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浅析机械设计在机械设计与制造中的重要性郑亮

发表时间：2021/5/20 来源：《基层建设》2020年第35期作者：郑亮

[导读] 摘要：为了让机械设计技术水平得到更好的提升，就应该把逐渐复杂化的机械设计特点作为主要依据来完成设计工作。

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        摘要：为了让机械设计技术水平得到更好的提升，就应该把逐渐复杂化的机械设计特点作为主要依据来完成设计工作。同时应该对机械产品高质量以及高性能的需求加以重视，在机械设计过程中更好的应用所发掘出来的设计技术，通过这种方式来更好的提升机械设计水平。
        关键词：机械设计；重要性；机械制造
        引言
        传统的机械设计和现代设计技术进行比较我们能够发现，设计技术中会对设计方法的思路以及创新理念有所涉及。思维的创新是一切事物创新的基础条件，在机械设计当中其不断发展的根本就是机械设计。基于此，机械设计人员应该充分的结合实践经验以及理论知识，同时还应该对先进的计算机技术加以应用，将与大众需求相符的高品质机械产品设计出来。
        一、什么是机械设计
        机械设计主要是设计人员对机械设备进行设计，主要包括设备的运动方式、设备内部结构、设备的运行原理以及内部零件形状，设计人员主要通过计算以及分析的方式，将抽象的数据转化为实践，利用数据描述机械设备的制作过程。在机械设计是机械工程最重要的一个环节，也是设备生产的关键，设计人员的设计质量决定机械设备的性能，一会影响机械设备的使用时间，主要设计流程是，设计人员要在规定的华景下，计算出设备所需零件的尺寸、大小以及数量，还要计算出设备的性能以及运行效率，在设计完成之后，要与专家进行讨论，根据讨论的结果对设计方案进行优化。
        二、机械设计的主要工作阶段
        （一）计划阶段
        在机械设计的计划阶段，首先需要全面的了解以及掌握已有的情况。需要尽可能的预防调查过程中的缺陷和一些有利条件，并且需要在把之后的工作参考点设置成在调查中所预防的缺陷和有利点，通过这种方式来对机械制造进行更好的约束，以此来保证其各个方面的效果以及状态。
        （二）方案阶段
        方案设计阶段对于机械设计的各个工作阶段来说是其中最为关键的内容，在方案设计阶段可以调和设计结果以及客观条件等方面的关系，能够及时将中间的契合点找出来。方案设计阶段一定要对产品的最终形态进行重视，同时还要更好地处理、调控以及更新中间环节，通过这种方式来为提供好的服务。其中，具体的要求就是通过对工作理论以及原则等的考虑，并且对恰当的绘制手段进行应用来更好的将绘制图完成，在这一过程中还要让相关工作人员对绘制图进行检查与审核。
        三、机械设计主要方法
        （一）有限元分析方法
        计算机技术在当前这一时期的发展速度比较快，在设计计算方法过程中一个非常关键的组成部分就是有限元分析方法，有限元分析方法能够把设计产品分成独立的、有限的并且相互连接的三部分，通常情况下，备份出的部分都会使常见的形状。比如说可以把平面的分析产品划分到四边形中，还可以把立体的分析产品划分到六面体中。在将产品单元划分好之后，设计人员还需要对分析产品的变量进行确定，并且需要在单元函数里面应用这些分析出的产品变量，与此同时还需要将结构求出来，之后还需要连立求解所列出的单元方程。
        （二）对设计方法进行优化
        通过对人的想法以及经验来对设计模式以及设计方案进行直接确定的方式就是先前传统的设计方法。这样的设计方法和现阶段人们需要的机械设计非常不符。要想对设计方法进行优化，就必须对设计产品的结构进行充分考虑，并且还应该全面的考虑设计产品的流通以及运输等情况。

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要想更好的对机械设计方案进行完成，就必须在其中充分应用优化设计中的设计方法以及数学模型。与此同时，优化方法需要把计算机技术作为主要的工具，并且把数学模型作为优化的主要基础，在对数学模型进行探究期间将设计产品的最佳方案找出来。基于此，机械设计人员需要在开始对产品进行设计时先把一个相对来说比较完整的数学模型建立起来，这样一来，那些复杂的机械问题就可以很好地被转化成数学建模问题了。当设计人员把最佳方案选取出来之后，可以通过对计算机软件的应用来求出设计的数学模型的结果，在这之后还需要在机械产品设计中对求出的结果进行应用，以此来更好的对产品设计的需求进行满足。
        （三）对设计方法进行系统分析
        通常情况下，传统的设计方法就是把需要进行设计的产品划分成几个模块，对划分好的模块进行分别研究以及探讨。但是公司的各个部门之间在交流与探究的过程中往往不会特别及时，这也就会到孩子每个部门所涉及的部件产品相对来说都比较独立，会出现片面不完整的情况。然而系统分析设计方法需要在设计产品阶段保证产品的完整性，应该在设计过程中对系统完整的方法加以应用，在对设计方案进行确定以后充分的考虑产品的实际运行情况和制造过程。为了将一个好的产品设计出来，就必须综合考虑系统的制造、开发以及运行，以此来设计出可以对社会需求进行满足的产品。
        四、在机械制造以及机械设计中机械设计的重要性
        （一）程序性
        站在机械设计的角度而言，它会对产品的设计环节到生产销售环节的一体化进行高度重视，所以设计人员应该充分的考虑产品的方案设计、产品规划、产品施工总体设计以及产品的技术设计等等步骤，通过这种方式来将设计方法的程序性全面体现出来。
        （二）系统性
        站在设计系统的角度上而言，机械设计在对问题进行处理的过程中最常使用的就是系统工程了，所以在实际进行设计期间应该充分的关联各个部门，让一个有机的整体得到形成，通过这种方式来最优化处理整个系统，以此来让外界与系统之间进行更为紧密的联系。
        （三）创造性
        我们国家的经济在现阶段正处在转变时期，这一时期是对经济结构进行优化、对增长动力进行转化的攻关时期。许多比较关键的设备会因为没有充足的供给侧创新而受到影响，绝大多数的高端产品以及核心技术都会对进口非常依赖，时常会发生核心技术“卡脖子”的现象。要相对这一问题进行解决，就必须不读那对科技创新能力进行提升，更好的让供给侧体系质量提升上去。基于此，机械设计应该努力对传统思维进行突破，需要勇敢的打破常规，对一些新的原理与方法进行自主探索，同时还要对先进的工具以及设备技术进行应用来将具有原创性的、高品质的新产品更好的创新出来。
        结束语
        与传统的机械设计方法相比较我们能够了解到，现阶段的机械设计方式在报废、制造以及回收等等方面都有十分大的优势特征。现阶段的机械设计能够对很多领域的学科知识进行选取，同时还能够在自己的产品设计期间对优秀的资源加以应用。机械设计方法的一个关键的优势就是其具有独特的创造性，可以利用这一优点来在一个设计产品当中对不同的科学技术进行融合。
        参考文献
        [1]郑伯伟.机械设计课程设计的指导和答辩改革[A].第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文)[C].1995.
        [2]朱龙根.建设好专业课,把机械设计及制造专业办成特色鲜明的新型专业[A].第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文)[C].1995.
        [3]贾宝贤,何风梅.机械设计课程教学中的多元化手段[A].第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集.