關於現代機械設計的創新途徑分析論文

機械設計涵蓋了設計人員、設計程序、設計方法等眾多方面，設計過程受多方因素的制約。隨着工業化程度的不斷加深，現代工業發展需要創新意識的有效參與，在機械設計上也追求求新求變。要實現機械設計的創新化，需要從機械設計的各個方面入手，實現各個設計流程的優化創新。

　　1 機械設計人員的創新意識

人是生產和設計的第一要素，因此，要實現機械設計的創新，需要設計人員打破傳統的設計思維範式，具備創新意識，並將創新意識融入到具體的設計過程中。

(1)獨創性。在機械設計過程中，要不拘泥於現有的傳統設計觀念，着力研究機械設計中的新理念、新原理、新工藝等，不斷形成獨創性的新型設計方案，追求設計的層次性創新。

(2)實用性。設計理念不能脱離機械設計的實際，要滿足機械設計的實用性，即生產環節的可操作性和市場環節的適應性。

(3)突破性。設計理念走出固有的思維套路，借鑑其他領域的新技術，新理念，開發新的設計原理，從而實現機械設計的深化和精細化。

(4)立體性。也稱為聯動性，要實現創新思維的`立體性發揮，保持思維的層次性立體性，實現橫向、豎向和逆向思維的統一，在設計時權衡最優方案。

　　2 機械設計環節的優化設計

現代優化設計理念通常以數學規劃作為指導理論，藉助電腦設備予以實施，在一定的約束範圍內，尋找適用於預期設計目標的最優設計方案。現代優化設計包括了現代科技的眾多因素，如函數、數學理論、信息技術等，通過最新型的設計途徑得出最優化的設計方案，以滿足工業發展的新要求。

現階段我國在各行業的優化設計方面成果顯著，摸索出一系列較為優秀的優化設計程序，因此，機械設計領域也要及時進行優化設計研究，在保持原有性能的前提之上逐步優化，減少設計週期，提高機械設備的生產效率和設計質量，滿足科技發展對機械設計新模式的要求。

　　3 機械設計環節的變型設計

所謂變型設計，就是指機械設計要在原有產品的類型基礎上，進行深度開發，從而使機械設備在零件上具備更標準的規格，在部件上更加通用，在設備整體上更加系統。變型設計憑藉其先進性和合理性，能夠突破原有設計模式，實現設計的精準化。變型設計包含了縱系列和橫系列兩種產品結構的變型設計。機械產品設備如在功能原理及產品結構上相同，而只是尺寸及參數有異，就屬於縱系列範圍;而在同類產品的基礎設計上擴展新功能的設計，則屬於橫系列範圍。此外，機械設備的三維參數化變型設計是變型設計的另外一種形式，以拓撲約束、工程約束和尺寸約束作為技術基礎。與傳統的參數化設計相比，三維參數化變型設計既包含了傳統的三維模型，還能自動更新工程視圖的尺寸、比例、位置、註釋及BOM 表，對下游工裝夾具、NC 代碼、工藝規程等關聯設計也能進行參數化設計。

　　4 機械設計環節的反求設計及CAD、數據庫技術的應用

4.1 反求設計優化要點

在進行這一環節的優化分析時，要注重以下技術問題：

(1)探究鑽研更有效的測量方法及機械設備，以提高精準度，縮小測量的誤差。

(2)開發更加實用化的三維重構方法及軟件系統，以提高精準度，縮小計算的誤差。

(3)有效融合數理統計、人工智能及精度設計理論，探索較為獨特的設計參數的還原技術，解決原始設計參數的還原難題。

(4)研究產品主模型技術，滿足反求工程II 要求，構成建模體系，對產品的裝配關係加以描述，從而有利於對原始設計參數進行還原。

(5)為便於實現設計參數的還原，還要進行軟件開發，使軟件具備機械原型產品的設計和分析功能。

4.2CAD 技術

機械設計隨着科技的進步，尤其是計算機技術的發展，越來越多的藉助於CAD 技術來配合實現設計理想，因此，要做到機械設計的創新，就要做到人機結合，充分利用計算機技術。在藉助CAD 輔助設計時，要始終將人的能動性放在首位，合理使用計算機，發揮人的創造性，利用計算機的準確性和靈活性，以設計出更加符合機械工作新發展的機械產品。

4.3 數據庫技術

數據庫技術的管理軟件眾多，已普遍應用於各個管理領域中，現代機械設計要創新發展，離不開數據庫技術的支持。現代機械設計過程中需要調用各種數據資料，耗費眾多時間精力，通過建立完善的數據庫系統，可以供設計人員隨時使用，節約了人力，為機械設計的創新留出了更大的空間，有利於實現機械設計的高效化。

　　5 結語

在創新意識得到普遍重視的現代社會，機械設計領域也要努力實現創新化發展，是推進現代工業與社會經濟同步發展。設計人員要具備良好的創新意識，在各個設計環節把握住提高創新節點，藉助計算機技術，不斷設計出更加完備的機械設備，保持機械設計在引領工業發展方面的先進性。