淺談機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新

1、    淺談機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新    王愛民趙松奎謝振華【摘要】機(jī)械設(shè)計(jì)是一門復(fù)雜的學(xué)科，它涵蓋了機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等許多的內(nèi)容。這樣一個(gè)理論與實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)需要的不僅僅是具有過硬的專業(yè)知識(shí)，還需要技術(shù)人員具有對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，抓住一些細(xì)節(jié)上的問題。然而現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)工作不能只滿足現(xiàn)狀，在社會(huì)發(fā)展的大形勢(shì)下，機(jī)械設(shè)計(jì)工作還需要注入創(chuàng)新元素，這樣才能對(duì)社會(huì)做出貢獻(xiàn)?！娟P(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)創(chuàng)新；創(chuàng)新方法引言科技的發(fā)展和進(jìn)步離不開創(chuàng)新精神，在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域同樣如此。文章對(duì)現(xiàn)代機(jī)械的特點(diǎn)進(jìn)行了

2、介紹，并對(duì)國內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方法進(jìn)行了深入細(xì)致的分析和探討，希望能夠起到一定的參考借鑒作用。一、機(jī)械自動(dòng)化的定義對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械的定義，因?yàn)檠杏懙囊朁c(diǎn)不一樣，進(jìn)而給出不一樣的定義。例如美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)，在1984 年將其定義為：“現(xiàn)代機(jī)械就是經(jīng)過計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)和諧與控制的機(jī)械和（或）機(jī)電部件彼此聯(lián)系的體系，該體系可以完結(jié)機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)”。而世界機(jī)器與組織理論聯(lián)合會(huì)將現(xiàn)代機(jī)械定義為：機(jī)電一體化是精細(xì)機(jī)械工程、電子控制和體系思維在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中的協(xié)同聯(lián)系。二、現(xiàn)代機(jī)械特點(diǎn)1、性能較高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單與傳統(tǒng)機(jī)械不同的是，現(xiàn)代機(jī)械具有較高的性能，其結(jié)構(gòu)也越來越簡(jiǎn)單，功能變更更加容易、方便

3、。隨著技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)方法變得多樣化，作為設(shè)計(jì)人員，可以將多種技術(shù)進(jìn)行融合，最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械的綜合利用。并通過不同的角度和切入點(diǎn)，使現(xiàn)代機(jī)械具有更加科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求。2、成本降低效率提高現(xiàn)代機(jī)械的成本大幅度降低，因此能夠獲得更多的效益，節(jié)省人力、物力、財(cái)力。同時(shí)現(xiàn)代機(jī)械的效率也獲得提高，縮短了工作時(shí)間。對(duì)于工作成果的展示更加清晰和明確，使現(xiàn)代機(jī)械使用人員對(duì)于工作成果可以進(jìn)行較為直觀的理解和感受。在產(chǎn)品質(zhì)量上也獲得提高，工作整體質(zhì)量得以提升。三、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法概論1、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新理論現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一種實(shí)踐活動(dòng)，以理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的想象力和創(chuàng)造力

4、，合理運(yùn)用已有的科技成果和技術(shù)手段，使得設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品更加具有實(shí)用性、創(chuàng)造性。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)已成為一個(gè)龐大的學(xué)科，種類和結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，功能更加多樣化。機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新理論是指在機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)理論的基礎(chǔ)上，聯(lián)系并緊密結(jié)合認(rèn)識(shí)哲學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)、思維科學(xué)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、發(fā)明學(xué)、創(chuàng)造學(xué)等相關(guān)學(xué)科中的有益成分，凝結(jié)設(shè)計(jì)人員的聰明才智，并且運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)手段，融合美學(xué)原理，設(shè)計(jì)出對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步有價(jià)值的產(chǎn)品。2、機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新內(nèi)涵機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，較為常用的是提高機(jī)械產(chǎn)品的性能以及優(yōu)化產(chǎn)品的技術(shù)特性，如適應(yīng)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)。此外，也可以設(shè)計(jì)全新的機(jī)械產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新

5、。隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，舊的設(shè)計(jì)思維和設(shè)計(jì)方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)的需求，機(jī)械設(shè)計(jì)需要具有獨(dú)創(chuàng)性、實(shí)用性、突破性和聯(lián)動(dòng)性。獨(dú)創(chuàng)性，即打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式和設(shè)計(jì)理念，采用科學(xué)合理的全新的方案和組合。實(shí)用性，即機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新應(yīng)具有針對(duì)性，滿足市場(chǎng)的需求，具有合理的功能，易于生產(chǎn)，使用方便。突破性，即轉(zhuǎn)變?cè)械乃季S方式，不局限于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域自身，而是擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，并從中獲取靈感，為機(jī)械設(shè)計(jì)提出新的原理，開拓新的局面。3、開展現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的意義現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的研究成果，運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)際將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)其具有的學(xué)術(shù)價(jià)值更是不容忽視的，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的

6、意義，是其發(fā)展的根本動(dòng)力。機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品所體現(xiàn)出來的并不僅僅是科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用與實(shí)現(xiàn)，更是設(shè)計(jì)者思維方式的反映。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，其思維方式也不斷地獲得提高。同樣設(shè)計(jì)者的思維方式融入到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，使產(chǎn)品更加具有人性化的特征。在兩者的相互作用下，使得機(jī)械設(shè)計(jì)作品更具實(shí)用性和可操作性，向著集約化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展?，F(xiàn)代化的創(chuàng)新力量不斷涌入，必將促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展，使機(jī)械產(chǎn)品更加充滿生機(jī)和活力。四、國內(nèi)外機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的方法研究1、國內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品無論從質(zhì)量上還是從精度上都有了更高的要求，機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域也產(chǎn)生了重大的突破，取得了令人矚目的

7、成果。先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法不斷涌現(xiàn)，在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上獲得了進(jìn)展。機(jī)械設(shè)計(jì)是十分復(fù)雜的過程，涉及到的知識(shí)和理論也非常復(fù)雜，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到各種各樣的問題，然而在我國的科研工作者和機(jī)械設(shè)計(jì)人員堅(jiān)持不懈的努力下，豐富了機(jī)械設(shè)計(jì)的理論，積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，已經(jīng)能夠很好地進(jìn)行解決。高科技及先進(jìn)理論的引進(jìn)使設(shè)計(jì)過程得以簡(jiǎn)化，為機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展作出重要的貢獻(xiàn)。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、局部或全局性設(shè)計(jì)等創(chuàng)新方法已獲得廣泛的應(yīng)用。2、國外機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法相對(duì)于國內(nèi)的機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新，國外的創(chuàng)新研究開始的較早，并取得了一定的研究成果，目前應(yīng)用得較為廣泛有以下三種。普

8、適設(shè)計(jì)理論是在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，起源于德國，通過將現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié)和規(guī)范，形成具體的設(shè)計(jì)規(guī)則模型，根據(jù)既有的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)和構(gòu)建能量的輸出和輸入環(huán)節(jié)，進(jìn)而將機(jī)械設(shè)計(jì)的功能結(jié)構(gòu)具體化。公理化設(shè)計(jì)理論方法則是在決策的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，起源于美國，使科學(xué)決策和系統(tǒng)理論相結(jié)合，與普世理論相同的是，功利化設(shè)計(jì)方法同樣注重于經(jīng)驗(yàn)的積累，最終形成以法律公則和科學(xué)方法為基礎(chǔ)的創(chuàng)新方法。公理化設(shè)計(jì)理論的優(yōu)勢(shì)在于能夠優(yōu)化和完善較為復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)效果也比較令人滿意。三次設(shè)計(jì)法理論主要包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、容差設(shè)計(jì)幾個(gè)方面，起源于日本，近幾年獲得了較為廣泛的應(yīng)用。這種方法是目前較為先進(jìn)的設(shè)計(jì)方

9、法，準(zhǔn)確率和效率都有所提高，機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)過程可以很快的完成，充分體現(xiàn)了高質(zhì)、高效、方便、快捷的特性。3、培養(yǎng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，創(chuàng)新思維方式的培養(yǎng)非常重要。這是因?yàn)闄C(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是極具創(chuàng)造性的工作，作為設(shè)計(jì)人員，在提高自身知識(shí)水平和能力的同時(shí)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的思維方式尤為重要。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)工作應(yīng)以全新的視角來看待，突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和思維模式，廣開新思路，探索新方法、新技巧，運(yùn)用先進(jìn)設(shè)計(jì)手段，使原有的設(shè)計(jì)更加完善或者創(chuàng)造出全新的設(shè)計(jì)作品。結(jié)束語與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)具有自身設(shè)計(jì)新理念和新思路。而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)離不開創(chuàng)新思維，創(chuàng)新思維是社會(huì)發(fā)展的源泉，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的組成部分。機(jī)械設(shè)計(jì)人員只有樹立創(chuàng)新思維的理念，并結(jié)合自身豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論知識(shí)，同時(shí)充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，才能夠設(shè)計(jì)出滿足人們對(duì)于產(chǎn)品越來越高的要求，從而促進(jìn)我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展