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隨著科學技術的進步，機械系統引入的新材料、新工藝、新方法越來越多，實現同一種技術功能所具有的功能載體和技術手段也很多，因此，現代機械系統設計工作者若使自己設計出的產品能立足市場，除要求機械系統能實現預期的功能外，還應使設計出的機械系統滿足物美價廉、運行可靠、操作方便、對環境污染小等一系列要求。設計者只有通曉機、電、液等各種綜合技術，才能設計出性能價格比優良的機械系統。
1.機械設計
機械設計（machinedesign），根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。
2.現代機械設計的特點
現代機械種類很多，結構也越來越復雜。但從實現系統功能的角度上看，它主要包括動力系統、傳動系統、執行系統、操縱及控制系統等，每個系統又可根據需要繼續分解為更小的子系統?，F代機械設計有其鮮明的特點，即不但要求設計對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、物流技術、各零部件的材料、形狀、尺寸、方法等進行構思、分析、計算，而且還需融通多門科學知識，如創造性工程、美學、仿生學、控制論、機械電子學、價值工程等，使設計出的產品在市場中具有競爭力。
3.計算機輔助機械設計方法
計算機輔助設計（ComputerAidedDesign，簡稱 CAD）技術是電子信息技術的一個重要組成部分。這一新興學科能充分運用計算機高速運算和快速繪圖的強大功能為工程設計及產品設計服務，徹底改變了傳統的手工設計繪圖方式，極大地提高了產品開發的速度和精度，使得科技人員的智慧和能力得到了延伸。它把計算機所具有的運算快、計算精度高、有記憶、邏輯判斷、圖形顯示以及繪圖等特殊功能與人們的經驗、智慧和創造力結合起來，從而減輕設計人員的體力勞動，提高設計質量，縮短設計周期。CAD 系統包括硬件系統和軟件系統兩大部分。硬件系統是計算機輔助設計技術的物質基礎；軟件系統是計算機輔助設計技術的核心，它決定了系統所具有的功能。硬件和軟件的組合形成CAD系統：（1）軟件可分為系統軟件、支撐軟件和應用軟件3個層次；（2）系統軟件對計算機資源進行自動管理和控制，它處于整個軟件的核心內層，主要包括操作系統和數據通信系統等；（3）支撐軟件是幫助人們高效率開發應用軟件的軟件工具系統，亦稱為軟件開發工具；（4）應用軟件是用戶利用計算機以及它所提供的各種系統軟件和支撐軟件，自行編制的用于解決各種實際問題的程序。計算機輔助機械設計的一般過程包括：（1）建立數學模型：一般機械零件基本都有現成的數學模型，但對沒有數學模型的則首先要建立正確的數學模型；（2）設計程序框圖：程序框圖根據手工計算的步驟來設計；（3）用高級語言編制程序：根據程序框圖來編程；（4）程序調試：程序編好后，先仔細檢查源程序，然后將其輸入計算機進行試算，再對程序適用范圍的邊界、轉折點進行試算，要求與手算結果完全吻合。
4.系統化機械設計方法
現代機械設計已突破傳統的機械設計只注重機械產品單純能實現預期功能的要求，使機械設計向自系統化、信息化、柔性化和智能化的方向發展。從系統的觀點出發，機械系統設計及其控制技術把原有機械產品的性能、功能以及制造技術提高到一個嶄新的水平，甚至使原有的機械產品結構發生變化，所帶來的經濟效益和社會效益是巨大的。所以機構產品的系統化設計及其控制技術是機械工業發展的必然趨勢，也是用新興技術改造傳統機械工業的有力措施?？茖W技術的飛速發展，產品功能要求的日益增多，復雜性增加，壽命期縮短，更新換代速度加快。然而，產品的設計，尤其是機械產品方案的設計手段，則顯得力不從心，跟不上時展的需要。目前，計算機輔助產品的設計繪圖、設計計算、加工制造、生產規劃已得到了比較廣泛和深入的研究，并初見成效，而產品開發初期方案的計算機輔助設計卻遠遠不能滿足設計的需要。系統化設計方法將設計任務由抽象到具體（由設計的任務要求到實現該任務的方案或結構）進行層次劃分，擬定出每一層欲實現的目標和方法，由淺入深、由抽象至具體地將各層有機地聯系在一起，使整個設計過程系統化，使設計有規律可循，有方法可依，易于設計過程的計算機輔助實現。系統化設計方法的主要特點是：將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統，每個設計要素具有獨立性，各個要素間存在著有機的聯系，并具有層次性，所有的設計要素結合后，即可實現設計系統所需完成的任務。在系統化機械設計過程中，為使設計工作更為科學合理，常把一個機械系統分解為若干個相聯系的比較簡單的子系統，可使設計和分析比較簡便。根據需要和可能，各子系統還可再分解為更小的子系統，依次分解，直至能進行適宜的設計和分析。系統分解時就注意以下幾點：（1）分解數和層次應適宜。分解數太少，子系統仍很復雜，不便于模型化和優化工作，分解數和層次太多又會給總體系統的綜合造成困難；（2）避免過于復雜的分界面。應盡可能選擇在要素間結合枝數（聯系數）較少和作用較弱的地方；（3）保持能量流、物料流和信息流的合理流動途徑。通常機械系統工作時都存在著能量、物料和信息3種轉換，它們從系統輸入到系統輸出的過程中，按一定的方向和途徑流動，既不可中斷，也不可紊流，即使分解成各個子系統，它們的流動途徑仍應明確和暢通；（4）了解分系統分解與功能分解的關系與不同。系統分解時，每個系統仍是一個系統，它把具有比較密切結合關系的要素結合在一起，其結構組成雖稍微簡單，但其功能往往還有多項。而功能分解時，是按功能體系進行逐級分解，直至不能再分解的單元功能。
5.結論
網絡技術的蓬勃發展，異地協同設計與制造，以及從用戶對產品的功能需求、設計、加工、裝配、成品這一并行工程的實現成為可能。但是，達到這些目標的重要前提條件之一，就是實現產品方案設計效果的三維可視化。為此，不僅三維圖形軟件、智能化設計軟件愈來愈多地應用于產品的方案設計中，虛擬現實技術以及多媒體、超媒體工具也在產品的方案設計中初露鋒芒。目前，機械產品的方案設計正朝著計算機輔助實現、智能化設計和滿足異地協同設計制造需求的方向邁進，由于產品方案設計計算機實現方法的研究起步較晚，目前還沒有成熟的、能夠達到上述目標養護隊伍老化、技術人才稀缺的現狀要求我們必須加強專業技術和管理人才的培養和引進，重視和落實水利工程養護，保障水利設施的正常運轉，保證預計的正常使用年限，避免不必要的損失。
篇2
1現代設計的定義和方法
現代設計是把傳統的設計理論和設計方法作為基礎，把計算機的應用作為標志，是具有信息化時代特征的新型設計技術。目前，現代設計已經逐漸發展到產品規劃、產品制造、產品營銷、產品運行、產品回收等各個層面，除開傳統設計的理論和方法外，與設計相關連的技術和學科，特別是自動化的技術、制造工藝、材料知識、自然科學的知識、系統的管理技術等在現代設計中也是十分必要的內容?，F代設計的方法是對把產品作為目標的知識的總稱，其涵蓋的內容和方法非常廣泛，主要包括可靠性的設計、優化的設計、有限元的設計、計算機的輔助設計、價值工程等。
2機械設計
機械設計是屬于綜合性較強的工程技術，其在社會生活和生產中有著無可替代的重要作用。例如:人類生活所需的各種用品和工具，工業生產中所需的各種儀器和設備等都和機械設計緊密相連。在機械設計中，主要把機械設計的過程分為以下四個階段:①產品規劃的階段;②方案設計的階段;③技術設計的階段;④制造和試驗的階段。
3機械創新設計的思路
機械的創新設計是設計者在對創造力充分發揮的前提下，使用現有的科學技術進行創造性的構思，從而設計出實用性、創造性、新穎性的產品。在機械創新設計中要著重解決的問題是對機械產品的創造模式、機理、方法、過程等進行探討，通過對機械產品的程式化、算法化、符號化、定量化來強化機械設計的質量、效率、可靠性。雖然機械創新設計要基于機械設計的傳統方法，但是機械創新設計更追求創造性，因為要加強機械產品的競爭力就必須強調設計的創新性。在機械創新設計中，雖然設計的投入只有產品總投入的5%，但是設計的決策在產品投入中占70%。由于在設計階段就要對產品的結構、性能、成本、質量、維護等因素進行確定，且創新設計不僅是關于產品使用周期的設計，還是關于用戶和市場的設計，因此只有通過機械設計的創新才能使機械產品具有更加良好的競爭力。機械的創新設計不僅繁雜、耗時、費腦力，還緊張、繁重、費體力，要有效地提升創新設計的效率，就要使用科學的設計工具和設計方法，而設計的自動化便是創新設計的理想目標。在機械的創新設計中，其科學性一方面可以讓設計者從系統的層面認識設計，從而有效地避免不良設計;另一方面可以實現設計工具的尋求愿望，因此機械創新設計不僅是設計工作的實際需求，更是機械設計中CAD技術的未來發展趨勢。
4現代設計創新的研究
機械創新設計是在設計者對創造力充分發揮的前提下，使用現有的科學技術創造性的構思，從而設計出實用性、創造性、新穎性的產品。機械的優化設計、計算機的輔助設計、有限元設計、系統設計、創新設計等形成了現代設計的系統方法庫，且現代設計對利于設計思想和設計方法的學科不斷吸收。專家系統、思維科學、人腦研究、人工智能等的發展使創新設計在機械設計中越來越重要，因為不僅專家系統、思維科學、人腦研究、人工智能等已經給創新設計奠定了理論基礎，而且創新設計的發展還能促進創造思維的機理解釋和科學技術的發展。在機械的創新設計中，創新設計的內容主要包括兩個方面:①完善機械產品的經濟性、技術性、適用性、可靠性;②設計和創造滿足生活和生產需求的新產品。在機械的創新設計中，其關鍵的核心主要是對機械產品的創造模式、機理、方法進行探索，并對機械產品的創新設計進行定量化和程式化。
5現代設計未來的發展趨勢
現代設計是把分析軟件和工程設計作為基礎，把計算機作為工具，通過現代的設計理念進行設計的新型方法。ADAMS、PRO－E、SolidEdge、I－DEAS、UG、SolidWorks、NASTRAN、ADINA等都是現代設計中使用較多的分析軟件。現代設計的方法中，在使用分析軟件和計算機的同時，要遵循常規設計的內容，且在現代設計的方法強調中，不能忽視了常規設計的重要作用?，F代設計的方法較多，且涉及學科較廣，虛擬的設計、優化的設計、計算機輔助的設計、可靠性的設計、并行的設計、有限元的設計等都是現代設計中經常使用的設計方法。由于現代設計方法的通用性較強，比如:在優化的設計方法中，其理論基礎不僅可以在機構的和零件的優化設計中使用，還能在建筑工程和電子工程等領域中使用，因此現代設計的發展較為快速。現代設計發展迅速的表現如下:1、機構的計算機輔助設計和計算機輔助設的并行發展。2、機械的優化化設計和優化設計。3、機械的可靠性設計和可靠性設計。4、設計過程更為數字化，既要對工程中確定性變量的數學建模和描述進行完善，還要對非確定性變量的數學建模和描述進行研究。5、設計過程更為智能化和自動化，不僅要對各種方法庫、數據庫、知識庫進行研究、健全、發展，還要對商品軟件的研發自學習、自適應、自編程，例如:對信息、數據、知識獲取和處理技術的研究。6、對多目標和不可微模型進行優化、對工程的不確定模型和動態的多變量進行優化等優化程序和優化方法的研究，并且優化程序和優化方法的研究已經發展到了對廣義工程系統領域的優化。7、對網絡的協同設計和并行設計的技術研究、方法研究、軟件研究。8、對仿真虛擬的試驗研究、對虛擬設計的研究、對快速形成仿真虛擬的研究，這種研究是把計算機的仿真作為研究基礎，集智能技術、人機工程、成形技術、多媒體技術、光電傳感的技術、并行工程、材料、計算機的圖形學等為一體的綜合性研究。9、對CAD技術應用、推廣、發展的研究，在CAD技術的研究中其關鍵內容是對功能性較強的商品軟件進行研發。10、對微型機電系統的應用技術、設計方法、設計理論進行研究，例如:智能計算、納米技術、微型機械的系統和微型機器人的系統的設計與計算。11、對關于生態設計的理論研究和方法研究，例如:對綠色的產品進行設計、對生產過程的清潔化進行設計、對產品的可回收進行設計等。12、對基礎的設計理論和共性的設計技術進行研究。
參考文獻:
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篇3
隨著我國經濟的高速發展下，越來越多的集中式體戶變為了個體戶，更多的是要求機械制造商在制作的過程中降低成本。當然傳統的機械設計方法已經不再適用于現在的要求了。而從設計的角度來看，我國模塊化設計方法在機械設計的運用中得到肯定，而這樣就可以縮短工期，從而降低機械制造陳本，所以說模塊化設計無論是從設計為理念還是制造上為基礎，都是機械制造商最好的選擇。
2模塊化設計的概念與特點
(1)模塊化設計方法是目前機械設計當中的一種尤為重要的方法，它指的是在進行機械化設計中，將原有得不同的部分規劃與想對應的模塊里，并對每個模塊的設計進行了全方位的思考，然后將其各個部位重新組裝在一起，最后完成整個機械設計的所有概念、內容。在機械設計的過程中，要對模塊做好劃分，并且全方位做好規劃，確保知道每個模塊具有的功能，然后考慮到每個模塊相互之間組合在一起的意義。同時，還要保證每個模塊之間的獨立性能，并且做到能夠進行相互的更換，才能促進了系統功能的升級。模塊設計方法作為一種新的觀點理念，它本身具有顯著的特點存在著［1］。(2)模塊化在設計當中的主要方式分為以下幾種:①橫向式的模塊化設計方式，在不改變原產品的基礎上，利用到模塊化設計成變種形態的產品，而這種模塊化設計的形式容易實現操作、更易于廣為推出。②縱向式的模塊化設計方式，在不改變原產品的基礎上，在同一形式當中對不同規格的產品進行統籌的設計。③橫向式和跨系式的綜合型模塊化設計，當然，除了發展橫向式系列的產品以為，改變了某種模塊的設計還可以得到出了其他不同系類的產品，從而便于橫向系類和跨向系類模塊的設計。④全種系類的模塊化設計包括了縱向形式與橫向形式，而全種系類更是在基礎之上用于制造出類似于跨系列產品模塊化設計。(3)模塊化設計的推出方便了維修。模塊化設計方法能使維護變得簡單操作，以少量應多量，以及盡可能的投入少的生產得到多的產品的理念，以最具有劃算的方法滿足于現在各種需求。由于模塊化設計法本身具有可替換性，并且在當中出現了一個模塊的故障，那么在機械設計應用中就可以通過檢查，將出現問題的模塊部位進行更換即可，免去了不必要的資源流失。(4)模塊化設計方法節約成本。模塊化設計簡化了包裝的整個過程，以前機械制造商在包裝設備的時候只能根據產品自身的特點為其采取指定包裝過程。而這樣的范圍規定太過于狹小，設計出來的包裝只適合運用到同一種規模下的產品，然后其他的系列的產品又要從新制造出新的包裝，從而給包裝帶來很大的不方便。這樣不僅僅是在人力、物力上的一種鋪張浪費，更是難以提高機械制造商運行的成效。然而運用模塊化設計方法形成出的產品，在具體的運用中，能滿足于各種產品，從而使包裝簡單化。模塊化設計的方法能夠節省成本，并且可以用在于有較少的模塊當中去完成更多的機械的包裝上，從而有效的節省了資源的設計成本［2］。
3模塊化設計與其他具有現代化技術的融合
3．1模塊化與成組技術的共同的特點
模塊化的組成技術都是針對于現代生產的產物提出多樣化的。成組的技術主要是利用零件的形狀及工藝上具有某種的相似性為其理論，利用有關數據以及事物本體的相似性做到問題的歸類化。并通過對具有相似零件的標準形式，做規范的處理，從而使小批量的產品成為具有流水生產方式的一種。而規?；夹g也是秉著生產出小批量的產品、中批量的模塊、大批量的零件的方法，也充分的利于機械機床部件上的相似性，把具有相似的部件經過同意的歸類所形成的模塊。而兩者具有共同點是:集中的處理具有相似的事物，并把具有一定相似性的事物規范化［3］。
3．2模塊化與柔韌性制造的技術
柔韌性制造技術自始以來，一直以多樣化、快節奏作為前提，重點強調出系統對生產反應的可變、多變性能。然而模塊化正好符合柔韌性技術這一特點的前提依據，模塊化技術在利用模塊化解決機械機床上的共同特性之后，又具有集中的解決單獨的個性問題。并且達到以最少的模塊組成最大機床的思想來實現當今社會的多樣化。當機床為生產工具的時候，則其利用模塊化的特點，靈活多用，并通過模塊的組合達到了柔韌性的制造技術。
3．3模塊化與高科技輔助技術
將高科技輔助系統和數據庫里的技術引用到模塊化技術里，在相當大的程度上取代了人類完成大量工作無法完成的復雜、重復性的工作當中。并且，具有一定的穩定性等方面超越了人類。而在另一面。通過模擬化的方法，把復雜系統分解成各個簡單的系統，并對各個簡單的系統做高科技的技術分導，可以充分發揮高科技的重要性以及具有強大的功能。
4模塊化技術在機械設計中的運用
4．1機械設計的理念
機械設計指的就是滿足于當代社會經濟指標配合著相對式的技術條件，并對其功能的需求鎖定出最有綜合性方案的進程，而機械設計本身具有綜合性能、相近性能、多層次性能等特點。而這些性能更是成為創造新型的機械產品必不可少的基礎，從而根本上的決定了生產出的產品功能、質量以及性能。而用戶群體對機械產品有著多樣化、個性化、高品質、低消費的要求也是逐步擴大。而加入了模塊化設計方法更是能面對廣大群眾對機械設計要求上的一種挑戰。
4．2對模塊進行劃別區分
在對產品進行模塊劃分的同時，要以獨立功能的單月形式作為整體的模塊，既可以對已劃分的功能在結構上做到獨立的特性，這樣模塊容易拼成、組建以及搭配。并且形成了多種的變形產品，這樣的模塊才具有完整性，并能保證其質量的過關。而以組件部分作為模塊來看，功能分解細化之后，可以通過進一步的將部件中的某些組建進行模塊化，更是可以通過替換與舍掉一些零件，可以使部件產生出不同的作用與用途。而這比替換了整個部件更方便一些，而參照模塊劃分出來的層次，并參照其需要，結構以及功能上對產品模塊做出細微的劃分，而對產品本身的需求也是對客戶需要的劃分。要在客戶需要的基礎之上對該產品進行功能性的區別劃分，又必要要在產品功能的基礎之上對產品所處的結構進行總的區分。并且將具有同種功能的結構進行合理的區分，可以這么說，模塊劃分的好與壞影響著模塊設計的成與敗、質與量。但同時，要考慮在模塊本身的發展空間里做出一定的余留，以便可以引入新的觀點理念時不會出現阻礙模塊構成的障礙而基于模塊化設計的合理方法來看，多樣化且個性化的體系更能滿足于廣大顧客們的需求，并且產品可以快速的分解、結合，同時還能通過大批量的生產和管理上的統一從而降低了生產和管理的經濟成本［4］。
4．3對現有的模塊進行編碼
模塊編碼的意義在于對完整的模塊當中的規格、參數等和模塊之間相互進行完整的整合管理，并且標明其名稱。并對產品的模塊進行重新的編碼，以便于區分產品，便于管理，從而建設出統一并且完整的標準規范化的模塊，更充分的利用產品生產的開發。對模塊化設計進行獨特性、完整性、合理性、的編碼，并實現產品的通用性能與開放性性能。
4．4進行有效率的模塊組裝
在產品功能確定了以后進行了模塊的組合，從而保證了整個機械設計的合理性，同時也需要在實際運用中也起到關鍵的作用。組裝產品的時候要確保組成部件的完整，不可缺失、丟失。進行模塊間的合理分配，做到注重布局的合理效果。同時，因為模塊又具有替換性能，所以在使用的過程中可出現問題是可以進行更換的，并且要做到某個模塊的更換并不會影響到其他模塊的正常運行。
4．5完成設計本職工作
在通過之前的設計、組裝等時候，還是要進行完成整個產品的工作。而將模塊化設計運用到機械式機床上時，包括了機床的傳動式模塊、執行力度模塊、輔助模塊等。其中傳動室的模塊包括了主傳動力軸、水平的進給箱、垂直的進給箱等。而執行的模塊又概括于、刀子架機、工作桌臺等，輔助模塊又包含了保護罩、刀架庫、機床的電氣等。
5結論
而綜上所述，模塊化的設計方式是實現我國當代機械設計當中大規模生產產品的主要保障，使得產品更加的符合當前的廣大顧客、市場上的需求。而在提高自身的效率同時，也降低了機械設計的資金成本，并且在質量占有著相當大的優勢。而模塊化設計的方法在很大的程度上又滿足了機械設計當中的需要，并且在機械設計的具體運作當中又有了良好的效果。它已經不僅僅是作為縮短設計時間的一個重要因素，更是又利于創造出機械設備的一個基礎，提高了我國機械設計的水平。因此，往后在進行機械設計產品的時候，需要注重模塊化設計方法的靈活運用。并懂得把握住重要的分析點，嚴格的按照規定去劃分好模塊，并對設計人員的綜合素質做出深入的培養，重視起經驗的分析與總結，使模式化設計得到更好的應用，我相信，隨著模塊化設計越來越標準化的進一步提升，模塊化設計之間相互轉化的性能也會上升，而機械設計理念與制造水平將會更得到提高，從而促進我國機械化水平的日趨增升。
作者:劉吉寶 單位:蘭州理工大學
參考文獻:
［1］蔡業彬．模塊化設計方法及其在機械設計中的應用［J］．機械設計與制造，2005(08):154～156．
篇4
包裝機械是機械設備的一種，它符合機械設備的各種特性，但是因為包裝機械的特殊性，它比一般性的機械又多了延伸的意義。我國包裝機械在經過一段時間的發展后，技術手段正在走向成熟。然而，因為我國制造的包裝機械的穩定性和可靠性等問題，在國際上廣為詬病。因此，必須改變這種現狀，從包裝機械的設計入手，優化整個包裝機械的行業，以此來促進我國包裝機械行業的發展。
1 我國包裝機械設計的現狀
1.1 我國包裝機械的創新
當前，我國包裝機械的改進和設計能力不足，即創新能力無法滿足時代的需求。所以，我國包裝機械的設計大多是模仿國外的同類型機器，然后根據國內的實際情況做一定程度的改動。我國包裝機械的改進和設計能力不足的原因主要有以下幾種。
（1）我國包裝機械設計人員的素質不高。我國包裝機械的起步較晚，雖然發展得較快，但是并沒有掌握真正頂端的科技。設計人員應用的設計理論和參考的設計規范比較陳舊，滿足不了包裝機械設計創新的需求。
（2）科學研究和產業結合不夠緊密。我國關于包裝機械設計的研究并不少，但很少能夠應用在實際的生產中。因此，我國包裝機械設計的相關研究無法及時地在生產中實踐，驗證其可行性。
（3）資源配置不合理。我國對包裝機械的宏觀調控無法和包裝機械行業發展的速度相匹配，這導致了資源配置的不合理，阻礙包裝機械行業的發展。
1.2 我國包裝機械設計的方法
在我國包裝機械設計的行業中，仍然沿用著較為陳舊的方法。具體表現為以下幾種。
（1）模型模仿性質高。我國包裝機械在設計時，往往是根據任務設計書的特征，尋找同類型的樣機，在此基礎上設計自己的包裝機械。整個設計中創新的程度較低，參數模仿的痕跡很明顯。
（2）性能指標不夠自主。我國包裝機械在確定設計任務后，機械設備的技能指標和技術性能的數據在很大程度上是仿造樣機的參數。因此，設計的包裝機械性能和樣機相比無太多進步之處。
（3）繪制圖紙。在完成性能指標參數的設定后，我國的包裝機械就開始進行工作原理圖的繪制和傳動系統圖的繪制。這個過程符合機械設計的標準流程，而且這方面的技術我國和發達國家并沒有太大的差距。
（4）其他設計。機械的設計是一個整體的工程，在設計的時候需要統籌整個機械的工作系統，設計到每一個零件。所以，在繪制完傳動系統的圖紙和工作原理的圖紙后，需要進行關鍵零部件的設計。然后，設計整個機械的工程圖和裝配圖，最后校核強度和剛度，確定施工圖。
我國包裝機械設計行業還停留在較為陳舊的模式上，缺乏必要的創新和高新技術手段的應用，這是包裝機械設計行業發展的最大阻礙?；诖耍仨毤涌熳陨砀母锏牟椒?，參考國際先進的設計經驗，結合自身的實際情況創新的應用，這樣才可以給我國包裝機械設計行業的發展提供源源不斷的動力。
2 發達國家包裝機械設計的發展方向
包裝機械設計的大國有美國、德國和日本等，它們的包裝機械設計技術較為成熟，也經過了較長時間的發展，所以產品的性能要優于我國。它們的設計和生產都是以市場為基礎，在充分地了解市場需求后，進行針對性的設計。正因為如此，它們的包裝機械有很強的創新性和技術性，也符合市場的需求。美國、日本和德國等在包裝機械設計和生產領域領先的國家，它們在發展中有以下主要思路。
（1）注重自動化程度。自動化是指降低人在機械設備生產中的作用，加大機械自動化的程度。這是時展的必然趨勢，而且自動化的生產還可以利用機械手完成較為復雜的操作，讓生產的包裝機械產品質量更高。再者，自動化的生產對提高產品的柔性也有一定作用，可以使產品滿足更多的需求。
（2）控制生產成本，著眼于客戶的需求。以德國的機械為例，其生產的包裝機械可以顯著提升產品的產出速率，可靠性也有極強的保證。這就降低了客戶生產的成本，使客戶的需求得到了滿足。
（3）采用模塊化的設計。模塊需要根據種類做出劃分，以方便客戶的選擇。通過這種設計，用戶可以選擇模塊的組合來決定產品的性能，以此來應對市場的快速變化。同時，這種設計也減緩了包裝機械更新換代的速度，用類似半智能化的設計手段來促進包裝機械的發展。
（4）產品機械和包裝機械的一體化。包裝機械是整個生產機械的一部分，以往的分體制使機械間的配合常出現問題，一體化的機械設備很好地解決了這一問題，推動了包裝機械的發展。
（5）注重計算機仿真技術。計算機的發展給機械設計行業的改革提供了技術支持，各種繪圖軟件和仿真技術共同推動了機械設計行業的發展。特別是方針技術在機械設計行業的應用，縮短了設計的周期，降低了技術開發的成本，加快了產品發展的速度。
（6）高新技術在包裝機械中的應用。國外的包裝機械注重新科技的機械設計中的應用。以包裝機械為例，他們將尖端的計算機技術、設計理論大膽地應用在包裝機械中，然后在不斷的實踐中改進應用的方法，最終實現包裝機械行業的進步。
3 包裝機械設計的改進方法
根據上述的分析可以得出，我國包裝機械存在設計創新不足和設計方法不夠優化的問題。所以，我們需要改進設計的方法，加入我國特色的元素，用技術推動包裝機械的發展。以此來滿足市場發展的需求，促進我國包裝機械設計的發展。
3.1 從客戶需求入手改進包裝機械的設計
市場的發展和技術的進步給包裝機械的客戶提供了更多的考慮空間，所以他們的需求也發生了一定的變化。首先，他們要求提高包裝機械生產的效率。生產效率是成本的保障，提高生產的效率就提高了自身的市場競爭力。其次，客戶還追求包裝機械和生產機械的一體化，要求生產商改變生產的思路和方向。再者，客戶還追求包裝機械的柔性，要求其能適應多種系統的工作和滿足產品變化的需求。除了上述的三點之外，客戶對包裝機械新的需求還體現在以下幾點上。
（1）售后要求。機械設備由于運作時間和運作環境的原因，會出現各種問題，影響正常生產。所以，維修的及時性就體現著設備生產生的競爭力。就以目前的情況而言，遠程診斷是最常用的一種方式，生廠商通過遠程的視頻和數據接受判斷設備的問題，然后指出維修的措施或者派出專門的維修人員進行設備故障的排除。對于一些大型的包裝機械設備和較為先進的包裝機械，我國的售后服務多以派出維修人員為主，因為現場情況的復雜和機械的運行參數傳輸不準確等問題，一直無法較好地處理售后服務?；诖耍梢约訌妭鞲衅髟诎b機械中的應用，讓生產企業可以更好的了解設備運行中的各種參數，不僅可以保護自身的技術，還可以實現遠程診斷的目的，方便售后的維修。
（2）包裝機械的設計對環境的影響要小。當前發展的是可持續的經濟，要求機械設備產生的污染物較少，產生的噪聲也要小，這就對包裝機械內含的科技提出了更高的要求。但是當前我國的包裝機械在這方面做得還不夠好，設計和生產的包裝機械還是以追求利益和生產為主，忽視了機械設備附屬的價值。
（3）設備購買的成本盡可能少。包裝機械設備的競爭力在某種程度體現在價格上，客戶想用最低的價格購買性價比最高的產品。這種性價比更多體現在包裝機械設備的科技內涵上，包含的科技越高端，其本身的附屬價值就越高，同等資源消耗，可以用更快的速度和更高的質量產出更好的商品。
基于上述的幾點客戶需求，我國的包裝機械設計行業可以從這些方面入手，改進設計的方法和思路，以此來滿足市場的需求，完善自身的發展。
3.2 采用模塊化設計的思路
模塊化設計是一種統籌整體和局部的方法，對于包裝機械設備性能的優化有著很大的作用。首先，模塊化設計及可以簡化包裝機械的設計過程。包裝機械的設計是一個復雜的過程，需要從多個需求入手，然后分別設計相應的功能，最后綜合機械設計的原則和指標，完成包裝機械的整個設計。但是模塊化的設計卻可以極大程度地簡化包裝機械的設計過程，原本的模塊是固定的，只要根據功能需求選擇相應的模塊，然后綜合在一起，就可以基本完成整個設計。其次，模塊化設計的包裝機械產品柔性程度高。模塊設計和機械設計不同，它可以獨立存在，隨時將最新的技術應用在自身。因此，模塊化設計的更新換代是極快的。在此基礎上，生產商可以通過模塊設計來替代原本的產品功能，可以符合多種需求，有很強的設計柔性。再者，模塊化設計生產包裝機械的成本較低。模塊化的包裝機械在設計和制造的過程中都可以通過選用相應的模塊來完成，再加上設計的柔性較高，可以實現小批量的生產，降低了包裝機械的設計制造成本。
模塊化設計的優點還有便于維修和成本較低。機械產品存在問題之一就是維修和保養困難，有時機械設備的維修和保養花銷遠遠超過了設備本身的價值。包裝機械也是如此，面對著維修困難的局面。模塊化設計很好地解決了這個問題，使不同模塊可以獨立地存在，在維修時只需要選擇相應的模塊就可以，方便了維修的過程。模塊化的包裝機械在設計和制造的過程中都可以通過選用相應的模塊來完成，再加上設計的柔性較高，可以實現小批量的生產，降低了包裝機械的設計制造成本。
當前的機械已經向著自動化和智能化的方向發展，需要滿足多種需求。所以，包裝機械可以利用模塊化設計來優化整個包裝機械的性能，盡快追趕發達國家的腳步，完善自身的發展，進而優化整個包裝機械設計的行業。
3.3 綠色設計和虛擬設計
產品的設計是否成功在很大程度上取決于它能否迎合整個市場的需求和社會發展的法向。當前社會高速發展，也帶來了很多發展中的問題。所以，人們要求設計的人性化和綠色化，即設計的產品既能滿足可持續發展的要求，又能體現以客戶為本的宗旨。我國是人口大國，人均資源的占有相對發達國家較少，必須把設計的方向對準廣大的群體，追求產品的性價比，從而優化設計的產品。
虛擬設計是一種新型的機械設計手段，它是隨著計算機技術的發展而興起的，例如計算機的輔助繪圖軟件CAD和Solidworks等，它們可以實現在電腦上的三維繪圖，然后生成相應的技術指標和性能參數。這種方式不僅可以用來檢驗設計的故障與瑕疵，還可以簡化整個設計的過程。最重要的是，這種設計方式很方便修改，可以根據客戶的需求做出各種調整，直到客戶滿意為止。虛擬設計是在計算機基礎上發展起來的，所以它對計算機依賴的程度較高。但是這種依賴卻有利于包裝機械設計行業的發展，它不僅可以提高設計的速度，還可以將設計的成果進行模擬，檢驗其在特定環境下的工作狀況。
基于上述的分析，可以得出，虛擬設計和綠色設計是用現代的科技手段進行傳統的包裝機械設計。這是時展的趨勢，也給包裝機械設計行業提供了新的發展方向。但是這種設計手段還在逐步的探索和發展中，技術層面并沒有真正意義上的成熟。因此，必須加快這方面發展的腳步，不斷在實踐中完善技術的瑕疵，最終使綠色設計和虛擬設計發揮自身的優勢，促進包裝機械設計行業的發展。
上述幾種包裝機械設計改進思路都是有成功的經驗作為參考的，但是創新技術的應用也不容忽視。我國很多大學都開發出了軟件對包裝機械進行有限單元分析和優化設計，然而因為企業和大學結合得不緊密，這些軟件應用的程度并不高。因此，我國包裝機械設計的行業可以開展校企合作的形式，加快新技術的研發，以便于給我國包裝機械行業提供源源不斷的進步動力。
4 結語
傳統的包裝機械生產的批量較大、成本較高、品種較少，這已經適應不了市場的需求，必須加快自身改革的腳步。我國是包裝機械設計和生產的大國，如果不改進當前的設計方法，很難取得長遠的發展。所以，我國的包裝機械設計行業可以在參考國外先進技術的基礎上，加快自身設計方法的改進，從而加速我國包裝行業的發展。
參考文獻
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篇5
1.機械設計的發展史
在我國古代，機械發明，設計者與制造者是統一的。有許多著名的人物，他們的成果代表了當時我國的機械的設計水平。唐代的時侯我國與許多國家開展了經濟，文化和科學技術的交流，對中國和世界其它的一些國家有很大的影響。由于貿易的發展，要求商品增加，從而改進生產設備，使機械設計有了很大的發展，造紙，紡織，農業，礦業，陶瓷，印染，兵器等都有了新的進展，機械設計水平也提高了一大步。
在1854年學者勞萊克斯發表了著作《機械制造中的設計學》把過去溶在力學中的機械設計學獨立出來，建立了以力學和制造為基礎的新科學體系，由此放生了“機構學”，“機械零件設計”，成為機械設計中的基本的內容。在這一基礎上，機械設計學得到了很快的發展。在疲勞強度，接觸應力，斷裂力學，高溫蠕變，流體動力，齒輪接觸疲勞強度計算，彎曲疲勞強度計算，滾動軸承強度理論等方面都取得了大量的成果，新工藝，新材科的，新結構的不斷涌現機械設計的水平也取得了很大的發展。機器的尺寸減少，速度增加，性能提高，機械設計的計算方法和數據積累也相應有了很大的發展，反映了時代的特色。
現代機械設計方法的特征是，它具有自己的學科體系和專門的內容。其核心技術有3個方面：
（1）以產品的“功能”作為機械設計的核心目標。美國麥爾斯提出了“顧客購買的不是產品的本身，而是產品所具有的功能”，說明了“功能”是產品的本質和靈魂。原理的提出大大解放了設計師的思想，為了實現功能，可以采用不同的原理和結構。我們可以從近年來的計時裝置，文件復制設備，通訊方法等方面的飛速發展看出，設計師的聰明才智得到了發揮，多方面滿足了社會需要。
（2）“人機學”的形成和發展。機械的工作與人是不可分的，有些操縱的信號要靠人輸入。必須考慮操縱者的反應速度和能力限制，還必須考慮操縱者和乘客的舒適性。雖然許多產品已經向自動化發展，許多民用產品對使用者的技術要求日益降低。但是機械產品畢竟是為了人類設計的?？紤]“人機學”是提高產品的競爭能力的重要方面。實際上“傻瓜化”就是當前處理人機問題的一個重要的途徑。
（3）建立系統的“工業設計”學科體系。工業設計是設計者使產品在外觀，色彩，形狀，尺寸比例等方面的合理設計，使產品與人，環境更協調，以得到更好的使用效果與況爭力。
2.現代代機械制造業設計的發展趨勢
2.1現代化機械設計的核心是數字化
隨著數字化技術的發展，在設計之前可以對整個生命周期進行建模。利用計算機進行模擬，利用計算機定義產品設計的整個生命周期的完整過程，為機械設計提供參考：設計中可以采用大量的數字化的設計工具和手段。利用數字化的管理手段對整個設計的過程進行科學的管理，從而確保資源的優化配置，提高設計效率。
2.2現代化機械設計的大趨勢是并行化
通過計算機平臺的支持，設計團隊可以共享相關的信息，不在一個地方的設計人員和可以進行協同設計工作。在設計的過程中可以最大限度的獲得技術支持，實現優勢互補，提升設計能力。而傳統意義上的機械設計是一種串行的設計理念，將產品分成幾個步驟，然后一個環節完成了才能進行下個環節。并且在設計過程中各個階段的設計缺乏溝通手段，不能夠對發現的問題進行及時的修正，從而極大的延長了機械設計的開發周期，增加了大量的工作量。
現代化機械朝著大型化、綜合化的方向發展，機械自身的構造和功能將變得越來越復雜，產品在開發初期做出的相應的設計思路將會直接影響到后期的設計。所以在開發設計的初級階段一定要進行充分的論證和實驗，考慮產品面臨的各種因素，這樣可以極大的降低在產品后期的修改的次數，縮短開發周期?，F代機械設備的科技含量不斷的增加，其所涉及到多個部門的知識，一個企業往往沒有能力獨立完成一個機械的完整的設計，就需要將相關領域的企業或者是研究機構的設計人員集中起來共同設計，通過并行工程的強大支持，各個領域的設計人員同時進行機械的設計，優勢互補，強強聯合，最終設計出滿意的機械產品。
2.3現代化機械設計的要求是智能化
隨著自動化技術在機械領域的使用，機械的自動化程度越來越高。設計師充分利用智能技術展開機械的設計工作，組成一套智能化的體系。智能化系統能夠獨立的進行計算以及邏輯推理，大大減少設計師的工作量，提高設計工作效率。
3.結束語
發展我國的機械設計科學研究，必須集中探討機械設計各主要環節的正確工作方法和解決問題的途徑，收集開發新產品的成功經驗和范例，積累大量的設計資料，了解世界有關行業的發展動向，致力于提高我國機械工業的水平，生產具有國際競爭力的機械產品。相信我國學者們要總結過去設計經驗并吸收外國先進的學術思想和科學技術的基礎上，定能研究出一套適合我國的國情。高效優質，經濟地進行設計的規律和方法來為加速現代化建設做出應有的貢獻
參考文獻
篇6
機械設計就是對于客戶的具體要求進行機械的專門化設計，以適應客戶的發展。并對機械的各種零件進行專業化的定制，使機械制造更加符合當前的發展水平。機械工業是國民經濟發展的重要基礎。隨著科學技術的不斷發展，機械工業也在全面的發展著。以自然科學、計算機發展為基礎的機械自動化已經應用于各行各業。結合生產中的實踐經驗與機械設計的原理創新機械制造的發展，使機械自動化全面的應用在各行各業中。
二、自動化技術在實際應用中的特征
自動化的應用技術是在控制理論的基礎上進行的，在管理人員的指導下進行的。并且與機械制造進行融合。機械制造涉及到很多方面的內容，因此自動化在機械制造與設計中被廣泛的進行應用。技術手段的創新型，隨著科技的發展不斷的進行著變化，傳統的機械設計與制造都存在著技能方面的不足，自身的調控性能較差，已經不能在適應當前的經濟發展水平與行業的發展要求。因此，要進行機械設計的突破與設計理念的更新，提升自身的創新意識與發展的水平。
1.機械自動化的應用可以綜合發展各方面的技能
自動化的機械對于技術人員的綜合性要求很高，要求管理人員要不斷的更新自身的思維，創新改革工作方法，將新技術、新理念等應用到實際的工作技能中。
2.提升專業人員的技能，創新發展應用機械自動化發展的技術
自動化是機械發展的重要趨勢，是一種全新的發展模式。這種發展的過程對于管理人員的專業知識有著較高的要求，管理人員也必須有全新的綜合素質才能適應這一發展的要求，促進機械制造業的全面升級。
三、機械設計在當前的發展現狀分析
我國機械設計制造業由于歷史原因，出現的時間較短，還有很大的發展空間。但是由于涉及的范圍較廣，各行各業都在應用著。當前的機械設計的效率以及所生產的質量都比較的低，對于在機械制造的質量與進度都不能很好的進行把握。設計的方式與手段都比較的落后，客觀的實際因素都在制約著機械自動化的發展速度。對于機械設計與自動化沒有進行有效的了解，所以不能很好的把握機械設計與自動化的發展規律。
四、我國對于機械設計研究的發展方向
機械自動化的發展是我國機械制造業全面提升的綜合體現，隨著科學技術的不斷發展這種現象越來越影響著其他領域。人們對于機械設計自動化的要求也越來越高。我國要想由擺脫制造大國，就必須在全面創新的同時還要對機械設計自動化的發展上下大力的功夫。隨著計算機的普及與發展，人們對于自動化的關注也越來越高，自動化逐漸向現代化的方向發展。在信息網絡上進行資源的有效共享已經成為一種發展的趨勢，對機械自動化發展進行全新的定位，優化產業結構的組成。進行有效信息的全面的回饋，使機械自動化朝著高效的方向發展，不僅能有效的縮短設計的時間，更能提高工作的效率，從而大大提升產品的質量。
五、我國自動化技術的發展趨勢
機械自動化的發展是機械制造業的發展趨勢，信息技術的應用加速了這一發展的速度，推動了機械自動化的普及。機械自動化的發展實現了在機械制造中的信息搜集，降低了工作人員在工作過程中的失誤的出現頻率。為產品的質量提升與工作效率的提高提供了保障。機械自動化使機械生產的單一性發展成為制造的多元化的發展。提升了生產過程中的靈活性，轉變了生產的思路，在節約成產成本的同時，提高了工作的效率。擴寬了產品的應用領域。
傳統的機械制造業都是為了實現生產目標而單一的進行生產，不僅耗時而且工作效率低下，容易造成資源的浪費。隨著自動化的發展，機械代替了人工的操作。不僅節省了大量成本投入而且更有利于節約生產資源。減輕了工作人員的負擔，有助于我國機械制造進行全面的改革。由于機械的應用十分的廣泛所以要提高機械設計的自動化水平。自動化的發展促進了行業之間的整合，進行有效的合理優化產業的升級。
六、我國機械自動化發展的探究
1.在進行發展機械自動化的過程中要結合自身的實際情況，采取有效的措施進行技術的改革。全面發展機械自動化技術要依據企業的生產技術與實際的發展水平進行有效的控制結合，注重實際的應用水平，產生更高的國民經濟發展的效益。結合自身的實際情況逐步實現我國機械自動化的發展。全球化的經濟發展已經影響到越來越多國家的發展水平，競爭也越來越激烈，例如一些著名的企業在激烈的發展競爭中由于經營的不善，造成了大部分企業的兼并倒閉。雖然一些企業暫時沒有受到影響，但是發展的速度卻受到了影響。不得不開拓新的發展業務。信息技術的發展推動了企業之間的交流加強了競爭的嚴峻性。這種現象的出現進一步的激化了國際市場的矛盾，機械制造業的第一表現就是網絡化越來越發展，網絡化的出現使機械制造業出現了全球化的發展。
2.自動化的自身的提點使越來越多的行業應用這一技術。投資成本少，快速的收益都是自動化技術發展的重要體現，低成本的投入可以使企業降低成本的投入，節省更多的資金進行其他行業的投資，為企業的發展積累更多的資金。這種特點適合我國現階段的機械設計自動化的發展現狀。我國的國情與計算機的發展都為自動化技術的提升奠定了基礎。網絡通訊技術的發展使企業面臨著眾多的發展機遇與挑戰。加速了企業之間的交流，節省了生產的成本，保證了產品的質量?？s短了生產的周期。使企業更加有計劃的進行投資管理，組織更加有效的管理，推動企業的發展促進了彼此之間的交流。
七、結束語
自動化是機械設計與制造的一個發展的新趨勢，這也是歷史發展的必然。對于自動化的應用要進行全面深刻的了解才能為我國的機械制造業的發展提供動力，縮短與其他國家的距離?，F代的機械制造的發展標志一個國家的重工業的科技水平，彰顯著一國的綜合實力。因此在今后的發展中要加大對機械設計自動化的研究力度，早日實現國家的機械自動化發展，為國民經濟的發展奠定堅實的技術基礎。提升機械制造業的自動化發展水平。
參考文獻：
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篇7
近些年來，機械設計不斷的發展，對機械的性能、結構等方面的創新也越來越重視。傳統的機械設計理念已無法滿足現代機械設計創新的要求，因此，應對機械設計進行不斷的創新。對此，本文主要對現代機械設計的創新方法進行研究。
1現代機械設計創新的重要性
作為一個經濟大國、機械制造大國，我國不能僅將目光停留在機械的生產制造中，而應當在機械設計創新方面加大研究的力度，從機械結構、系統等全方位進行創新，必須杜絕機械設計創新過于死板，單純按照其他機械設計進行修改的模式，因為這樣很難從實質進行改變。除此之外，必須認識人才和技術是機械設計創新發展的根本，所以要注重機械結構設計創新人才的培養，并通過不斷的對機械設計的創新，促進我國科學技術水平的提高和經濟的快速發展，這有這樣，才有可能早日超過西方一些發達國家的機械科技水平，成為真正領跑世界機械設計創新的國家。
2現代機械設計創新的特點
所謂現代機械設計，一般是指根據機械產品的使用要求，從機械工作的各個方面、機械零件的材料和形狀、方法等多個角度進行構思和分析，以分析結果為基礎積極轉化為具體機械制造方法，并將其作為機械制造的依據，生產出高質量的創新產品的過程。與傳統的機械設計相比，現代機械設計具有以下特點：
2.1系統性。解決現代機械產品設計中遇到的各種問題，需要應用現代機械設計系統性觀點。把機械看成一個具有特定功能的有機整體，現代機械設計的系統性應當在整體中的各部分相互作用、相互聯系中進行體現。
2.2計算機化。計算機技術隨著高科技技術的不斷發展能夠有效地推動社會生產力的發展，且會逐漸的介入和運用到社會生產的各行各業。同時，計算機化還會幫助現代機械設計中的優化設計、系統仿真等各個設計過程的完成。
2.3創造性。現代機械設計的重要基礎是科學先進的設計理論和設計工具，機械設計者通過對設計過程、產品材料等方面進行科學分析，能夠真正發揮出設計者的想象力和創造思維，同時，注重各種具有創造性的手段和方法的應用，可以研究出更多具有創新性的機械產品。
2.4動態性。現代機械設計一方面要充分考慮在靜態狀態下設計產品的功能作用，另一方面要注重在工作環境下產品的動態功能。機械設計產品的動態功能具體體現在設計對象和合作協調設計組織兩個方面?，F代機械設計能夠有效地連接各個設計系統，匯集不同的設計數據，進一步提高產品的整體性能。
3現代機械設計的創新方法研究
現代機械設計的創新已經成為工業發展的關鍵，針對當前機械設計的創新必須將現代化技術的應用以及機械創新設計思維的培養重視起來，具體分析如下。
3.1重視現代化技術的應用。
近年來，伴隨著社會經濟的不斷發展，機械設計的創新工作得到了長足的進步與發展，機械產品的質量以及精度的要求都被提升，在近些年的發展中機械設計領域也獲得了重大的突破。如何利用現代化技術進行機械設計的創新在現代化技術快速發展的過程中成為了機械設計行業發展的重點內容。所以，應重視現代化技術在現代機械設計創新中的應用，機械設計的過程中不僅會涉及到大量的理論性知識，還需要進行大量的實踐實驗來試驗機械設計是否合理。當然，在此過程中會遇到各種相關問題，工作人員在克難攻堅完成相應設計的過程中，會消耗大量的人力、物力以及財力，所以，應對現代化技術的應用加強重視，例如，利用計算機對其進行輔助設計、對局部或全局性等進行創新設計，尤其是模擬技術的應用，將設計理論以及實驗過程在模擬技術下來完成，從而有效的降低了創新設計試驗中人力、物力、財力的消耗，而且通過現代化技術的應用，給設計人員創造一個良好的設計環境，不必在為擔心機械創新設計出現問題造成損失而發愁，讓設計人員大膽的去想象、去創新，對促進現代機械設計的創新有著極大的作用。
3.2重視機械創新設計思維的培養。
在機械設計創新的過程中，設計人員的創新設計思維是整個過程得以實現的關鍵，所以，在現代化機械設計創新中，要高度重視對機械設計人員的創新設計思維培養。以往機械設計人員的培養主要注重專業技能知識的提升，缺乏對自身創新精神的培養，不利于機械創新設計的發展，而在現代化機械創新設計理論下，不僅要保證設計人員自身知識水平以及能力的不斷提升，同時對自身創新精神的培養也極為重視。對機械設計的創新應從全新的角度上去看到機械設計，打破傳統設計的思路以及設計方法，集思廣益，不斷的開拓新的發展思路，用新的技巧、新的方法來對機械設計進行創新，從而創造出全新的機械設計作品，不僅對機械設計發展有著一定的作用，更有利于提升機械的工作效率，開發全新的機械領域。
3.3利用現代化機械設計理論創新設計方法。
3.3.1結構模塊化設計方法。結構模塊化設計方法是近幾年來利用現代化機械設計理論創新的一種方法。其主要是在進行機械設備設計的過程中，從機械設備的功能角度著手，以產品的結構為基礎進行設計，通過分解各個機械設計的環節，能夠實現機械設計的優化，提高整體機械設計的水平。而結構模塊化設計也是目前在機械設計中較為有效的一種設計方法。
3.3.2基于機械設備特性知識的設計方法。在進行機械設計的過程中，可以利用計算機識別語言描述機械設備的特征，建立相應的知識庫，再利用領域知識建立建設方案，通過利用編碼、混合型表達以及設計目錄等方式完成機械設計工作，而應用此類設計方法能夠提高機械設計的精準度。
3.4對機械結構尺寸創新研究。
機械結構尺寸對機械性能有著直接的影響，在對機械設計創新的過程中，應注重對機械結構尺寸的創新研究。根據機械工作的原理以及所實現的功能等對尺寸以及性能參數進行設計，一般情況下，機械產品尺寸設計會受到機械產品三維參數的影響，因此，應從產品三維參數的角度出發，對設計進行工程約束、尺寸約束、拓撲約束等進行規范設計，在不違背機械運行原理的基礎上，對機械尺寸設計進行不斷的創新。另外，三維參數化對機械結構尺寸創新設計還應包含三維參數化模型、與機械模型關聯的工程圖紙等，同時還要結合圖紙視圖的尺寸、位置、比例、注釋等方面信息的參考來更好的完成機械結構尺寸的創新工作。
4總結
綜上所述，在社會經濟不斷發展的過程中，機械設計的創新也逐漸受到重視，特別是在近些年對機械設計的創新理念，應打破傳統的設計理念，實現機械設計創新工作的順利開展。通過本文對機械設計的創新方法研究分析，作者結合自身多年的工作經驗，以及自身對機械設計創新的了解，作者主要對現代機械設計創新的重要性、現代機械設計創新的特點、現代機械設計的創新方法等幾方面內容進行分析，希望通過本文的分析，進一步促進機械設計創新工作的順利開展。
參考文獻：
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1現代機械設計概述
1.1.現代機械設計的現狀。機械產品設計開發中，機械設計是十分重要的一步，是機械生產的起始段，決定了機械的性能，質量和品質。機械設計對于人類社會的進步，起到了不可磨滅的作用，極大提高了社會生產力的發展和生產的進步?，F代機械設計理論，總結了現代機械產品生產的經驗和原理，是現代機械設計的指導方針和設計綱領。而現代機械設計方法，則確保了現代機械產品能夠滿足設計初衷和功能需要。現代機械設計理論是現代機械設計方法的根本和核心，是機械設計中必須面對的基礎和要求。現代社會對與機械設計水平的要求越來越高，對現代機械設計的需求也越來越大，這就決定了現代機械設計必須要不斷進步，與時俱進，同時社會生產力水平的提高，科技水平的進步，在客觀上也推動了現代機械設計的進步，為機械設計理論和方法的發展提供了動力。
1.2.現代機械設計的特征?，F代機械不僅應用于物質于能量方面，更多的進步體現在對信息的處理，不再只注重于單一功能而傾向于綜合作用，換而言之，機械不再僅僅是一種工具，而進一步應用了智能技術使其具有了自主處理能力和信息接受交換能力。上述現代機械的進步與變化，也使現代機械設計與傳統機械設計有了很大不同，相對于傳統機械設計更多的靠以前的經驗和設計師突發的靈感，現代機械設計則更多的運用新興技術，綜合各學科內容，以現代機械設計理論為基礎和準則，展現出了機械設計在現代的新面貌。傳統機械設計是在存在需求的情況下設計出方案進而做出樣品進行實驗并根據實驗成果改進方案繼續制作樣品進行實驗，如此循環不僅費時費力，制作出的產品性能，適用性等均不能達到最優化?，F代機械設計則可以在計算機的使用下直接進行虛擬實驗，在對實驗現代機械設計方法的分類。從工程領域方面劃分現代機械設計方法，可分為現評估后優化參數改進虛擬樣機，在達到最有效果之后，再進行設計制作，不僅節約材料，降低成本，且方便快捷，設計效果較好。
1.2現代機械設計的理念。設計過程要遵循一些理性的、科學的基本原則，一般來說包括邏輯關系的確定，物理關系的確定，結構關系的確定，總體層面設計的最終確定?，F代機械設計的理念是把信息技術、計算機輔助技術、智能技術和機械工程技術相結合，通過建立數學模型進行優化，融合數學、電子信息學、化工學、人體心理學等學科知識，從形象思維開始，綜合運行各種思維方式，經過邏輯推理和判斷及相應的綜合、分析與決策，產生設計創意，經過精確的數據分析和操作，反復操作循環，最終完成設計方案。設計過程要充分考慮到設計任務，清晰設計目標，充分收集資料和數據，要設計出新結構和新方案，還要和客戶進行討論，注重各專業知識的配合，力求方案的科學性，要以嚴謹的態度對待設計圖，不斷修改方案，直到最佳，最后，現代機械設計的一個重要理念就是要將設計的過程貫徹于機械制造的始終，即使是草圖結束以后也要動態進行調整?，F代機械設計的理念秉承創新精神，注重邏輯和思維方式，運用科學合理的設計方法，結合最先進的科學技術，并且還要綜合考慮經濟性、穩定性、智能性等相關因素，充分融合環保設計、人性化設計、低能耗設計等理念，并且借鑒國內外的相關理論，實現設計理念的創新和發展。
2關于是機械設計其中的一個方面的探討
設計一部機器，其產品性能如何，關鍵在于其設計的質量。機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。制造一部機器，在滿足預期功能的前提下，要求性能好、效率高、成本低、造型美觀，同時要滿足人類工程的使用要求，在設計使用期限內要安全可靠、操作方便，維修簡單。機械設計是一個創造性的工作，同時也是充分利用已有的成功經驗的工作。因此，要很好的把繼承與創新有機結合起來，才能設計出高質量的機器。設計程序有以下幾個階段：
2.1調研階段。在調研階段應對所需要設計的機器的技術和使用要求情況做充分的調查研究和分析，通過分析，能夠進一步明確機器所應具有的功能，并為以后的決策提出由環境、經濟、加工以及時限等方面所確定的約束條件。
2.2方案的初步設計階段。方案的初步設計不單單是滿足產品功能的需要和本產品行業的發展方向，更重要的是檢驗設計者對于產品的開發的認識，以及“四新”運用的能力。初步設計的主要步驟是：確定工作原理和基本結構型式、運動形式設計、設計主要零部件，繪制初步總裝配圖，初步設計審查。
2.3產品設計階段。產品設計階段分三步：首先，是設計總裝配草圖及部件裝配草圖。根據總裝配草圖和部件裝配草圖對產品進行整體設計。再者，在產品設計階段要根據審查意見修改設計，設計全部零部件，繪制新的總圖，技術設計總審。最后的設計階段，要根據審查意見修改設計，繪制全部工作圖和制定全部技術文件。對于大型設備，需要多名設計人員分工合作、密切配合，總設計師要密切關注結合部分的連接設計，做到連接科學、簡單。而相對于批量或大量生產的產品，還要進行定型設計，考慮采取工裝設計，提高產品生產效率、降低成本。
2.4技術文件編制階段：其種類較多，常用的有產品的設計計算說明書、使用說明書、標準件、常用件、易損件的明細表等等。
計算機在機械設計中得到了日益廣泛的使用，并出現了許多高效率的設計分析軟件，如：（三維：PRE、UGNX、solidWorks等；二維：AutoCAD、CAXA電子圖版等、CAM：Cimatron、SolidCAM等）。運用計算機軟件設計，使設計變得更加快捷、標準化強，同時，利用此類軟件可以在設計階段進行多方案的對比，以及可以對不同的方案其結構強度，剛度和動力特性進行精確的分析。因此，計算機軟件繪圖在機械設計進程中替代了手工繪圖。
在繪制零件圖的同時還需要進行兩項工作，其一、工藝性審核，要考慮本企業的設備加工能力和工人的技術水平，使零件便于加工并降低制造成本。其二、標準審核，使零件結構要素、尺寸、公差配合，熱處理條件以及標準和通用零件等符合標準的規定。零件圖完成后開始圖紙核對，經過仔細校對的圖紙，能保證加工后裝配順利和滿足技術要求。最可靠的校對方法是根據已繪制好的零件圖重繪出一張總裝配圖，所有的矛盾之處就會體現出來。
綜上所述，現代機械設計是許多學科和領域的技術交融之后的捷徑，這些技術在現實機械中實現了完美的結合，前提是相關的知識在設計者的頭腦中首先實現完美的結合，構成一個有序的知識體系?，F代機械設計不可能是個人行為，在設計群體中，所以偶成員都應掌握現代機械設計的有關知識，這樣才能做到相互了解和配合，才能建立全局觀念，最終實現現代機械的完美設計。
篇9
1.現代機械設計創新要樹立創新觀念
想要對過去傳統機械設計模式進行創新，要求機械設計的人員必須要有一個大膽地創新理念，并且要將創新理念很好的應用到實踐之中去，創新就代表將過去傳統思維方式進行突破，對現代超前設計的理念來對機械設計進行思考。對于一個國家以及一個民族來說，創新是必不可少的必需品，對于一個機械設計的人員來說，如果沒有一定的創新能力，設計人員自身設計的機械產品就不能夠被人們肯定。任何一個專業以及優秀的設計人員必須要對創新的理念進行謹記，運用一個十分特別的創新思維來在機械設計過程中對問題進行深入的思考，進而不斷應用自身專業的知識來促進機械設計工作不斷的變革。
創新自身具有一定的獨創性，所謂的創新就是指勇于對過去傳統的理念進行突破，將常規思想打破，尋找一個合理的新功能、新機構以及新源里，獨創性能夠很好的使機械設計的方案在創新理念方面脫穎而出，設計人員不斷對更高層次創新工作進行追求。創新還具有一定的實用性，所謂的實用性主要體現在對于市場的可生產性以及市場的適應性這兩個方面。創新具有一定突破性，突破性要求機械設計人員必須要勇于突破慣性思維，從自身定向思維之中解脫出來，善于從新技術領域之中對有用事物進行接受，進而提出一個全新的原理，最終為機械設計工作自身打開一個全新局面。
2.現代機械設計創新要實施優化設計
現代機械優化設計主要將數學規劃作為理論以及基礎，將電子計算機作為機械設計的工具。在對各種各樣約束因素進行綜合考慮的前提之下，尋找對某些預定目標最好方案設計進行滿足的方式方法。優化設計已經成為了現代機械設計創新的方式方法里面比較先進的方法，主要建立在現代計算機技術基礎以及最優化數學理論基礎之上的，將計算機以及數學函數進行充分運用，進而計算出一種最有效率以及最優秀設計的一種方案，現代機械設計的核心理念對當前時展要求進行了滿足。在我國現代的機械優化設計研究領域中，我國已經有了一定的突破，開發一些十分先進的機械優化設計的程序，并且在機械設計行業以及領域中起到了一定的反響，但是，在應用方面對設計方法進行優化還沒有在每一個領域中進行普及，對于機械設計專業以及領域來說，在機械設計創新過程中實施優化設計已經成為了一個前進的方向。
3.現代機械設計創新要實施變型設計
在機械設計過程中實施變型設計就是指在原產品前提以及基礎之上來實施全新的開發，使得機械的零件規格更加標準，機械部件實現通用化，機械的產品實現系列化，進而能夠很好對廣大使用人員需求的機械設計方式方法進行滿足。機械產品的結構、原理以及功能都大致相同，但是，機械性能參數以及機械尺寸存在一定的不同，這一種機械設計成為縱系列設計的變型。要求在基礎型的產品基礎之上來講功能設計進行開展，這就是所謂的橫系列產品設計的變型。除此之外，機械設計具有一定的先進動力參數，這些動力參數不同類型的產品人們將其稱之為跨系列機械設計變型。由此，我們可以看出，機械設計變型設計能夠從本質上保證機械設計產品固有的原理以及基本功能不變這一情況以及前提之下，隨時隨地按照使用者需求，對機械設計其他參數進行調整，進而設計出更加完美以及完善的機械產品。機械設計一直都是一門十分精深以及具有博大知識的學科，機械設計包括多個方面，因此，機械設計自身的方式方法具有很多種，作為這一種機械設計方法之中的一種設計方法，變型設計的理念具有科學性以及先進性，能夠使機械設計將過去傳統設計的模式進行突破，進而走上一條理想、精確以及成熟的路線。
結語：
現代的機械設計必須要與創新密切相關，要求機械設計人員必須要樹立起一種創新理念，將主觀能動性進行充分發揮，與此同時，還要對現代的機械分析工具進行熟練的應用，進而能夠設計出一種更能夠滿足使用者需求、質量更高的機械。本文中，筆者主要從現代機械設計創新要樹立創新觀念、現代機械設計創新要實施優化設計以及現代機械設計創新要實施變型設計這三個方面對現代機械設計的創新方法進行了淺談。
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篇10
目前全球已進入到迅速發展的知識經濟時期，對于經濟的核心設計以及創造的發展動力和科技就在于“創造”。創造要靠思維動力支撐以及經濟環境支撐，創造要靠創新性的考慮事物的方法為前提，創造要靠很多方式來完成，只要運用了新的科技方法才可以完全熟練地對當代的機械設計獲取市場掌握權。
1.現代機械設計方法的基本特點
以自動化設計取代人工設計。充分利用先進的計算機硬件及軟件平臺，極力提高人機結合的設計系統的自動化水平，以提高產品的設計質量，這是現代機械設計方法的基本特征。以動態建模取代靜態模型。典型的如以機器結構動力學計算取代靜力學計算，以實時在線測試數據作為評價依據等。以定量計算取代定性判斷。如以有限元計算非規則零件的尺寸和剛度，取代傳統設計的經驗類比法確定箱體各部分壁厚等。以變量取代常量如最優化設計中用隨機變量取代傳統設計方法中通常以經驗常量校核的粗略數據處理方法。以優化設計取代可行性。設計用設計變量恰當地建立設計目標的數學模型，從眾多的可行性解決方案中求其最優解。強調從設計階段就并行地綜合考慮產品整個生命周期中各方面的要求與相互關系，避免串行設計中可能發生的干涉與返工。
2.現代機械設計創新要樹立創新觀念
想要對過去傳統機械設計模式進行創新，要求機械設計的人員必須要有一個大膽地創新理念，并且要將創新理念很好的應用到實踐之中去，創新就代表將過去傳統思維方式進行突破，對現代超前設計的理念來對機械設計進行思考。對于一個國家以及一個民族來說，創新是必不可少的必需品，對于一個機械設計的人員來說，如果沒有一定的創新能力，設計人員自身設計的機械產品就不能夠被人們肯定。
創新自身具有一定的獨創性，所謂的創新就是指勇于對過去傳統的理念進行突破，將常規思想打破，尋找一個合理的新功能、新機構以及新源里，獨創性能夠很好的使機械設計的方案在創新理念方面脫穎而出，設計人員不斷對更高層次創新工作進行追求。創新還具有一定的實用性，所謂的實用性主要體現在對于市場的可生產性以及市場的適應性這兩個方面。創新具有一定突破性，突破性要求機械設計人員必須要勇于突破慣性思維，從自身定向思維之中解脫出來，善于從新技術領域之中對有用事物進行接受，進而提出一個全新的原理，最終為機械設計工作自身打開一個全新局面。
3. 現代機械創新設計的研究對象
目前所說的機械創造設計是表示完全發揮出了設計者的創新能力，使用人類已經應用的有關的科技成果（這里包括概論、方式、科學技術的方法等）開始創造思考 完成擁有嶄新的、科技性以及使用性的機械和機械商品的一種實踐，這里包括了兩個內容：
3.1改善生產以及日常生活中以及擁有的機械商品的科技能力、可依靠性、適用性、可操作性等 。
3.2創新設計出新儀器、新商品、能夠用來完成新時代的需求。機械創造設計是完全基于目前已經擁有的設計學想法基上，獲取科技哲學，了解技術，思考方式，設計方式學，創造學，創新學等有關的學科有利的部分，通過相對于比較復雜的交充滿而變成的一個設計科技以及方式。因為機械創造設計當中聚合了人類的創作性思維方式，所以其商品一定應是科技和藝術相結合的產物，不僅僅為擁有商品的科技性能、安全性、實用性以及適用性外，還可以了解到和諧的科技的藝術，比如說造型的美感，擁有完全的藝術欣賞價值。
機械創新能夠分成方案構造、運動還有三個時期進行發展，其中，結構設計基本上都是就是創新性為主的，所以也就異常的困難，一般的方案是在給出一定的構造或給出某些構造經行細小變化的環境下改變的，其基本的內容是開始對尺寸設計以及動力設計進行更改，這些都是比較易于操作的，但是對于傳統設計來說，創造設計比較看重的是人在設計形成過程中，尤其是在構造時期中的重要性以及創新性的能力。這種的發明大多都為構造方案的經行創造的，是屬于創造設計范圍之內的。
4.現代機械設計創新要實施優化設計
現代機械優化設計主要將數學規劃作為理論以及基礎，將電子計算機作為機械設計的工具。在對各種各樣約束因素進行綜合考慮的前提之下，尋找對某些預定目標最好方案設計進行滿足的方式方法。優化設計已經成為了現代機械設計創新的方式方法里面比較先進的方法，主要建立在現代計算機技術基礎以及最優化數學理論基礎之上的，將計算機以及數學函數進行充分運用，進而計算出一種最有效率以及最優秀設計的一種方案，現代機械設計的核心理念對當前時展要求進行了滿足。在我國現代的機械優化設計研究領域中，我國已經有了一定的突破，開發一些十分先進的機械優化設計的程序，并且在機械設計行業以及領域中起到了一定的反響，但是，在應用方面對設計方法進行優化還沒有在每一個領域中進行普及，對于機械設計專業以及領域來說，在機械設計創新過程中實施優化設計已經成為了一個前進的方向。
5.現代機械設計創新要實施變型設計
在機械設計過程中實施變型設計就是指在原產品前提以及基礎之上來實施全新的開發，使得機械的零件規格更加標準，機械部件實現通用化，機械的產品實現系列化，進而能夠很好對廣大使用人員需求的機械設計方式方法進行滿足。機械產品的結構、原理以及功能都大致相同，但是，機械性能參數以及機械尺寸存在一定的不同，這一種機械設計成為縱系列設計的變型。要求在基礎型的產品基礎之上來講功能設計進行開展，這就是所謂的橫系列產品設計的變型。由此，我們可以看出，機械設計變型設計能夠從本質上保證機械設計產品固有的原理以及基本功能不變這一情況以及前提之下，隨時隨地按照使用者需求，對機械設計其他參數進行調整，進而設計出更加完美以及完善的機械產品。機械設計一直都是一門十分精深以及具有博大知識的學科，機械設計包括多個方面，因此，機械設計自身的方式方法具有很多種，作為這一種機械設計方法之中的一種設計方法，變型設計的理念具有科學性以及先進性，能夠使機械設計將過去傳統設計的模式進行突破，進而走上一條理想、精確以及成熟的路線。
結束語
當前的設計工作是不能夠脫離創新而獨自存在，設計工作者要具有創新思想，要切實的體現出自身的創造能力，而且要熟悉當前的分析設備，進而設計出品質更高，更加能夠符合使用者規定的設備，上述內容是存在于設計發展的整個階段的必然規定。
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篇11
在17世紀之前，人們完全憑借自身直覺，結合自身對自然環境的一種感受對使用工具進行設計。但由于條件限制，憑借直覺設計出來的產品構造比較簡單；此后，經過很長一段的發展，一些擁有豐富經驗的手工制作者憑借自身經驗將設計構思明確畫出來，也就是設計圖紙的最初版樣，設計圖紙的出現極大地推動了機械設計的發展；上世紀以來，伴隨著研究成果和研究數據的出現，加之人類長久積累的設計經驗及設計圖標、設計方案和設計公式等輔助工具開始逐漸運用到不同機械設計中來；近來來，科技的迅猛發展特別是計算機硬件及機械設計技術和軟件的不斷更新，使得機械產品的設計取得革命性地發展。
二、現代化機械設計的方法
隨著計算機技術的不斷發展，使得機械設計的方法越來越現代化。在現代化的機械產品設計中，機械設計人員普遍運用優化設計、CAD、CAE等計算機技術和工具來設計機械產品。而現代化技術和軟件在機械設計中的普及，使得機械產品的研發周期越來越短，生產成本越來越低，生產質量和生產效率越來越高。據調查，現代化的機械產品設計方法主要有以下幾種：
（一）將產品特征進行闡述的設計方法
該類設計方法需要運用計算機能夠辨識的語言來闡述機械產品的屬性與特點，這一途徑也是該類機械設計方法的顯著特征。此外，還可以借助于計算機的功能建立設計相關的資料庫，在進行產品設計時運用已建立的資料輔助進行設計。
（二）將設計元素有序結合的設計方法
該類設計方法具有明顯的設計特點，即機械設計人員將所設計出的相關設計元素有機集合起來，每個設計都有自己相對獨立的設計元素，且這些產品設計元素之間的關系密不可分。最后，將所有設計元素進行有序組合，才可以完成完整的機械設計工作。
（三）將結構模塊相互組合的設計方法
機械設計人員采用將機構模塊相互組合的方法來進行產品的方案設計，該設計方法因為結構模塊的組合相對穩定，并且比較容易將結構模塊劃分開來，所以多運用在特定機械產品的設計上面。
三、機械產品設計的過程
（一）機械產品的市場調查階段
機械產品的市場調查階段是產品設計過程中的首要步驟，其目的是對開發的機械產品進行可行性研究和市場需求預測等，以此來確定機械產品設計的要求和相關參數，以供設計人員參考并制定機械產品設計報告。
首先，機械產品設計人員需要通過對市場及客戶的調查來確定市場需求，并根據產品市場需求預測新機械產品上市后的發展狀況并擬定預測報告。其次，以國內外現有的同類技術產品的性能、質量和市場情況作為參考，對即將生產上市的新產品各方面進行考察和分析，并撰寫產品技術報告。再次，對新產品進行可行性分析，得出產品可行性分析報告。最后，將以上所得報告統一評審，并提出合理性建議供領導商討決策。
（二）機械產品方案的設計階段
第一，針對機械新產品進行產品功能原理方案設計，該原理方案對今后的產品性能及成本消耗有著最直接的影響。第二，詳細確定機械產品各部件的尺寸、形狀，并進行產品剛度及強度的計算，得出產品構造草圖。第三，在前兩步基礎上綜合考慮產品布局、樣式，得出總體設計圖。第四，化整為零，將總圖分為各部件設計圖，根據每個部件的要求和規定得出產品的生產圖紙及說明書。
（三）機械產品樣機的試制階段
首先，根據機械產品樣機的設計流程和設計方案進行樣機試制，檢驗、鑒定該樣機的試運行情況之后，對機械產品設計流程和方案進行相應修改。其次，根據修改后的設計方案和流程再進行小批機械產品試制，根據產品試運行和試銷之后的情況進一步修改、完善設計方案和流程。經過產品的試制階段后，產品的設計流程和設計方案得到進一步的完善，而機械產品本身各方面的性能也因為試驗與堅定而得到進一步提升。
（四）機械產品設備的調試階段
機械產品設備的調試階段是產品進入正式投產的重要準備環節，在這一階段，需要針對完善后的設計方案對設計流程等進行最終的確定，并對即將進行生產的各項設備和機器進行調試工作。這一階段的目標是為了即將進入大批量生產的機械產品的各方面設計文件和生產設備能夠達到投產要求并保障機械產品生產能力的持續與穩定。
四、總結
綜上所述，通過本文研究可以看出機械設計技術從古至今由簡單到復雜，由單純的手工設計到智能設計已經經歷了不少的風風雨雨而變得日趨完善和成熟。計算機相關軟件和技術為機械設計提供了豐富的現代化設計方法，這促進了機械產品生產質量、效率的提高的同時也使得機械設計技術的發展步伐加快。而機械產品設計的過程雖然繁瑣，但是必須按章有序操作，才能保障生產出來的產品能夠達標并在市場上立足。最后希望今后人們能設計出更現代化更實用的機械產品推動人類文明的進一步發展。
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篇12
一
1.“好的開端是成功的一半”。新課引入得好，可激發學生積極思考，主動學習。教師可根據需要，精心設置一個或幾個疑問，以創設情境，開門見山。
例如，在講解《螺紋的種類及應用》時，筆者如此引入：安裝自來水龍頭時，要在接口處裹上一層白色的生膠帶才不漏水，這是為什么？安裝液化氣鋼瓶上的減壓閥要逆時針旋轉才能擰緊，一般用手擰緊螺母、螺釘，順時針擰就能擰緊，這是為什么？這些問題的答案就在今天要學的章節《螺紋的種類及應用》中。
又如，學習《鏈傳動的類型和應用特點》時，筆者這樣設問：同學們都騎過自行車，如果自行車鏈條掉了，我們還能騎嗎？肯定不能，因為沒有鏈條，動力就無法傳到輪子上，可鏈條為什么會掉呢？今天我們就來共同學習《鏈傳動的類型和應用特點》。這是實踐提問引入法。
2.另一種引入法是復習提問引入法。例如在講述《輪系》一章第一節課時，筆者設置了三個問題：（1）在齒輪傳動中，一對齒輪傳動的傳動比一般限制在什么范圍？（2）帶傳動的傳動比有何特點？（3）根據實際工作要求，要實現遠距離，且傳動比準確傳動，請問選哪類傳動？以上三個問題中，前兩個問題的答案在前兩章節均已學過，是對已學知識的復習。但回答第三個問題卻非易事，除非學生預習過這一章節，否則很難給出正確答案。這樣復習上一次課的內容后引入新課，不僅鞏固了所學知識，而且有助于知識的連續和延伸。
3.新課的引入，還有一種方法――動手引入法。在引入螺紋的概念時，可讓學生用硬紙剪個直角三角形，然后以直角三角形的一條直角邊為圓周，卷成圓柱形，則三角形的斜邊所形成的曲線就是螺紋，若沿螺旋線做成有相同剖面的溝槽和凸起，這就是螺紋了。
講授凸輪機構時，學生不容易理解什么是凸輪、凸輪的形狀如何、凸輪的輪廓形狀與從動件的運動規律之間的關系。筆者先讓學生動手用硬紙片制作幾個簡單的凸輪，圓形的、大小圓弧過渡形的、三角形的都可以，再制作一個從動件，在黑板上演示一下運動過程，看看凸輪的形狀與從動件的運動之間的關系，知道從動件的運動規律是借助凸輪的輪廓曲線來實現的。因此，能實現從動件運動規律的，具有曲線輪廓的構件就是凸輪。這時，再演示凸輪機構模型，學生更容易接受。
以上三種引入法，我們應該在吃透教材、留心觀察過生活中的新型機械的基礎上靈活運用，從而更好地吸引學生的注意力，激發其學習積極性。
二
1.在展開新課教學時，對于較簡單的內容，我們可采用自學式教學法，即“提問+自學+回答+總結”。教師指定學習內容，提出相關問題。學生圍繞這些問題進行自學。教師再提問學生，把問題引入深入。最后根據學生的回答教師進行總結，使之形成新的知識。
例如，學習《變向機構》時，提出的問題可以有：什么是變向機構？常用的變向機構有哪些？各種變向機構的工作原理是什么？有何特點？等等。
2.當遇到難點、重點內容時，我們可采取分層探究、提問發展開新課。教師必須深入鉆研教材，精心設計，引導學生揭示現象的本質，深化理解知識。例如，學習《輪系》這一章時，《輪系功能》為重點之一。我們可以提出這樣一系列問題：（1）一對外嚙合圓柱齒輪傳動的中心距等于什么？它能遠距離傳動嗎？（2）平行軸輪系傳動距離等于多少？它與每一級傳動距離有什么樣的關系？（3）由前兩個問題我們可以得出什么樣的結論？以上三問，從邏輯上看，是一種推理;從結構上看，是一種增遞；從效果上看，由淺入深，自然而然得出輪系可以實現遠距離傳動的結論；從教學效果上看，可以避免讓學生死記結論，同時活躍課堂氣氛。
3.對于某些教學內容，我們還可運用類比教學法。先讓學生模仿前面的方法分析，隨后進行歸納總結，培養學生分析問題、解決問題的能力。如學習各種傳動機構時，每種傳動都是介紹結構、工作原理、參數、分類、應用特點，從詳細介紹到層層遞進分析，最后歸納總結。前面幾種傳動――摩擦輪傳動、帶傳動、螺旋傳動，教師逐一講解。當學生漸漸熟悉了這種分析傳動的方法后，讓學生模仿前面的方法分析鏈傳動，并歸納總結出鏈傳動的應用特點和應用場合。同樣，學生學完直齒圓柱齒輪傳動以后，也可以用類比法學習斜齒圓柱齒輪傳動。教師應有意識地強調這種層層推進、抽絲剝繭的分析、思考方法，讓學生養成習慣，獲得技能。
4.針對某些學習氣氛不濃的班級，我們可運用記筆記教學法――培養學生做課堂筆記的習慣，能抓住學生的思維，讓他們跟著教師轉，使其思維與教師保持一致。此法的關鍵是，教師要精心設計板書。教師的板書宜分兩部分：一為主干部分，即基本概念和基礎理論，寫在黑板醒目位置，最好不超過十句，并在下課前作總結。二為輔助部分，是一些有助于理解基礎知識的示意圖、公式推導、輔文字等。教師可以隨寫隨擦，不要求學生記下來。一節課記筆記的時間要控制在十五分鐘以內。否則，學生只顧抄寫，聽課效率就會受到影響。
5.學完一個章節，要及時地進行回顧，鞏固所學知識，教師可用歸納總結教學法。幾個章節學結束，教師要將主要內容進行比較和總結，找出異同點和重難點，使知識連成一個有機整體。例如：講完“帶傳動和鏈傳動”后，可以進行比較，比較其傳動比的計算公式、范圍、準確性、工作環境等。這樣，既利于學生理清思路，又利于學生記憶。
6.利用檢查提問教學法，可以進行查漏補缺，使學生加深對某些重難點知識的理解，同時，還可以將知識引用到生活、生產實踐中去。例如，在講解《輪系》第一節時，筆者提出了以下三個問題：（1）“定軸輪系”的軸一定是固定的嗎？（2）“輪系”從本質上說是依靠什么來變向的？又是依據什么來變速的？（3）輪系的傳動比與各級傳動比之間是什么關系？拿第一個問題來說，很多學生在學習過程中不太注意這一點。教材中的概念解釋為“定軸輪系的幾何軸線是固定的”，很容易被誤認為“定軸輪系”的軸是固定的。設置這樣一個問題，引起了學生的重視，同時也加深了學生對“定軸輪系”概念的理解。
7.要真正學好一門課程，僅憑課堂四十五分鐘是不夠的。對機械感興趣的學生，僅一本教材滿足不了其求知欲。如果教師能運用懸念提問教學法結束新課，那么一來能讓學生回顧本節課的重點知識，二來能引導學生課后自學。通過對問題的思考，學生還可以到圖書館或上網查找資料，或詢問相關技術人員，或自己尋找實物來研究。這就有助于激發學生的好奇心，使他們保持興趣，提高動手動腦能力。
例如：在《輪系》第一節課結束時，筆者設置了這樣一個懸念性問題：“剛才我們從概念上分析輪系的傳動比，并且我們學過一對齒輪傳動比為i=12，那么輪系的傳動比與齒輪齒數又有什么關系呢？請同學們課后思考?！?/p>
講完平帶傳動后，筆者提問：“在平帶傳動中帶輪的輪面為什么常做成凸弧面？”講完V帶傳動后，問：“V帶的截面角θ=40度，那么，帶輪的輪槽角φ為多少合適呢？”學完鏈傳動后，問：“普通26自行車的傳動比是多少？腳蹬一圈，自行車前進了多少米？”
學生在對上述問題進行思索、查找答案的同時，也就知道了生活中處處有機械知識，課本知識與實踐是緊密結合的，是可以解決生活的實際問題的。機械并非那么深奧，只要去探索，學習，就可以在這方面做一些小發明、小創造。
三
教師提問的五個誤區：（1）低級重復的提問。這樣會挫傷學生的學習積極性和學習興趣。（2）偏離主題的提問。這將影響本次課重點、難點的掌握。（3）無層次性的提問。它起不到推理、啟發的作用。（4）偏難的提問。它只能顧及學習能力較強的學生，對大多數學生是一種“漠視”。（5）含糊不清的提問。學生不知所云，只能消極對待。
針對上述種種誤區，教師一定要處理好四種關系：（1）點與面的關系。課堂提問應該有較大的輻射面，以點帶面，達到既培養學優生又轉化學困生的目的。（2）難與易的關系。力求深入淺出，化難為易。切忌過深過難而造成冷場。（3）顯與隱的關系。不能只問“是什么？”“對不對？”要有啟發性，否則學生會感到單調乏味。（4）多與少的關系。教師要善問、巧問。過多過濫的提問會讓學生沒有充分的時間思考，影響其對知識的理解和學習興趣；提問過少，則難以發揮學生參與教學的主動性，這勢必造成學生厭倦學習、反感學習，失去教學效果。
總的來說，提高《機械設計基礎》教學效果的途徑多種多樣。只要教師平時多留心生活和生產中的機械，潛心鉆研，不斷探索，將教學與實踐緊密結合，就能充分調動學生的能動性，找出令教學雙方都滿意的教學方法，從而提高教學效果，培養出具備較強動手動腦能力的一代新人。
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篇13
隨著科學的發展和技術的進步，機械的設計也引發了前所未有的變革，新材料新方法的引入，新工藝新手段的應用，都為傳統的機械設計工作帶來了新的思路。所以，現代機械系統設計的工作者想要設計出符合產品的市場定位以及使用功能的產品，除了要求機械系統本身要實現其預期的功能之外，還要設計出物美價廉同時運行可靠，操作方面同時環境污染程度比較小的設計作品。設計者也只有通曉多方面的技術，才能夠設計出這樣的作品出來。
1.現代機械設計的特點分析
從設計本身需要實現的系統功能的角度分析，其主要的包含了動力系統、傳動系統。執行系統以及操作系統等的部分。每一個系統之間相互配合，但是在其內部又能夠分成無數的小系統。現代化的機械設計特點無疑是很鮮明的，不但要求設計者對于產品的工作原理、結構、運動方式以傳遞方式等等的部分進行構思和設計，而且需要設計者能夠融匯多門科學知識，比如美學、仿生學、價值工程等的內容，只有這樣的設計才能夠在市場上具備相當的競爭力。
2. 現代機械設計方法的主要內容分析
現代的機械設計大都是采取科技化的手段改造傳統的設計工藝，其核心的設計方法主要可以分為以下的幾個方面：
2.1.數字化的設計方法
產品在其生命周期內的數字化建模是現代化的設計核心之一，其主要包含了在全局產品的信息定位下，以計算機來支撐其生命周期內部的全部生產過程，在這個過程中，就必須要使用計算機能夠理解的數字化定義來給出鏟平生命周期的過程。同時，產品已經成為了數字化的生產共苦，也就是說，現代化的機械設計已經成為了計算機的輔助工具，能夠實現與計算機的對接，并且能夠理解計算機的指令輸出。對于產品來講，在生產中也是需要數字化管理手段的，也就是在整個生產管理的過程中都要使用計算機對于產品的生產和研發過程進行控制與管理。
2.2.網絡化的設計大趨勢
設計網絡化的趨勢主要是在計算機硬件的支持下所實現的信息資源貢獻，采取的是團隊工作的模式，這樣的工作方式是不受地域的限制的，能夠快速的通過異地的配合實現設計。其能夠實現強強聯合，優勢互補，并且能夠在很大程度上提高設計部門的產品設計能力。我們知道，傳統的設計方法往往都是要采取一系列的串狀工作模式，在設計的過程中整個產品的開發處在一個相對靜態的過程中，這樣的模式使得在產品的設計階段不存在大范圍的信息交流，每個工序的工作人員只是單純的將所需要設計的部分完成。但是，隨著現代化設計過程中產品的復雜程度不斷的提高，在產品設計和開發的過程中就需要對于產品的設計狀況以及制造出來的質量、性能等部分進行決策。所以，在設計的過程中依然按照傳統的設計模式，就會在很大程度上擴大產品的設計時間，這對于企業在市場競爭中的地位是不利的。同時，現代化的陳平科技含量不斷的增加，使得傳統的單純依靠一家工廠設計產品的模式被打破，設計單位需要按照設計的要求，實現多家廠商的配合協同。在這樣的背景下，網絡化的趨勢也就成為了大勢所趨。
2.3.智能化的產品設計需求
智能化的產品需求指的是機械設計的自動化發展方向。也就是我們所說的智能機器人代替人類的操作，實現人機一體化的制造模式。在這樣的基礎上，智能制造技術通過不斷的完善，已經有了比較好的應用?，F代化的機械設計方法中，逐漸的出現了智能化的設計取向，其時的產品的設計人員不必了解全部的開發細節，而是通過機器人實現設計的最終制造。
3.現代機械設計方法的發展趨勢分析
3.1.全球化模式
全球化的概念是隨著互聯網技術的不斷發展以及經濟全球化不斷的深入才出現的。反映在制造業就是傳統的市場出現了國際化趨勢，銷售也在全世界的范圍內展開，產品的設計在這樣的背景下就必須要實現國際化的標準，甚至需要通過國際合作來完成，比較典型的例子就是波音747的設計和制造是在幾十個不同的國家上百家廠商的合作下才完成的。全球化的模式為現代化的機械設計帶來了前所未有的機遇，也帶給了人們前所未有的挑戰。
3.2. 綠色化的設計方式
隨著社會的發展和人類技術的進步，人們越來越發現我們生活的大自然與我們的發展是息息相關的。人們在享受著技術進步所帶來的生活便利的同時，也在經受著資源的問題以及環境的問題。所以，在設計中的綠色化方向是將來設計的一個主流的方向。這對于解決我們當前的資源問題，保護我們賴以生存的自然環境有非常重要的作用?，F階段的綠色化設計方法就是在選擇材料的過程中盡可能的選擇那些可重復使用，可降解的材料，同時，最大限度的利用現有的資源進行設計。這是當前我們解決世界環境問題和資源問題的根本所在。
3.3.人性化的設計理念
在設計中，人性化的設計理念表現在兩個方面，首先就是對于客戶來見過的個性化設計理念，按照客戶所給出的要求，小批量的生產客戶所要求的產品，這就要求設計者能夠快速的設計出客戶所需要的產品，在與客戶交流的基礎上實現生產。同時，人性化的設計理念還表現在所設計出的產品要能夠滿足人的生理以及心理的要求。要保證能夠形成一個人機互動的環境，使得人們在使用機器的過程中能夠愉快的投入到工作中去。
4.安全化的生產要求
這本來是機械設計的一個最重要的原則，但是隨著人們對于安全生產的要求越來越高，人們所關注的不僅僅是機器能不能直接的對人的身體造成表面的傷害。人們現階段已經對于機器在運行的過程中所產生的噪音、輻射乃至心理上的影響都有所關注，這就要求設計者要從人性化的設計角度出發，以現有的科技規避機器設計中的安全風險。
參考文獻：
[1]商昌橋，現代機械設計的特點及設計手段的未來發展之我見[J]，哈爾濱職業技術學院學報，2007（05）
[2]張前森，淺析現代機械設計方法及研究進展[J]，科技資訊，2011（18）
