現代化市場競爭的規律，在市場競爭中游刃有余。
結束語
總之，機械設計是進行機械生產的第一步，是決定機械性能的關鍵因素，如果沒有機械設計，就沒有機械制造業的繁榮發展。因此，機械設計人員應按照客戶的使用需求，對機械構造進行分析與設計，制造出一部完整可用的機器。同時，機器的好壞直接反映了設計者的設計水平，而機械設計的好壞則直接決定了能機械的性能優點，所以機械設計在機械制造中占有十分重要的地位。
參考文獻：
[1]于成澤.試論機械設計在機械制造中的作用[J].企業改革與管理，2014，08:140.
第6篇：機械設計范文
【關鍵詞】機械設計；市場需求；軟件仿真
隨著科學技術的發展，現行的機械設計要素已不能滿足消費者對機械產品的需求，而對于新的設計人員來說，更難上加難了。設計人員在機械的設計過程中，需要考慮很多要素來設計產品。本文按照產品設計的過程例舉了市場需求要素、設計人員的技術要素和產品的質量外觀要素等來指導設計人員從事產品設計工作，幫助設計人員快速的進入設計這個行業，下面就對這幾個要素詳細闡述。
1.市場需求要素
市場需求是指顧客在一定的時間、一定的地區和一定的市場環境下對某種商品或服務的需求和購買的數量。設計人員設計出的產品是要面向社會、面向人群，因此在設計產品時首先要考慮的因素就是市場需求，所以市場需求在機械設計中有著不可忽視的作用。
人是社會的主體，設計出的產品首先要面向消費者個人。消費者個人的性格和興趣不同，對產品或服務的觀點不同，決定他們選擇哪種產品或服務，并且消費者每個人的收入有差別，家庭負擔有差別，這就決定了他們的購買能力，決定他們選擇哪種產品或服務。而在設計產品時除了考慮消費者個人這一方面外，還需要考慮市場的變化這一因素。
在機械設計中，設計人員要掌握在某個特定的區域中，同類或相似產品的平均價格、年銷售額等基本情況，要明白在大多數情況下，消費者對產品的購買量增大，產品的價格就會下降，即購買量與價格成反比；市場的過量需求、充分需求、潛伏需求和下降需求等市場變化。要時刻改善產品結構或設計出新的產品來滿足市場的變化和消費者的需求。
2.設計人員的技術要素
設計人員了解了市場需求后，還需要考慮所設計的產品是面向哪個消費群體。消費群體又有消費者個人和企業兩種：消費者個人有低、中、高三個檔次；企業有化工、裝配、輕工業和服務業等。設計人員確定消費群體后就可以用三維軟件設計產品了，但在設計產品的過程中要考慮機械設計中的一些注意事項。
2.1機械設計的注意事項
在進行機械設計時要考慮如何提高產品的強度、剛度、精度和耐磨性以及減少發熱、噪聲等問題。①提高產品的強度、剛度、精度和耐磨性：設計人員設計出的產品要考慮：受力點和支持點的距離，防止受力不平衡而使產品的損壞；產品結構要設計合理，防止出現應力，減少產品的使用壽命；如果所設計的產品中有軸承，在設計過程中要留有油孔等方面的因素；產品有摩擦表面的要注意摩擦表面的和留有足夠的余量，增加產品的使用年限。②提高產品的散熱，減小產品的噪聲：設計人員要根據產品的使用環境而考慮其散熱和噪聲。散熱的方法有：輻射散熱，傳導散熱，對流散熱等，一般產品采用傳導散熱，有動力源的產品優先采用對流散熱，這些設計人員應該根據產品的特點選擇。控制噪聲的方法有控制噪聲源和阻斷噪聲的傳播路徑。設計者可以根據實際情況選用相應的產品或提高產品的精度來解決。③合理的機械加工工件。在設計機加工零件時要注意：毛坯的尺寸要合理；刀具容易切入或切出工件的加工面；工件要有夾持部位，盡量設計到一次裝夾可以加工多個平面等。④易于裝配和維修。產品的需要裝配，使用規定的時間會有零件損壞，這就需要設計人員在設計時考慮到：零件錯誤安裝后不損壞產品的其他部分；可以直接拆卸需要的零件而不影響其他零件，如果是損壞的零件可一直接拆卸后回收；設計時盡可能多的使用標準件。⑤實用的傳動系統。傳動系統是產品的一個重要部件，設計時一定要留意傳動結構處不出現死點；動力源的啟動時性能不穩定等情況。
2.2軟件仿真技術
在十幾年前，機械設計人員在設計過程中一個很重要的過程就是繪圖，工程師對產品的交流是通過機械圖來實現的。隨著科學技術的發展，現代化工廠正在向無紙化發展，人工繪圖已經不能滿足社會的需求，而機械軟件的出現與發展是推動這個過程的主要動力。現在機械行業常用的二維軟件以美國Autodesk的Auto cad為主，其他的二維軟件還有我國的caxa、中望cad等。機械方面的三維軟件就比較多了，可以分為兩個層次：第一層次三維軟件的代表為達索公司的solidworks、西門子公司的solidedge和autodesk公司的inventor；第二層次即高端的三維軟件代表為達索公司的catia、西門子公司的ug和PTC公司的proe。設計人員可以根據公司的實際情況而使用相應的軟件繪出所設計產品的實體圖，根據相應軟件的自動檢查分析修改所設計的零件。對于特殊的零件需要應力分析或熱分析，設計人員可以用Ansys或cosmos等CAE軟件進行設計調整。
3.產品質量外觀要素
分析一個機械產品的優劣，其性價比固然重要，但滿足人類審美的心理欲望和情感的外觀設計也受到人們的關注。在激烈的市場競爭中，隨著人類審美能力的提高，造型冷漠的產品已經不能滿足人們的生活需求，而具有情感因素的產品在消費市場中優勢越來越明顯。一方面，現有的證據表明，在審美上令人感覺快樂的物品能使你更好地工作和生活。因此，要想在銷售中占有優勢，產品的造型必須兼顧美、智慧、樂趣和可用性。另一方面，情感化設計可以加快推進產業轉型升級，用情感化設計提升產品附加價值，增強產品綜合競爭力，促進產業從“中國制造”向“中國創造”、“中國專利”轉變。總之，情感化的產品不但拉近了人機之間的距離，改善了人機關系，還改變了人們的生活環境。因此，目前消費市場中情感產品的需求還是占據主導作用。
3.1質量要素
產品質量狹義上說就是我們所理解的產品表面質量好，使用時間長；廣義上理解為產品質量不僅僅包含實體質量，還包含產品售出后的服務質量。當然作為設計人員首先應考慮的是狹義上的產品質量。產品質量是根據社會的發展而變化的，設計人員要時刻了解社會的變化，特別是新材料的發展。當然，產品質量可以用產品的性能、安全、可用性、可靠性等具體的質量指標來衡量。設計人員設計出的產品都具有一定的使用目標或用途，并且能在使用過程中，按時完成既定的目標。當產品發生故障時，能迅速維修實現其正常運轉等方面來驗證產品的質量。
3.2外形要素
隨著時間的車輪滾動，我們經歷了蒸汽時代、工業時代而進入信息時代。在信息化高速發達的現代社會，消費者對產品的要求除了有好的質量外，很美的外觀也成為其選擇產品的另一決定性因素。產品的外觀設計由形狀、圖案、色彩三種或三種混合組成。設計人員在設計產品時要考慮產品的形狀既有很好的產品質量還能吸引消費者的眼光。舉個例子，在一次訪談節目中，一位來自摩托羅拉的設計師拿出了一部看上去有點古怪的手機問現場的觀眾：你們愿意用這樣的手機嗎？在場的觀眾都回答：不愿意。之后他解釋這個手機是專門為十幾歲的小女孩設計的，因為小女孩喜歡往手機上掛一些飾品，而這款奇怪的手機就是設計了很多的掛鉤來供小女孩掛飾品的。這樣的一個手機設計不僅不影響手機的正常使用，還貼近了使用者的心，表達了使用者的情感。
第7篇：機械設計范文
【關鍵詞】機械 計算機 設計 探索
機械設計是根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進行構思、分析和計算，并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程，其目標是在各種限定的條件下設計出最好的機械，即做出優化設計。隨著科技的進步，特別是計算機科學、系統科學的發展，機械設計水平發展得很快。多種設計技術和理論交叉融合，使得機械設計方法進一步拓展，設計手段也更加精確化和智能化。
1現代機械設計概述
1.1現代機械設計的內涵
在20世紀60年代初期，人們將機械設計方案的過程分為不同的設計階段，如用戶體驗階段、設計方案階段、技術設計與工藝設計階段等。但是隨著科技的不斷發展，產品技術的發展不再單純依賴于設計者的思想靈感或經驗技術，而是逐漸發展成為一門科學，并且是以知識為基礎，具有科學設計手段的現代機械設計技術。隨后，現代機械設計又引進了多種不同的設計方法理念，例如系統科學、信息科學、計算機技術等，這些都為我國的機械設計理念增色不少。
1.2現代機械設計的特點
現代機械設計種類繁多，其結構也越來越復雜。現代機械設計可以從實現功能的角度來考查，其中包括系統功能、傳統功能、執行功能和操作功能等，這些功能都可以用來協助機械的運作，每一種功能都有其自身的特點。現代機械設計方法一般都是憑借計算機網絡或其他一些現代化機械設備，引進先進的現代化設計理念及方法，創造出具有現代化機械設計特點的作品。現代機械設計的主要工具也是計算機，如利用計算機計算、分析、繪圖等，可以大大提高現代機械設計的效率。
2現代機械設計方法
2.1現代機械設計的優化
設計的優化就是通過不同的方式進行方式的優化，在機械設計的過程中對產品的結構以及性能進行優化設計，這樣的優化是為了保證設計出的機械產品一方而具有外在的品質保證，另一方面是保證產品的內在的質量。優化設計一般分為兩種方式。
2.1.1數學規劃實現的設計優化
我們說的數學規劃法，就是把數學規劃的理論作為基礎，是一種嚴格意義上的優化方法。這種算法對理論依據有很高的要求，同時對設計流程的規格也有著嚴格的標準。因為這種規劃方法在計算的過程中要進行很多的迭代，并對數學模型要求高性態。所以這樣的優化方式的適用范圍很小，適用于目標明確，容易建立數學模型或者結構不復雜的機械設計中。
2.1.2人工智能實現的設計優化
現代機械設計是我國人民創造型勞動中的一種，機械設計的過程需要進行以下四個步驟，任務的明確，設計方案，設計技術以及設計施工，并且每個環節都要及時地對建立的模型進行仔細分析，對設計的模型進行修改與合理性評價。人工智能優化設計活動有下面兩種，一直對設計數值的計算，內容主要是大量的繪圖與計算分析；二是對設計方案進行設計以及推理，內容主要是方案的提出，方案的優化以及設計結構等方面。因為思考和推理是這種優化活動的基礎，所以這就要求設計人員要有豐富的專業知識和設計經驗。
作為機械設計重要的內容，設計方案的設計以及推理設計的結果對產品的質量起養關鍵性的作用，在這種情況下使用人工智能技術能為設計中的非數值計算工作提供保障。
2.2現代機械設計的并行設計
我們說的機械設計的并行設計就是在對機械產品進行設計的時候，通過應用IT技術中的CAM或者CAD技術，以集成或者并成的方式對產品設計出合適的生產步驟。這種設計方法要求機械設計人員，從設計的最初階段就要對機械產品的整個生產過程，包括生產周期內的設計，測試，工藝規劃以及配置進行細致的考慮和規劃，將產品的概念設計到產品的報廢等一切可能發生的問題進行分析，最大限度地對用戶的需求進行把握。根據設計的效果，通過對并行設計進行全面的評價，對產品的設計進行改進，能有效地保證產品生產過程中的一次成功率，還能夠增強企業的自身管理以及提高資源的利用率，減少生產成本，提高生產效益。
2.3現代機械的網絡協同設計
一般來說，所謂的網絡協同設計，就是通過利用現代的網絡機制，將分布在不同地方的設計資源以及設計任務進行統一，以協同工作中的機制以及平而支撐工具為基礎對信息進行有效的管理，進而完成對機械產品的研發以及設計工作。隨著現代IT技術的不斷發展與成熟，網絡時代中的寬帶也得到了很大程度上的提高，所以利用現代化中多媒體實時數據的傳輸特性，一方面能夠對機械設計中的相關數據進行了解，另一方面還能建立起數據平臺，這個數據平臺是以web為基礎的，進而解決web中數據的修改、訪問以及傳輸工作，從而進一步實現數據的共享，進一步滿足現代機械設計過程中的技術要求。
結語
總之，我們在未來的工作中，首先要進一步分析市場需求、國家的發展方向，居民對機械設備的具體訴求，之后采用有效的方式進行系統優化，保證現代機械設計方法可以長久地被應用，最后再應用到實際的生產和加工工作中。相信在日后的相關工作中，現代機械設計方法能夠取得更大的經濟效益和社會效益。
【參考文獻】
[1]開依沙爾？熱合曼 買買提明？艾尼.基于骨骼重建機理的連續體結構仿生拓撲優化方法[J].農業機械學報.2014（05）
第8篇：機械設計范文
關鍵詞：遠程機械設計計算方法
1機械設計發展概述
傳統設計方法是主要采用封閉的收斂設計思維，進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析，并將載荷，應力進行集中處理，對計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。論文百事通傳統設計以手工設計為主，使用簡單工具，進行人工計算繪圖。除此，傳統設計是一種串行設計，即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。所以，一種產品從設計到正式投產要花很多時間，這樣開發周期長，且串行設計過程中，各個環節之間缺乏信息溝通，經常導致設計人員之間的合作不協調。
近年來，由于計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于Web的遠程設計是在這種條件下產生的。它使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性，建立企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過分散組合在各地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，所以不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。
做為現代設計的一個重要組成部分，遠程機械設計是一個多學科、多技術的研究領域，涉及到機械工程及計算機技術等許多知識領域。從機械設計的角度來看，主要研究設計過程的建模、設計優化理論等。從計算機技術方面來看，應研究如何對現有的設計資源進行組織和，使得這些資源能方便異地的設計人員進行查詢和調用。這些資源包括各種專業化的計算、分析程序，供設計使用的數據庫和知識庫等，所以要研究網絡環境下設計資源的獲取與調用，設計過程中設計人員之間信息的交流和反饋等，為遠程設計中分布式資源的獲取和調用提供基礎和借鑒。
2國內外遠程機械設計發展
2.1遠程設計的概念和意義遠程設計讓設計人員通過瀏覽器輸入設計參數，服務器自動進行選擇和計算，根據確定的參數返回產品的規格或設計圖形。遠程設計技術是現代計算機技術、網絡技術和機械設計技術在工程設計上的應用，其縮短了產品的設計周期和節省了設計成本，真正意義上釋放了工程技術人員。與傳統的機械設計相比，遠程設計具有以下優點：縮短產品的開發周期；避免重復開發；降低了企業資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網絡計算模式的出現，極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求；因為遠程設計一般都提供給用戶進行交流和討論的平臺，這不僅加強了各領域專家之間信息的共享和交換，而且還大大提高了一次產品設計的成功率。
2.2遠程設計的國內外研究現狀
2.2.1在國外領域，有關遠程協同設計的研究和應用起步比較早，主要有：①上世紀80年代中期，麻省理工學院學者就從事了這方面的研究，首次提出T計算機支持的協同工作的概念。②20世紀90年代中期，美國伯克利加州大學的集成制造實驗室開展了一個名為Cybercut的研究項目，建立了世界上第一個基于WWW的設計和制造系統。③英國建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary網站，提供工程設計、制造需要等各種信息，建立了基于Web的虛擬制造中心，提高了企業特別是中小企業的市場競爭能力。④美國的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯合研究面向產品全生命周期基于知識的協同設計支持網絡環境“DesignKnowledgeNetwork”，減少了時間，降低了成本，快速獲取全球設計知識的基礎的同時，進行產品創新設計。⑤英國Liverpool等大學研究并且應用人工智能和Internet提供滾動軸承的網絡化的設計服務。
2.2.2在國內，這方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：①西安交通大學理論與軸承研究所為主、國內多家企業和研究機構共同參并建立了國內第一個支持產品協同設計的網站-現代產品設計與研究開發網絡（），旨在推進現代設計，主要提供設計知識的獲取，參加的單位還有清華大學、機械科學研究院、華中理工大學、重慶大學、上海交通大學等國內許多著名的高校和科研院所。②清華大學精密儀器及機械系摩擦學國家重點實驗室開發出了基于Web的異地合作設計系統Cdesign，其采用了Client/Serveer構架，客戶與服務器之間通過VAW來完成。③上海先進制造工程技術研究中心與上海飛機制造公司開發了一個基于Intemet/web的異地設計和制造系統，利用它進行跨企業、跨地域的協同產品設計與制造。
除此之外，國內也有一些相關的網站，如：中國機械網（china-）、材料與制造綜合信息服務平臺等，它們提供機械設計技術數據、制造工藝技術數據等，并把機械設計技術、制造工藝技術、遠程設計技術、產品數據庫、計算機輔助設計都實現了網絡化。
可是遠程設計由于剛剛起步，像其它新興技術一樣還不夠完善。隨著CAD技術、計算機網絡技術、數據庫技術及人工智能技術的不斷發展，遠程設計的內容必將越來越豐富，功能越來越強大，所提供的服務也將越來越完善。新晨
3遠程設計系統的技術研究
任何系統的總體結構模式的確定是系統在設計初步階段要完成的一項主要任務。它的總體結構模式是系統的基礎，只有確定了系統的結構模式才能進行下一步的設計和開發。而且應用軟件的架構是建立在計算模式基礎之上的，所以，必須先對網絡計算模式進行分析。
計算機網絡技術的發展過程中先后出現了大型機為中心的計算模式，服務器為中心的計算模式和客戶機/服務器(Client/Server)計算模式，還有隨著Web技術的成熟而發展起來的瀏覽器/服務器(Browse/Server)計算模式。
對兩種計算模式經過分析和研究，CS模式和B/S模式比較，具有以下優點:界面風格統
一、可移植；跨平臺性，B/S模式的系統較US模式的系統有更好的跨平臺性，客戶端可位于任意的軟、硬件平臺；易于管理和維護。
4遠程設計系統的支撐技術
基于Web的遠程設計是一項涉及多學科多功能的綜合活動，其中包括現代機械設計技術、Web技術、數據庫技術、計算機編程技術、多媒體技術和圖形瀏覽技術等。
參考文獻：
第9篇：機械設計范文
利用設計人員的直覺和經驗來進行礦山機械設計的方法早已不適用，其主觀性和盲目性比較大，存在著許多偶然性因素和不確定因素。現在，計算機發展日新月異，計算機在各行各業都有十分廣泛的應用，大幅度提高了我們的工作效率。在礦山機械設計中利用計算機技術，不僅能夠使設計效率大幅度提高，使設計技術得以顯著地提升，而且設計出來的機械質量也有了保障。以計算機技術作為保障的現代化設計方法有很多利用經驗設計所無法比擬的特點,比如多態性、智能性、動態性以及系統性等等，增加了安全性和高效性，同時滿足設計者和企業的要求，從而能夠更好地滿足社會和經濟發展的需求。
2現代設計方法在礦山機械設計中的體現
2.1現代設計方法之CAD技術
CAD技術即計算機輔助設計技術，由于計算機的廣泛使用，計算機也應用在礦山機械的設計中，并成為礦山機械設計中最常運用的技術。它的使用是通過對計算機軟硬件的調整來改進礦山機械設計的，包括機械設計和機械分析以及繪圖等環節，提供了可視的界面，避免了設計時的盲目性。CAD技術有兩大特性是依靠經驗設計難以望其項背的：一是可以實現模塊化設計和一體化設計的目標；二是在CAPP系統進行工藝規劃和NC編程時可以直接導入計算機內的產品模型，并可以將加工代碼直接傳入NC機床和加工中心進行加工，確保模塊化和一體化設計的實現。由于CAD技術具有以上諸多優點，可以非常有效地設計和提高生產效率，簡化礦山機械設計的過程。因此，要充分利用CAD技術軟件特點與現代設計技術相結合，從而實現設計方法的不斷完善和改進。
2.2現代設計方法之有限元法
設計時必須要對礦山機械在工作狀態下的受力狀況進行分析，而這種受力十分復雜，僅僅通過經驗分析、圖紙勾畫是不可能精確、全面表達的。我們以挖掘機在工作狀態下進行受力情況進行分析時，由于其結構和載荷都比較復雜,在以往的設計中一般都是通過截取幾個比較特殊或者是重要的面簡化計算，這樣不但無法保證計算結果的準確性，并且只是通過對幾個截面進行設計校核，無法確定每個零部件的應力分布情況，采用這種方法設計出來的產品的安全性無法保障，存在著較大的風險性和盲目性。而在計算機的幫助下，應用有限元法能夠非常清晰地發現受力材料的應力分布情況及其易發生斷裂的部分，這樣對每塊受力材料都可以設計校核并能快速生成應力分布圖，極大地簡化了荷載計算，并且能夠直觀地反應數據的特點，提高了作業效率，在提高安全性的基礎上減少了設計人員的工作量。
2.3現代設計方法之可靠性設計
礦山機械設計質量高低的決定性因素就是其是否具有良好的可靠性，也就是說生產出來的礦山機械設備能否在相對惡劣的工作環境下完成要求的采礦量，能否保證任何情況下整個采礦過程的安全性、穩定性和環保型。針對可靠性的設計首先必須要做的就是試驗，也就是通過對其設計數據的統計與分析，得到該機械設備的載荷、工況變化、長度尺寸以及材料機械性能等狀況，把這些數據分布，作為檢驗可靠性的重要依據。通過上述具體的分析和計算，建立可靠性模型，確定設備的使用年限，通過對其可靠性的全面掌握，及時處理可靠性較為薄弱的部位，提高可靠性，從而使礦山機械設備在惡劣采礦環境下的安全性得到保障，并且能夠更好地提高礦山機械設備的質量，提升其安全可靠性。在生產中安全永遠是第一位，因此，礦山機械設計中的可靠性設計不容小覷，要通過不斷技術革新和改進進一步加強現代設計可靠性，將危險性降到最低。
2.4現代設計方法之人機工程設計技術
采礦工作都是在野外，其環境是十分惡劣的，因此，在采礦的過程中必須全神貫注，稍有疏忽就會造成人身安全事故，甚至是付出生命的代價。而人機工程技術，它的目的就是根據人體工程學原理，考慮惡劣的施工環境，最大限度地滿足人的使用習慣，使操作人員用著舒適，減少勞動強度，增加防護措施，提高安全性能。可以從人體工程學的原理出發，通過用操作人員做實驗的方法，測試操作人員犯錯誤最少的檔位，即通過選擇合理的檔位高度和位置，最大限度地避免操作人員的操作失誤，并減少勞動強度，最大限度地防止安全事故的產生。
3結語
