現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新方法研究

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新方法研究現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新辦法研究

中圖分類號：F407.44文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-914X〔2022〕16-0056-01

前言：機(jī)械設(shè)計作為一個復(fù)雜的過程，評價其好壞當(dāng)然不能只從某一個或者某幾個側(cè)面來說。但是，機(jī)械設(shè)計的最終成果就是產(chǎn)品，產(chǎn)品直接面對終端消費者，所以說機(jī)械設(shè)計水平上下的最為直接的體現(xiàn)就在于產(chǎn)品。機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新辦法也是為提高該過程的水平而效勞，因此，可以從產(chǎn)品質(zhì)量的角度出發(fā)來進(jìn)行機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新辦法的研究。結(jié)合近年經(jīng)驗來看，主要是變元法的變型運用、新型材料的合理運用和三維CAD等技術(shù)的革新。

1.基于產(chǎn)品全方位優(yōu)化的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計

1.1基于產(chǎn)品穩(wěn)定性的機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新

產(chǎn)品的穩(wěn)定性對于產(chǎn)品而言可謂是評價其性能好壞的關(guān)鍵之所在，如果一臺機(jī)器頻繁出現(xiàn)故障，則即使它運作時再流暢，它也無法算得上是一臺好產(chǎn)品。通過機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新來提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，就要運用到現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計理念?，F(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計包括了現(xiàn)代科技的眾多因素，如函數(shù)、數(shù)學(xué)理論、信息技術(shù)等，通過最新型的設(shè)計途徑得出最優(yōu)化的設(shè)計計劃，以滿足工業(yè)開展的新要求，這里得要求主要指針對產(chǎn)品的穩(wěn)定性進(jìn)行機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新。[1]從原件入手，使機(jī)械設(shè)備在零件上具備更規(guī)范的規(guī)格，在部件上更加通用，在設(shè)備整體上更加系統(tǒng)，這就要用到變型設(shè)計。變型設(shè)計就是在原有產(chǎn)品的類型根底上，在機(jī)械設(shè)計時進(jìn)行深度開發(fā)，其中又包括縱系列和橫系列，波及機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備的尺寸、參數(shù)和功能。要增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性，很重要的一點就是機(jī)械設(shè)備內(nèi)部元件的固化，這波及到不同的工藝辦法，使用不同的工藝裝配出來的產(chǎn)品最終在穩(wěn)定性上會有很大差別，需要具體情況進(jìn)行具體分析，需要工藝適當(dāng)更改以滿足產(chǎn)品性能要求.這就要求對零件的加工工藝和熱處理工藝能夠合理選擇并在一定程度上予以改進(jìn)，也就是對機(jī)械設(shè)備工藝辦法進(jìn)行科學(xué)變元。

1.2基于產(chǎn)品環(huán)保性能的機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新

隨著環(huán)保觀念逐漸深入人心，機(jī)械設(shè)計也無法不與環(huán)保聯(lián)系起來，綠色環(huán)保機(jī)械逐漸步入人們的視野。相應(yīng)地，如何設(shè)計出合乎環(huán)保要求的機(jī)械產(chǎn)品也成為機(jī)械設(shè)計的一大突破點。從材料選擇入手，要盡量考慮選用可回收、易分解、可再生的環(huán)保材料。除此之外，結(jié)構(gòu)件的設(shè)計要滿足無毒無害的選配要求，還以提高機(jī)械材料的再生率為宗旨，盡量遵循低能耗、長壽命、無污染的原那么，盡可能提高機(jī)械設(shè)備的耐久性能，實現(xiàn)機(jī)械化高效率。就環(huán)保來說，最為長久的就是節(jié)能設(shè)計，如果機(jī)械設(shè)備能做到節(jié)能，那可以說是“一勞永逸〞。要做到節(jié)能，可以考慮采用雙泵分合流技術(shù)、液壓負(fù)荷傳感技術(shù)和靜液驅(qū)動技術(shù)等設(shè)計方式到達(dá)高效節(jié)能的目的。談到電機(jī)，如何選擇電機(jī)也很重要。應(yīng)中選擇噪音小，油耗少，排放少的電機(jī)。如果噪音不能防止，那就要增加機(jī)械設(shè)計中的降噪處理環(huán)節(jié)，這也可以成為機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新的一個思考方向。

1.3基于產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益的機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新

所謂經(jīng)濟(jì)效益，就是要到達(dá)利益最大化，到達(dá)利益最大化可以從機(jī)械設(shè)計的過程中和機(jī)械設(shè)計的成果著手。一方面來說，現(xiàn)代機(jī)械項目創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)結(jié)合市場需求和客戶要求，科學(xué)、合理地控制機(jī)械項目設(shè)計本錢。要做到節(jié)約本錢，首先就應(yīng)當(dāng)從原材料入手。固然，選擇價格低廉且品質(zhì)優(yōu)良的原材料最為合乎要求，可是事實上這樣的材料并不好找，再者不同的材料擁有各自不同的功能，而這些原材料對于工藝加工的要求又不盡相同，只有通過加工以后才能得到最后想要的理想材料，才能夠到達(dá)參數(shù)的規(guī)范，這樣一來找到替換的材料難度極其大。這時就是就要運用機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新了。為什么這么說呢？其實就是對于這些不可加工的材料可以運用材料變元法進(jìn)行新的計劃的設(shè)計和研究，此處所謂的變元法就是改變一種變量或兩種變量從而到達(dá)最后的結(jié)果不變的道理來實現(xiàn)接卸設(shè)計中的創(chuàng)新設(shè)計的。除此之外，還可以運用人工智能化的辦法，解放設(shè)計人員的思維，降低設(shè)計人員的勞動量，這就是在環(huán)節(jié)中無形降低了生產(chǎn)的本錢。人工智能，無疑也是一種創(chuàng)新。另一方面，從機(jī)械設(shè)計的成果來說，就是要讓產(chǎn)品的銷路翻開，跟機(jī)械設(shè)計聯(lián)系起來就是說成品要能夠吸引受眾，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和環(huán)保性能在上文已經(jīng)詳細(xì)介紹過，此處不再贅述，這里主要表明機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新之于產(chǎn)品的外觀，主要伎倆就是加大機(jī)械設(shè)計中的設(shè)計幾何學(xué)的運用，即用單位坐標(biāo)系分析形體分割位置，用心規(guī)劃比例關(guān)系以賦予成品更強(qiáng)的協(xié)調(diào)感。這個過程中可以引進(jìn)國外的經(jīng)驗和先進(jìn)理念。只有從過程和結(jié)果分別進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新，才能最大程度上保證經(jīng)濟(jì)效益。

2.現(xiàn)代機(jī)械項目創(chuàng)新設(shè)計的突破點

2.1機(jī)械設(shè)計人員思維的創(chuàng)新

機(jī)械設(shè)計人員的思維創(chuàng)新可以說是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新的基本。最為基本的思維上的突破應(yīng)當(dāng)就是人工智能的使用，其中包括CAD技術(shù)、基于ASP的Internet接口計劃、基于Browser/Server的網(wǎng)絡(luò)計算模型、SQSServer數(shù)據(jù)庫等，其中以CAD技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的使用最為常見。除了人工智能以外，就設(shè)計人員的自身思維來講也可以有所突破，這里頭最難的就是設(shè)計人員思維的立體性，也就是思維的聯(lián)動性。之所以要實現(xiàn)創(chuàng)新思維的立體性，保持思維的層次性立體性，實現(xiàn)橫向、豎向和逆向思維的統(tǒng)一，就是為做到在設(shè)計時權(quán)衡利弊，選擇最優(yōu)計劃。再就是老生常談的話題了，即思維的突破性、獨創(chuàng)性和實用性。[2]也就是說，要求設(shè)計人員不要囿于固有思維套路，而要積極探尋，爭取研發(fā)出更優(yōu)的設(shè)計計劃，但與此同時還不能罔顧機(jī)械設(shè)計實際，紙上談兵?？偟膩碚f，就是設(shè)計人員要在合乎實際的情況下開拓自身思維，力求更完美的設(shè)計計劃。

2.2探索創(chuàng)新之于機(jī)械設(shè)計各環(huán)節(jié)

說到機(jī)械設(shè)計各環(huán)節(jié)的辦法創(chuàng)新，其實有很多，接下來列舉幾例。比方說立足于分析機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計流程的根底上，研究參數(shù)化設(shè)計辦法再轉(zhuǎn)變到CAE模型的CAD/CAE轉(zhuǎn)換機(jī)制，是一種有效的雙向機(jī)制。再比方說，設(shè)計環(huán)節(jié)的反求設(shè)計，這主要是針對減少誤差和數(shù)據(jù)復(fù)原而設(shè)計的。還有三維CAD技術(shù)的大量運用，再加上之前談到過的各個環(huán)節(jié)變元法的靈活運用及其各種變型辦法在實踐中的大量運用，以及和CAD/CAE轉(zhuǎn)換機(jī)制類似的同樣立足于IT技術(shù)的CAM技術(shù)的運用和運用IT技術(shù)的同時需要設(shè)計人員積極配合的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)，后者主要是利用網(wǎng)絡(luò)實時數(shù)據(jù)的傳輸特性，這樣一來不僅能夠掌握動態(tài)數(shù)據(jù)，還便于設(shè)計人員建立相關(guān)網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行探討、比對、研究。每個辦法的運用范圍或有重疊，交叉，但是他們各自又具備彼此所不能取代的優(yōu)點，他們對于機(jī)械設(shè)計的探索創(chuàng)新來說都很重要。

3.結(jié)語

創(chuàng)新，于當(dāng)代而言必不可少，它不僅僅是一個時髦詞匯，更是能夠帶來直接的、直觀的好處的一個過程。所以，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計也離不開創(chuàng)新環(huán)節(jié)。作為一個專業(yè)性較強(qiáng)的領(lǐng)