探索现代的机械设计技术

韦义林

摘 要：随着机械工业的不断发展，机械设计技术在不断更新。机械设计受制于原材料和使用功能等因素，因此，机械设计需要使用很多不同的设计技术和方法。简要阐述了现代机械设计创新的重要性和具体的机械设计技术，希望能为相关单位提供一些借鉴之处。

关键词：机械设计；CAD；数控机床；机械制造业

中图分类号：TH122 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.135

1 现代机械设计技术创新的重要性

传统意义上的机械设计技术早已无法满足现代机械设计动态化和创新化的要求，因此，解决目前机械设计中存在的问题、促进现代机械设计技术的发展和创新具有较大的现实意义。我国注重现代机械设计中高科技的应用，并很好地改良了机械设计技术。随着科学技术的迅速发展，现代机械工程得到了很大的发展，现代机械设计技术作为机械工程的重要组成部分之一，也获得了很大的提高和进步。我国的现代机械设计技术和理念是建立在以往的机械设计技术基础上的，但现代的机械设计技术也是新技术与新理论结合的产物。这样的观念使很多创新思路和理念在现代机械设计技术中得到了应用和发展。因此，创新现代机械设计技术具有战略意义，我们应使现代机械设计技术向着智能化、绿色化、系统和定量化等方向发展。

2 现代机械设计技术

现代机械设计技术综合运用了很多领域的理论基础，比如现代力学和应用数学等重要的基础理论。此外，现代机械设计技术还运用了机械电子学、自动化等领域的很多研究理论和成果，特别是在现代计算机技术迅猛发展的状态下，计算机技术为现代机械设计技术提供了重要的技术支持。

2.1 CAD技术的应用

随着计算机技术的迅猛发展，尤其是计算机仿真技术的不断提高，利用计算机CAD软件可进行三维建模仿真演示机械设计产品，可实体演示某一个机械的零部件，并进行产品性能分析，还可以模拟组装机械系统的各个部件、查阅机械运动分析系统的资料、运动过程中试验装配某部件所在的位置。同时，还可以生成部件装配图，利用虚拟装配分析各个现代机械产品在机械系统中的性能参数。机械CAE系统主要分析工程数值、优化设计机械结构、评价机械强度设计、预估机械寿命和动力学仿真等。运用CAD技术解决了现代机械产品的造型问题后，由CAE系统解决现代机械设计的合理性、强度、寿命和动态特性等问题。CAD技术彻底更新了机械设计的设计手段和方法，摆脱了传统机械设计模式的束缚，引进了现代机械设计的观念。利用CAD技术可以使现代机械产品的设计过程得到改善，也可以使现代机械产品拥有三维造型功能；可实现现代机械系统产品的敏捷适用化；可动态化控制设计现代机械系统产品的过程；可实现现代机械产品数字化，将现代机械产品转化为数据，并应用数学知识集成化管理数据。随着机械制造业的不断发展，机械制造生产的设备已从普通的机械机床发展到了数控机床和数控加工中心，机械设计也从传统的机械设计发展成为了现代机械设计，且在现代机械设计中大量使用了CAD技术。将来实现现代机械设计无图样生产的关键技术之一是三维CAD技术。随着现代机械设计领域CAD技术和其他新技术越来越普及，现代机械工业的发展处于前所未有的繁荣阶段。

2.2 自动化技术

自动化技术是一门较为复杂的综合性技术，它与控制论、自动控制等领域都有着非常密切的关系，特别是控制理论和计算机技术影响着自动化技术。为了加快生产机械产品的速度，要使用面向对象的自动化技术。合理地利用网络技术可异地协同设计现代机械，同时，自动化装配演示机械设计产品。可通过分析运动进行基本的机构识别，展示机械内部各个构件运动时产生的数据。在现代机械设计中应用自动化技术后，可通过自动化系统为现代机械设计提供创新方案，可在现代机械设计的初期阶段运用自动化技术提供2种创新方案：在现代机械设计的基本准则下，采取创新机械设计方案；利用自动化技术将现代机械设计创新方案的功能进行改良、分解和重组。在方案的产生原理上都采用符号形式列出这2种创新的系统设计方案，而对于现代机械概念设计初期阶段使用符号的方案，机械设计自动化则会将方案进一步分解成为机构的基本形式和相互连接这2个方面。

2.3 计算机辅助设计技术

随着计算机辅助设计软件的不断更新，计算机辅助软件的可视化界面不断提高，使得计算机的虚拟模拟环境更加切合现实，越来越接近机械实际运行环境的各项指标参数，利用计算机辅助设计技术既可以大大减少机械设计成本，也可以提高机械设计效率和机械产品的功能；进行三维建模的再次开发，在采取的措施当中选择具有特征性的控制参数、驱动数据库等，设计整体的基本机械机构的三维造型，使用少量的特征控制参数驱动机械机构，并利用计算机辅助设计技术解决基本机械机构虚拟建模的问题。

3 结束语

现代机械设计技术与各行各业都有着非常密切的联系，且现代机械设计技术涉及较多的学科领域。现代机械设计中应用的设计技术和理念涉及机械设计相关专业的内容，以及美学、哲学等众多学科的内容。现代机械设计技术只有不断发展和创新，才有可能在现在科学技术发展迅速的机械设计行业内立有一席之地。因此，要根据现代机械设计技术的特点，不断创新和完善现代机械设计技术，使现代机械设计技术有更好的发展前景。在现代机械设计过程中，要确保现代机械设计出的机械系统产品可满足其预设的效果，以及使其在保证质量的前提下尽量降低成本。

参考文献

[1]张宝坤，王淑霞.关于现代机械设计方法的探讨[J].科技与企业，2013（7）：320.

[2]李彩风，刘俊峰.现代机械设计方法与农机设计[J].化工装备技术，2011（5）：186-188.

[3]周文豪.现代设计方法的综合应用[J].机械研究与应用，2011（06）：23-45.

〔编辑：张思楠〕