李志华

摘要：工业生产中，机械所发挥的作用是巨大的。机械设计影响机械性能的关键。本文将对机械设计的相关问题进行分析，以供参考。

关键词：现代机械设计；问题；方法

1.前言

机械设计是机械工业的基础，机械设计是否科学合理，直接决定了机械的性能是否满足需要。

2.机械工艺设计

2.1机械工艺设计概念

（1）工件或者零件制造加工的步骤包括机械加工工艺流程、采用机械加工、直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等方法，这种过程称为机械加工工艺过程。例如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。

（2）机械加工工艺是在工件加工流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使零件成为成品或半成品，加工的每个步骤，每个流程的如下：粗加工包括毛坯制造、打磨等，精加工分为车、钳工、铣床等，每个步骤都需要详细的数据。

2.2机械工艺设计流程

加工过程规范是零件加工过程和操作方法的过程文件之一。加工过程的内容是在特定的生产环境下，以合理的形式写出比较合理的过程和操作方法的过程。加工工艺规范包括：工件加工工艺，每道工序的具体内容以及所使用的设备和工艺设备，工件检验项目和检验方法，切削量，时间配额等。

3.现代机械设计中需要注意的问题

3.1机械设计之前要对设计任务有一个清晰的认识，并仔细收集相关信息和数据。为了理解这种机械设计的目的，机械的功能，用途和特性等都是根据市场需求设计的，以满足市场对机械的需求。相关的数据和数据是机械设计的基础。有必要根据机械设计任务书和相关数据的要求进行设计。

3.2尽可能设计新的解决方案和结构，与客户和领导者讨论，最后选择最佳解决方案。机械设计是为了满足顾客的需求，所以它与顾客的意见是分不开的。经过多次讨论，我们可以确定最佳设计。同时，要注意各种专业知识相互配合的原则。负责机械设计的部门应当按照任务书的要求，机器的内容和功能特点合理选择人员，并采用互补原则。充分发挥各类专业人才的优势，相互促进，设计科学规划。

3.3应对机械设计草图进行分析比较，并以严谨谨慎的态度对待改进。根据分析后的初步设计和开发计划，组织相关人员进行各部分的草图设计。草图设计完毕后，组织研究队进行审查，充分听取有关人员，领导及其他有关人员的意见和建议。有必要对存在缺陷的领域进行合理的讨论和改进，最终制定各方面的变化建议。

3.4机械设计只是整个机器制造的第一步。机械设计的质量直接影响到以下机械制造和其他环节。因此，机械设计草图的成功完成并不代表机械设计过程的结束。机械设计贯穿整个机器制造过程。换句话说，机械设计师还必须与制造商沟通，积极主动关心制造过程，与制造商讨论合理的加工方法，并听取制造现场技术人员和工人的意见和建议，以便及时调整零件结构，加工精度等。

4.机械选材用材料

4.1现代机械设计原则

（1）功能满意原则

顾客想要购买的不是产品本身，而是产品的功能。该功能实际上反映了客户的某些需求。机械设计的目的是构建可执行指定功能的机械产品。如果产品不具备所需功能，则设计会失去其价值。满足功能是各种产品设计的首要原则。

（2）质量保证原则

质量是产品的生命，确保质量是产品设计的重要原则。产品质量主要取决于性能和可靠性，所以这些原则主要包括：性能指标，可靠性，强度原则，刚度原则，稳定性，耐磨性，耐腐蚀性，抗蠕变性，动态特性，平衡特性，热性能等。

（3）工艺优良原则

现代机械设计，技术为本。良好的工艺原则要求设计可以通过生产过程轻松实施。它包括：可制造性，组装性，可测试性等。

（4）经济合理性原则

传统的机械设计原材料消耗大量时间，设计周期长，反复浪费。现代机械设计要求产品的开发成本，制造成本，使用成本和维护成本较低。

（5）可持续性原则

在产品投放市场后，需要考虑环境友好性，环境适应性，人机友好性，可维护性，可安装性，可拆卸性，可回收性等方面的性能行为。

4.2机械选材的一般程序

（1）要在对零件的工作条件和失效形式以及所选材料的使用寿命等方面进行调研后，再结合力学计算等科学方法对零件进行选择。

（2）对众多备选材料的性能进行和制造工艺进行综合性的评价。

5.机械设计理论和方法

5.1设计元素法

该产品使用五个设计元素进行描述：功能，效果，效果矢量，形状元素和表面参数。所有产品的特征和特征值都是在产品的五个设计元素值确定后确定的。

5.2图形建模法

使用新开发的“设计分析与指导系统”KALEIT，产品的功能结构及其相关的抽象信息通过清晰的图表层次结构进行描述，可以建立系统结构和功能关系的图形模型，以及功能层加入。设计分为两个方面：辅助方法和信息交换。信息分析方法可以使用图形符号，内容丰富的语义模型结构，可以描述整合条件，可以划分约束类型，可以实现任意关系组合。将设计方法解决方案与信息技术集成，以实现设计过程中不同抽象层之间信息关系的图形建模。

6.现代机械设计中的优良性能设计技术

首先，现代机械设计中的实验技术和可靠性设计。其主要重点是监控机械产品和系统的故障，检测故障原因，并研究消除故障和防止故障的方法，从而确保现代机械设计产品的可靠性。

其次，现代机械设计中的系统动态设计技术。其重点是频率，动态响应，运动和振动等动态特性的分析，评估和设计，以确保机器在动态变化中保持稳定。此外，它还涉及现代机械设计中的摩擦学设计技术。该技术主要研究和讨论机械工程表面是否存在摩擦磨损现象，同时保证机械工程表面的充分润滑，以保持整个机械设计产品的平稳运行。

最后，在现代机械设计中采用防腐设计技术。其主要目的是确保整个机械设计产品具有抗腐蚀性并且可以长时间使用。基本内容不仅包括防腐蚀，还包括防腐蚀结构和强度设计。另外，良好的性能设计技术还包括现代机器设计中的状态检测补偿和控制技术。

7.现代机械设计中创建竞争优势的设计技术

一是现代机械设计中的产品创新技术。创新是现代机械设计产品在激烈的市场竞争中取得优势的关键。这就要求现代机械设计师结合产品的实际功能和质量，充分发挥创意思维，创造出能够满足市场需求，客户需求，同时具有市场竞争力的产品。

其次，在现代机器设计中降低成本的设计技术。为了在激烈的市场竞争中取得优势并获得良好的经济效益，我们必须在保证产品质量和功能的同时充分降低设计成本。同时，在降低成本，保证质量的前提下，还要考虑现代机械设计的速度。随着市场的不断变化，产品设计的速度和产品投放市场的技术也是赢得市场份额的重要因素。缩短机械设计周期并降低设计成本是获得经济效益的有效途径。

第三，现代机械设计中的智能设计技术。随着科学信息技术和数字技术的飞速发展，现代机械设计中对智能自动化设计的要求也提上了日程。ICAD系统不仅具有传统CAD系统的数值计算和图形处理能力，而且具有知识处理能力，可以为整个设计过程提供智能计算机支持。

8.结束语

综上所述，科技水平的提升也将促进现代机械设计技术的不断进步，对于现代机械设计的研究探讨无疑是机械行业具有重要意义的课题，也是我们展望现代机械设计技术发展前景的重要前提。

参考文献：

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