现代机械设计的创新方法研究

刘兴权

摘 要：对于工业来讲，它的发展离不开机械设计。只有不断的设计出高品质的产品，才可以更好的为社会贡献力量。透过机械设计相关的创新思想以及相关设计等方面详细讲述了其创新的有关内容。

关键词：机械设计；创新；方法

作为规模庞大的硬件，机械的设计工作不单单要有详实的专业技术，同时还要有足够的耐心，并且要确保工作者工作细致。在过去的时候要想做好设计工作只要按照上述的规定来开展就行。但是在当前时期要想做好就必须有创新精神。

1 设计者要有创新思想

要打破过去的思维定式，要进行不断的创新，规定工作者要具有创新的思想，而且要将这种思想用到具体的工作中去。创新就表示要打破过去的定式思想，要使用新的思想来分析问题。创新不论是对于国家亦或是区域来讲都是非常关键，对于设计人员来讲，假如不具有创新水平，其活动就不能够被认可。任何优秀而且有一定水平的设计人员要时刻谨记创新思想，要通过创新思想来分析内容，进而结合自身的知识来开展好工作。接下来详细的分析创新思想。

第一，创新有着较高的独创意义，也就是说要勇于打破所有的传统思想，要寻求更为有效的思想措施。独创性会使得设计内容在思想上更为脱俗，积极的追求更高领域的发展。

第二，创新有着较高的实用意义，其展示在可以适应市场，并且能够有效的进行生产。

第三，有着强大的突破性特点，规定工作者要打破定向思想，要学会使用全新的技术，要不断的探索新的理念，为设计创造全新的发展空间。

第四，还应该有良好的联动性。所谓创新思维其实就是联动思维，其涵盖了水平方向以及竖向和反向三类，它们规定我们要从不一样层次来思索，进而得到最为优秀的内容。

2 做好设计优化发展

当前的优化设计在开展的时候是将数学规划当成前提，将电脑当成是设备，在积极的分析相关制约条件的背景下，不断的寻求最佳规划。它是当前使用众多措施中比较优秀的一类，它的中心设计思想体现了时代的发展特色。

我们国家在该方面已经做了很多的研发，探索出了很多优秀的设计程序，而且在设计领域得到了非常好的反响。不过该措施并没有应用到所有的设计领域之中。我们可以肯定该设计措施是有效的，其不单单规定工作者应该有非常强大的专业水准，还要确保他们敢于积极创新，要在过去的前提下积极的追求新的发展，进而合乎发展需要，而且不断变化发展。

使用该设计措施，能够保证我们考虑到很多层次的内容，能够更为合理的处理问题。能够保证我们获取更为精准的设计信息，缩减设计所用的时间。是当前设计工作中非常关键的一个要素，它把设计先进理念融汇到设计里，一直在寻求最为优秀的设计理念，提升了设计的品质，确保了设计彻底的打破了传统设计模式。

3 关于机械设计的变型设计

此处讲到的定型设计，具体的说是在之前的产品的开展全新的探索活动，确保零件尺寸更合乎规定，产品更为通用，更加的具有系列化特征，进而可以更加完美的合乎使用人的规定。

我们将产品功能、原理和结构都相同，而尺寸和性能参数不同的设计称为纵系列产品的设计变型；将在基础型产品的基础上扩展功能的设计称为横系列产品的设计变型；另外，设计具有先进动力参数的不同类型产品我们称之为跨系列产品的设计变型。通过上述的分析得知，定型设计能够在确保产品功效以及理念不改变的背景之下，结合使用人的规定，调节其他的一些数值，进而得到更为合理的产品。

机械产品三维参数化变型设计是以拓扑约束、尺寸约束、工程约束驱动为技术基础的变型设计方法中的一种。传统参数化设计对部分特征驱动尺寸做出修改，使其他关联尺寸得到相应调整，从而得到结构相同但尺寸不同的系列零件三维模型；三维参数化变型设计不仅包括这些，而且涵盖了三维参数化模型驱动后与之相关联的工程图的视图位置、比例、尺寸、注释、BOM表等相关信息的自动更新，生产制造的下游工装夹具、工艺规程规划、NC代码等的参数化关联设计，乃至整个产品生命周期的参数化设计。通过分析我们得知，机械设计本身是一个非常深奥的学科知识，其涵盖非常多的要素，因此具体的设计措施也应该是多样化。身为众多设计措施中的一类，定型设计思想的超前性，以及其他的一些特点使得该项设计工作打破了之前固定的设计理念，朝着更为精准合理的方向发展迈进。

4 反求设计

在探索该项内容的时候，要着重分析如下的技术内容：

（1）研发更为有益处的测量措施和机械，提升精确性，减小测量误差Δ测。

（2）研究更加实用的三维重构方法和软件系统，提高计算精度，减小计算误差Δ计。

（3）将人工智能技术、数理统计理论、精度设计等多学科技术合理融合运用，形成一种独特的设计参数还原技术，有效地解决原始设计参数还原问题。

（4）研究能满足反求工程Ⅱ要求的产品主模型技术，形成描述产品装配关系的建模体系，以利于原始设计参数的还原。

（5）开发具备原型产品设计精度分析功能，可实现原始设计参数还原的软件。

现阶段国内外反求工程所构造的CAD模型，基本上仅为几何形状重构，谈不上满足一定要求的“精度设计”和“精度制造”。为说明这一点，以下引入反求工程所独有的3个参数的概念：重构参数、实物原型参数和原始设计参数。反求工程Ⅱ设计阶段的结果是重构的CAD三维模型，这种CAD模型自然具有各种参数（主要是几何形状参数）。这些参数是反求工程依据测量点数据经拟合运算得到的，体现在重构的CAD模型上，故被称为重构参数。通常来说，反求项目并不是直接的对具体物体进行测量，所以具体物体的数值是未知的，当前，最初始的设计数值也是未知的。

目前，反求工程均使用重构后的模型参数作为制造产品的原始参数，即用重构参数去制造产品。这里我们来比较一下重构参数（制造产品的原始参数）与原始设计参数（制造原型的原始参数）之间的误差：在重构的计算中，不可避免地会产生误差，记其为计算误差Δ计；在对零件或原型进行测量时，会产生测量误差Δ测；零件或原型本身也带有误差，包括制造原型时产生的制造误差Δ制和原型在使用中的磨损和破损误差Δ损。原型是用原始设计参数制造的，现有产品是用重构参数制造的，所以这2个参数之间存在重构误差Δ构。因此，用重构参数作为原始参数制造的产品若被置于原型的环境下工作，在某些情况下会达不到要求。

5 结束语

当前的设计工作是不能够脱离创新而独自存在，设计工作者要具有创新思想，要切实的体现出自身的创造能力，而且要熟悉当前的分析设备，进而设计出品质更高，更加能够符合使用者规定的设备，上述内容是存在于设计发展的整个阶段的必然规定。

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