現(xiàn)代機械設計方法分析

時間:2022-06-07 04:07:10

導語:現(xiàn)代機械設計方法分析一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

現(xiàn)代機械設計方法分析

摘要:社會大生產(chǎn)離不開加工制造,精良嚴謹?shù)募庸ぶ圃齑硪粋€社會生產(chǎn)能力發(fā)展的水平,當前,隨著我國市場經(jīng)濟不斷發(fā)展,各類生產(chǎn)活動不斷增加,生產(chǎn)企業(yè)單位越來越多,從事各類生產(chǎn)制造加工,要想在激烈的市場競爭中贏得份額,則需要不斷提升生產(chǎn)能力,這樣,才能在有限的時間段生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品,提高經(jīng)濟效益。產(chǎn)品種類、產(chǎn)品數(shù)量是一個生產(chǎn)單位生產(chǎn)能力的象征,這就要求在生產(chǎn)活動中,需要不斷提高生產(chǎn)力,利用現(xiàn)代化的生產(chǎn)器械和生產(chǎn)設備進行批量生產(chǎn)加工,確保市場供應與需求,滿足人們日益增長的物質需要。

關鍵詞:機械設計;現(xiàn)代;特征

隨著社會大生產(chǎn)的需求,對機械精密度要求越來越高,為了保證生產(chǎn)能力,則需要不斷創(chuàng)新加工形式,提升機械工作效率,生產(chǎn)單位對機械現(xiàn)代化需求越來越迫切。要想保證機械設計符合生產(chǎn)需要,則要全面了解機械運行原理,根據(jù)產(chǎn)品最后的形態(tài)和使用要求,對原有機械結構、運動形式、工作原理、潤滑方式等進行全面系統(tǒng)的分析、計算和設計,并能把所設想的內容形成實物,把相關數(shù)據(jù)代入具體設計過程。以往要想對機械進行設計時,一般的方法是需要相關的設計人員付出大量時間,檢索各種信息資料、手工進行數(shù)據(jù)計算、對各部件做好繪圖設計,一遍一遍、一次一次更改,反復進行修正與調整,這種傳統(tǒng)意義上的設計方法周期長、數(shù)據(jù)復雜、設計質量不高,影響了機械的精密度,對投入產(chǎn)品加工后的維護更加不利,產(chǎn)品加工起來極不方便,影響了產(chǎn)品的質量與規(guī)格。科學技術不斷發(fā)展的今天,人們對物質的需求不僅僅是實用功能上,更看重的是外觀,產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代、樣式越加復雜多元,而傳統(tǒng)機械設計方法對一些細節(jié)處理不到位,不能滿足產(chǎn)品需要,更不能滿足現(xiàn)代審美理念,為此,行業(yè)內早已經(jīng)提出了現(xiàn)代化的機械設計思路與方法。

1現(xiàn)代機械設計分析

(1)以計算機技術為核心。計算機技術的普遍應用,大大提高了生產(chǎn)能力,同時也促進了各行業(yè)發(fā)展,機械設計是現(xiàn)代設計的主要特征。緊緊圍繞計算機技術不斷創(chuàng)新機械設計理念,對機械設計有深遠的影響,通過計算機應用,能夠確保設計手段的轉變,由傳統(tǒng)“手工”向現(xiàn)代“自動”進行全面的轉變,使最后成型的產(chǎn)品由“二維”轉變成“三維”。通過計算機應用,能夠大大促進一些新的設計方法出現(xiàn),比如有限元分析、二次開發(fā)、模態(tài)分析等這些概念均是以往沒有過的新方法。推動了設計方式上的“串行”到“并行”轉變,全面提高了產(chǎn)品開發(fā)效率,使設計更加靈活,滿足了設計與制造一體化發(fā)展,確保產(chǎn)品模型實現(xiàn)了設計與制造的協(xié)調統(tǒng)一,保證各個環(huán)節(jié)的有機連接。通過計算機技術應用,能夠全面保證設計管理能力的提升,通過大量數(shù)據(jù)庫的建立,保證了技術的延續(xù)性,使傳統(tǒng)手工管理模式實現(xiàn)優(yōu)化,各種MIS、PDM系統(tǒng)得到了非常廣泛的應用,推進了設計管理上層次,實現(xiàn)過程優(yōu)勢互補。通過借助計算機軟件對定理公式等理論進行整理,對以往的設計經(jīng)驗和設計規(guī)則進行總結和歸納,我們在進行產(chǎn)品設計的時候,能夠更有效率地調用所需的公式對產(chǎn)品進行設計和校驗,從而令產(chǎn)品的設計周期大大縮短,并能夠更快地試制樣機,通過各種型式試驗,檢驗樣機的可靠性和安全性,盡可能使產(chǎn)品的問題能夠在投入市場之前發(fā)現(xiàn),采取相應對策進行解決。(2)以設計理論為指導。以往,我們進行傳統(tǒng)設計的時候,多是在大量的實踐與經(jīng)驗基礎上進行的,通過積累豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗,對生產(chǎn)各流程環(huán)節(jié)有所把握,慢慢發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的不適應,以此為推動對機械創(chuàng)造,現(xiàn)代設計是以理論指導為主、經(jīng)驗為輔的一種全新設計理念思路,是完全符合產(chǎn)品生產(chǎn)形態(tài)的現(xiàn)代設計。

2現(xiàn)代機械設計技術特征

現(xiàn)代機械設計是與計算機有機結合的全新設計方法,通過與傳統(tǒng)設計的對比,其自身有著獨特的特征。(1)智能化特點。機械設計是需要復雜計算的,從產(chǎn)品設計過程的三維建模,零件的強度分析,到產(chǎn)品各領域的模擬仿真,設計合理性分析等等各方面,無處不涉及復雜的運算過程,如果單單憑借個人或團隊的人工計算,這是一個漫長的過程。因此,機械設計需要借助計算機的幫助,為我們解決繁瑣,復雜而且工作量大的計算,從而提高我們的工作效率,也為我們能夠開拓創(chuàng)新思維提供物質基礎。所以說,現(xiàn)代機械設計具有高智能的自身特點。(2)經(jīng)濟性特點。市場經(jīng)濟發(fā)展,人們對產(chǎn)品樣式、規(guī)格、外觀的需求不斷變化,這就需要市場不斷進行更新,才能滿足人們需求,復雜的、周期長的設計不能快速投放市場,所以必須保證經(jīng)濟性,才能滿足市場競爭和用戶選擇的需要,保證企業(yè)盡快獲得經(jīng)濟效益。設計的時候,必須超前考慮后續(xù)過程,實現(xiàn)DFM、DFA,保證壓縮廢品、節(jié)省庫存消耗,確保企業(yè)最終經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。(3)集成化特點。機械產(chǎn)品復雜度、綜合性較高,只有全面做好與計算機的融合,才能保證設計更加精密、集成,全面提高使用效果,這就要求在進行設計時,要全面保證效能的原則下,做好結果測試,保證設計時能夠充分發(fā)揮計算機技術、計算理論和計算分析工具作用,確保機械設計準確、精密。設計時,要全面樹立人一機一體化、機電一體化、硬軟件一體化的設計思路,通過全面的綜合測試,用試驗提煉的數(shù)據(jù)做實踐指導,形成科學的評價設計,確保新技術與產(chǎn)品的有機結合。(4)動態(tài)性特點。設計不能脫離市場,更不能脫離需求,要在充分掌握市場需求的前提下進行設計,也就是說,設計對象一直在動態(tài)環(huán)境中成長,要全面對其動態(tài)全程做好控制,才能有效提升產(chǎn)品設計能力,使設計更加協(xié)調,抓住設計的動態(tài)特點,就需要進行設計時,保證數(shù)據(jù)集成和設計系統(tǒng)無縫連接。

3現(xiàn)代機械設計方法

(1)結構模塊化設計方法。結構模塊設計的方法主要是從規(guī)劃產(chǎn)品的角度全面提出,通過對任務進行定義設計,使產(chǎn)品結構更加清晰,以此為設計基礎,對以往機械加工實踐進行總結,并且對產(chǎn)品通用零件部件進行合理描述,使設計任務更加清楚,確保分解任務時就能夠充分考慮到各個環(huán)節(jié)所對應的產(chǎn)品解,保證產(chǎn)品規(guī)劃階段就能夠消除存在的矛盾,起到提前預防的效果,實現(xiàn)全程的可調性,保證設計效率。理想中的模塊化基本結構需要全面存在標準化的接口聯(lián)接,實現(xiàn)設計系列化、通用化、集成化、層次化,保證能夠實現(xiàn)互換、相容和相關智能化設計方法。(2)智能化設計方法。充分借助三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現(xiàn)實技術,與多媒體、超媒體相結合,全面表達產(chǎn)品構思、描述產(chǎn)品結構,這種設計方法直觀性良好,與用戶形成直接對話,保證設計符合用戶需求。(3)產(chǎn)品參數(shù)化的設計方法。對于現(xiàn)代機械產(chǎn)品借助計算機應用進行設計,日常生活中存在大量結構相似的產(chǎn)品,為了更有效和直接對現(xiàn)成產(chǎn)品進行二次設計,通過計算機軟件,對產(chǎn)品的各個尺寸進行參數(shù)定義,從而使二次設計過程時調整對應的參數(shù),確保產(chǎn)品結構的一致性,保證設計能夠高效,從而使產(chǎn)品能夠免除了各種繁瑣的建模,提高產(chǎn)品輸出效率。(4)基于產(chǎn)品特征知識的設計方法。要全面掌握生產(chǎn)流程與產(chǎn)品形態(tài),通過與計算機融合,保證能夠在短時間內快速識別,形成計算機語言描述,保證產(chǎn)品特征清晰,為了保證設計精密,需要通過對行業(yè)領域內專家知識和經(jīng)驗進行集成,形成一個可參照的知識庫,同時,可以通過計算機聯(lián)機,對已經(jīng)存在的知識建立推理,確保計算機設計方案的完善。機械系統(tǒng)方案設計依據(jù)產(chǎn)品特征進行設計,完成機構型、數(shù)綜合等。

4結束語

機械設計是系統(tǒng)的、復雜的過程,不同方法的應用,能夠保證設計質量,實現(xiàn)機械設計規(guī)范、簡單,并能夠降低成本、保證效能,確保機械設計更精確、更經(jīng)濟、更有效。

作者:陳耀威 單位:廣東科裕智能科技有限公司

參考文獻

[1]丁繼斌,封士彩.機械系統(tǒng)設計及其控制技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007.

[2]魏玉新.現(xiàn)代機械設計的創(chuàng)新方法研究[J].裝備制造,2009.