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机械设计步骤和方法范文1
【关键词】仿真技术 机械设计制造 模型创建 应用
仿真技术是伴随着计算机的普遍应用而兴起的，它结合了多门学科及理论，充分利用计算机和相关软件对所需要的设计展开虚拟实验，是一种综合性技术。在早期的计算机仿真技术中，通过随机数实验的方法解决问题，也被称之为蒙塔卡罗方法。仿真技术的成熟与稳定是在科技与工业的发展中进行的，对人们的生产生活产生了不可磨灭的影响。它从出现到应用普及主要经历了三个主要阶段：模拟机仿真、模拟数字混合机仿真以及数字机仿真。
1 仿真技术对机械设计制造行业的作用
仿真技术指的是设计人员以计算机为载体，通过利用相关软件建立数据模型，对各性能参数进行分析从而选择最优的设计方案，与传统的设计方法相比安全可靠、使用灵活，大大节约了资金，也节约了反复制造实物的时间，因其不需要制造实物而又被称为虚拟样机技术。现代的机械设计制造行业中，因为很多系统设计非常复杂，数据量庞大，在实验中存在很多难题，因此需要在计算机中建立相对应的模型对其进行仿真，对其各项参数性能等进行分析。在机械设计制造的初期，设计人员只要根据不同的方案在仿真软件中建立虚拟样机，便可以完成对不同假设的虚拟实验，选择最优方案或者对方案进行改进都非常方便。在机械设计制造行业中使用仿真技术不仅可以使计算更加精确，提升研发质量，而且也在一定程度上提升了研发效率，节约了研发资金。
2 仿真过程的实现
2.1 模型的建立
在机械设计制作的过程中，若要使用仿真技术，首先就要设计编辑条件和约束条件，确定研究目标，进而建立一个可以满足系统要求的仿真运行系统。系统初步建立之后，便要求设计者根据相应的学科知识对该系统进行数字化表述，也就是对系统建立数学模型。通常状况下，数学模型由于时间不同可分为动态和静态两种，其中动态模型又可以分为离散、连续和混合时间三种。
2.2 模型的变换
这一步骤指的是把初步建立的模型通过数学表达式的作用变换成计算机能够识别的样式，这一过程运用了部分合适的计算机算法及语言，是仿真的基础，也称之为仿真模型。若要实现模型的变换，设计者可以使用现有的仿真软件，也可以根据系统需求自行开发。
2.3 模型的实验
模型的实验指的是通过在计算机中运行仿真模型能够得到相应的仿真结果。做好了模型的建立和变换这两大步骤，也就为模型的实验打下了基础，只要是按照预期设计目标来展开的前几个步骤，那么这一步骤的实现并不困难。在对仿真结果进行衡量时，要对其可靠性进行分析，通常使用的方法有以下两种：置信通道法以及仿真过程的反向验证法。
3 仿真技术在机械设计制造中的应用
3.1 在齿轮设计中的应用
在机械装备中，齿轮可谓是最重要的零部件之一，因此，在设计中对其性能进行仿真意义重大，并且不少设计者也针对此问题做了大量研究。其中包括：使用visual lisp语言对齿轮端面的建模和仿真，从任意几何角度对其性能进行评估；用计算机仿真技术展开对圆弧针齿行星传动的研究；对影响正交齿轮传动接触点的主要参数进行研究等等。此外，计算机仿真技术在齿轮泵的齿轮设计中应用也十分广泛。
3.2 在机械结构件设计方面的应用
一个机械系统的完成需要各部分机械Y构件的组合，共同发挥它们的综合作用。因此，在对一个新产品进行设计时，各零部件的性能能否正常发挥、它们之间的配合是否得当、如何选取组合方案等问题，都离不开事先用仿真技术进行模拟优化。现在市场主流的大型三维设计软件都对结构运动仿真功能进行了开发，根据在该软件中设计的装配体的性能，对演示结构的运动展开模拟，如果需要运动学仿真，只需要提前设置好主运动件，具有极大的便利性。此外，在这些大型三维设计软件的仿真运动过程中，设计者能够从任意角度观察运动结果，还能帮助设计者检查结构的运动干涉等问题，功能十分强大。
3.3 在复杂机械加工研究方面的应用
作为机械设计制造行业的生产基础，用仿真技术对机械加工尤其是复杂机械加工能够帮助设计者研究深层次机理，在理论程度上提升了这一步骤的性能与质量。在数控加工的过程中，可以使用仿真技术编写CNC机床的零件加工程序，然后转换成为对应的图形信息，通过这些信息设计者很容易对加工参数进行设置。在磨削加工中，通过磨削时间的不同展开对这一步骤的建模，以此建立的仿真模型可以对磨削的性能和质量进行预测，促使磨削步骤的最优化。
4 结语
随着经济规模的扩大，现代工业技术得以迅速发展，各生产步骤和工艺越来越复杂，因此，必须借助自动测试和仿真等计算机技术帮助设计者对设计方案进行优化。尤其是伴随着仿真技术在机械设计制造中的使用，实现了设计者从复杂庞大的信息中对机械部件或者加工过程的最优化控制，解决了传统机械设计制造过程中无法实现的问题。
参考文献
[1]张小亚.浅谈虚拟现实技术在机械设计与制造中的应用[J].企业导报，2011（16）：276-277.
[2]崔松华.CAD/CAM技术在机械设计制造中的应用研究[J].考试周刊，2014（35）：99-100.
[3]张晓霞.遗传算法在机械设计优化中的应用及运动学仿真技术研究[D].太原：中北大学，2008.
作者简介
熊勇（1974-），男，四川省内江市人。工程硕士学位。现为内江职业技术学院机械工程系讲师。研究方向为机械工程。
机械设计步骤和方法范文2
1仿真技术对机械设计制造行业的作用
仿真技术指的是设计人员以计算机为载体，通过利用相关软件建立数据模型，对各性能参数进行分析从而选择最优的设计方案，与传统的设计方法相比安全可靠、使用灵活，大大节约了资金，也节约了反复制造实物的时间，因其不需要制造实物而又被称为虚拟样机技术。现代的机械设计制造行业中，因为很多系统设计非常复杂，数据量庞大，在实验中存在很多难题，因此需要在计算机中建立相对应的模型对其进行仿真，对其各项参数性能等进行分析。在机械设计制造的初期，设计人员只要根据不同的方案在仿真软件中建立虚拟样机，便可以完成对不同假设的虚拟实验，选择最优方案或者对方案进行改进都非常方便。在机械设计制造行业中使用仿真技术不仅可以使计算更加精确，提升研发质量，而且也在一定程度上提升了研发效率，节约了研发资金。
2仿真过程的实现
2.1模型的建立
在机械设计制作的过程中，若要使用仿真技术，首先就要设计编辑条件和约束条件，确定研究目标，进而建立一个可以满足系统要求的仿真运行系统。系统初步建立之后，便要求设计者根据相应的学科知识对该系统进行数字化表述，也就是对系统建立数学模型。通常状况下，数学模型由于时间不同可分为动态和静态两种，其中动态模型又可以分为离散、连续和混合时间三种。
2.2模型的变换
这一步骤指的是把初步建立的模型通过数学表达式的作用变换成计算机能够识别的样式，这一过程运用了部分合适的计算机算法及语言，是仿真的基础，也称之为仿真模型。若要实现模型的变换，设计者可以使用现有的仿真软件，也可以根据系统需求自行开发。
2.3模型的实验
模型的实验指的是通过在计算机中运行仿真模型能够得到相应的仿真结果。做好了模型的建立和变换这两大步骤，也就为模型的实验打下了基础，只要是按照预期设计目标来展开的前几个步骤，那么这一步骤的实现并不困难。在对仿真结果进行衡量时，要对其可靠性进行分析，通常使用的方法有以下两种：置信通道法以及仿真过程的反向验证法。
3仿真技术在机械设计制造中的应用
3.1在齿轮设计中的应用
在机械装备中，齿轮可谓是最重要的零部件之一，因此，在设计中对其性能进行仿真意义重大，并且不少设计者也针对此问题做了大量研究。其中包括：使用visuallisp语言对齿轮端面的建模和仿真，从任意几何角度对其性能进行评估；用计算机仿真技术展开对圆弧针齿行星传动的研究；对影响正交齿轮传动接触点的主要参数进行研究等等。此外，计算机仿真技术在齿轮泵的齿轮设计中应用也十分广泛。
3.2在机械结构件设计方面的应用
一个机械系统的完成需要各部分机械结构件的组合，共同发挥它们的综合作用。因此，在对一个新产品进行设计时，各零部件的性能能否正常发挥、它们之间的配合是否得当、如何选取组合方案等问题，都离不开事先用仿真技术进行模拟优化。现在市场主流的大型三维设计软件都对结构运动仿真功能进行了开发，根据在该软件中设计的装配体的性能，对演示结构的运动展开模拟，如果需要运动学仿真，只需要提前设置好主运动件，具有极大的便利性。此外，在这些大型三维设计软件的仿真运动过程中，设计者能够从任意角度观察运动结果，还能帮助设计者检查结构的运动干涉等问题，功能十分强大。
3.3在复杂机械加工研究方面的应用
作为机械设计制造行业的生产基础，用仿真技术对机械加工尤其是复杂机械加工能够帮助设计者研究深层次机理，在理论程度上提升了这一步骤的性能与质量。在数控加工的过程中，可以使用仿真技术编写CNC机床的零件加工程序，然后转换成为对应的图形信息，通过这些信息设计者很容易对加工参数进行设置。在磨削加工中，通过磨削时间的不同展开对这一步骤的建模，以此建立的仿真模型可以对磨削的性能和质量进行预测，促使磨削步骤的最优化。
4结语
随着经济规模的扩大，现代工业技术得以迅速发展，各生产步骤和工艺越来越复杂，因此，必须借助自动测试和仿真等计算机技术帮助设计者对设计方案进行优化。尤其是伴随着仿真技术在机械设计制造中的使用，实现了设计者从复杂庞大的信息中对机械部件或者加工过程的最优化控制，解决了传统机械设计制造过程中无法实现的问题。
作者:熊勇 单位:内江职业技术学院机械工程系
参考文献:
[1]张小亚.浅谈虚拟现实技术在机械设计与制造中的应用[J].企业导报,2011(16):276-277.
机械设计步骤和方法范文3
关键词：机械设计 机械制造 技术
引言
机械设计制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着科技的发展，计算机网络技术的普及，机械设计方法已经有了实质性改变，科技新成果，不断丰富着机械设计的思想、理论以及方法，不断促进了机械设计发展和变革。在我国，机械制造技术经过多年的发展取得了极大的进步，但是相比较国外一些发达国家而言，还存在着一定的差距。不断地完善机械设计与加强机械制造技术，是保证我国机械制走向世界领先水平的前提条件。
1. 当前机械制造业设计的方法及内容
当前机械制造业设计方法是在对过去传统的机械设计理念进行深刻反思的基础上，综合运用现代化的设计技术手段实施的相应机械设计，可以概括为以下三个方面主要内容。
1.1 数字化成为当前机械设计的核心特点
随着科技的进步，尤其是数字化技术的高速发展，在机械设计进行之前久能够围绕整个设计生命周期进行相应的建模工作。同时可以充分利用计算机技术进行模拟设计，并对产品设计的整个生命周期进行过程模拟，给实际机械设计提供最佳的参考素材。在设计当中，还能够综合运用大量的数字化的设计技术及方法，广泛应用计算机辅助设计以及数字管理手段对全部设计的过程进行科学管理，确保资源配置最优化、设计效率最大化。
1.2 并行化成为当前机械设计的最大趋势
依托计算机支持，机械制造设计团队能够实现更多信息的共享，从而打破了时间和空间阻隔障碍。不同地区的机械设计工作者能够在同一平台下实现协同设计工作。在机械设计的过程中能够更多地赢得技术方面的支持和帮助，实现各种优势的互助互补，不断提高设计能力和设计水平。而过去传统的机械设计往往是单方面串行的设计，每项产品均需要实施分步骤设计，在一个设计步骤完成后，才能够进行下一个步骤的设计，设计资源利用度不高。此外在设计过程中各个设计环节也缺少必要的沟通手段，无法对设计中发现的问题在第一时间进行修正，使机械设计的开发周期变得更长，并增加了设计人员的工作量。随着当前机械大型化、综合化的发展，各种机械的构造及功能都变得更加多样和复杂，机械设计开发初期确立的思路对于后期影响较大，由于设计过程比较复杂，如果前期的设计思路一旦出现纰漏，那么将很难进行及时的修正。
1.3 智能化成为当前机械设计的迫切要求
随着自动化技术在机械设计领域的广泛应用，机械的自动化程度已经变得越来越高，相应地对机械自动化设计进程也提出了更高的要求。机械设计师需要充分利用智能技术进行相应的机械设计工作，构建完善的智能化的体系。
2. 我国机械设计制造技术发展的现状分析
机械设计制造包括研究产品的设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程。它是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。我国机械制造业的快速发展，主要依靠技术引进和赶超型发展战略，严重缺乏自主研发环节，这在很大程度上限制了中国机械制造业的发展，加之中国劳动力资源丰富而资金相对短缺，致使机械制造业的科技研发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列，但主要依赖于劳动密集型产品，具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少，在国际竞争中取得了相对的劣势。同时，我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高，但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还存在一些问题。所以，就目前实际情况总体来说，中国的制造业大而不强，中国是制造大国而不是制造强国。
3. 机械产品的现代设计方法
3.1 智能化
智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体等工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。
3.2 系统化
系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素既具有独立性又存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。
3.3 模块化
模块化设计方法的主要特点是：视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。
3.4 基于产品特征知识
基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机实现产品的方案设计。
4. 机械制造中先进技术分析
随着科技的发展，产品的形状和结构的优化，对零件加工质量的要求也越来越高。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的，适用于精度高，零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。目前，数控技术发展迅速，应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。
4.1 精密与超精密加工技术
随着航空航天、计算机、材料科学、激光和自动控制系统等高科技产业的迅猛发展，综合应用当今先进的加工技术，使机械加工精度已经提高到了0.01μm的亚纳米级，并向纳米级发展。精密加工和超精密加工技术是现代制造技术的前沿和主要发展方向之一，它已经成为国际科技竞争中能否取得成功的关键技术，尤其是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中有举足轻重的地位。
4.2 超高速切削、磨削技术
超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备，以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。
4.3新一代制造装备技术
4.3.1 少无夹具制造技术
在常规制造系统中，产品生产所需大量夹具不仅耗费大量资金，更严重的是延长了产品的准备时间，形成制造过程中的“瓶颈”，这是造成柔性差、响应速度慢、生产成本高、企业竞争能力弱的主要因素之一。鉴于少无夹具制造技术所具有的重要学术意义和实用价值，国内外多个单位均在这一领域开展了研究工作。
4.3.2 虚拟轴机床
新型并联构型制造装备虚拟轴机床实质上是机器人与机床的混合物，其在结构上完全不同于传统的数控机床，具有模块化程度高，结构简单，速度、动态响应快，造价低等优点，克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷。
4.4 微细制造与纳米技术
随着人们对许多工业产品的功能集成化和外观小型化的需求，使零部件的尺寸日趋微小化。这些需求导致了自20世纪70年代起出现了微细加工和纳米制造技术，他们促使了微型机器向系统化方向发展，并形成了有广阔发展前景的微机电系统（MEMS）。
结束语
综上所述，随着科技水平的不断提升，我国机械制造业取得一定的成绩，但是我国的机械设计与制造技术还存在着一定的不足，这些都严重的影响到我国机械制造业的发展。在机械设计与制造中掌握时展的趋势，不断地对设计方法与制造技术进行完善，采用先进的机械制造技术，从而推动我国机械制造水平的提升。
参考文献：
[1]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011.
机械设计步骤和方法范文4
【关键词】机械设计，技术，现状，发展趋势
中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：
随着科技的发展,计算机网络技术的普及,机械设计方法已经有了实质性改变,科技新成果,不断丰富着机械设计的思想、理论以及方法,不断促进了机械设计发展和变革。广大机械设计师,应不断更新设计思维和方法,更好地运用现代科技,不断提高设计水平,提升市场竞争力。
一、当前机械制造业设计的方法及内容
当前机械制造业设计方法是在对过去传统的机械设计理念进行深刻反思的基础上,综合运用现代化的设计技术手段实施的相应机械设计,可以概括为以下三个方面主要内容。
1.数字化成为当前机械设计的核心特点。随着科技的进步,尤其是数字化技术的高速发展,在机械设计进行之前久能够围绕整个设计生命周期进行相应的建模工作。同时可以充分利用计算机技术进行模拟设计,并对产品设计的整个生命周期进行过程模拟,给实际机械设计提供最佳的参考素材。在设计当中,还能够综合运用大量的数字化的设计技术及方法,广泛应用计算机辅助设计以及数字管理手段对全部设计的过程进行科学管理,确保资源配置最优化、设计效率最大化。
2.并行化成为当前机械设计的最大趋势。依托计算机支持,机械制造设计团队能够实现更多信息的共享,从而打破了时间和空间阻隔障碍。不同地区的机械设计工作者能够在同一平台下实现协同设计工作。在机械设计的过程中能够更多地赢得技术方面的支持和帮助,实现各种优势的互助互补,不断提高设计能力和设计水平。而过去传统的机械设计往往是单方面串行的设计,每项产品均需要实施分步骤设计,在一个设计步骤完成后,才能够进行下一个步骤的设计,设计资源利用度不高。此外在设计过程中各个设计环节也缺少必要的沟通手段,无法对设计中发现的问题在第一时间进行修正,使机械设计的开发周期变得更长,并增加了设计人员的工作量。随着当前机械大型化、综合化的发展,各种机械的构造及功能都变得更加多样和复杂,机械设计开发初期确立的思路对于后期影响较大,由于设计过程比较复杂,如果前期的设计思路一旦出现纰漏,那么将很难进行及时的修正。
3.智能化成为当前机械设计的迫切要求。随着自动化技术在机械设计领域的广泛应用,机械的自动化程度已经变得越来越高,相应地对机械自动化设计进程也提出了更高的要求。机械设计师需要充分利用智能技术进行相应的机械设计工作,构建完善的智能化的体系。
二、机械产品的现代设计方法
1、智能化
智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体等工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。
2、系统化
系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素既具有独立性又存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。
3、模块化
模块化设计方法的主要特点是：视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。
4、基于产品特征知识
基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机实现产品的方案设计。
三、机械设计技术的发展趋势
1、优良性能设计技术
优良性能设计是以提高机械产品综合性能为目的的设计技术，在对机械及其零件进行材料、结构和尺寸设计的前提下，运用摩擦学及断裂力学等一系列科研成果，从个体设计到系统设计，并从深度和广度上拓展此项设计技术的内涵和外延。优良性能设计技术包括以下几种设计技术：可靠性设计、系统动态设计、防疲劳断裂设计、摩擦学设计、防腐蚀设计、状态监测补偿与控制技术等等。
2、竞争优势创建设计技术
竞争机制和供求关系是市场经济的两大特点，在市场经济体制下要求生产设计人员要用新观点、新原理和新功能来设计不断满足顾客需要的新产品，使企业在激烈竞争中始终处于不败之地。
竞争优势创建设计技术包括以下几种设计技术：产品创新设计、降低成本设计、快速设计、仿真与虚拟设计、智能设计、广义优化设计、造型色彩设计。它研究的问题是：产品的不断更新；在保证功能和质量的前提下，通过降低成本来提高产品经济性以加强竞争优势；缩短产品开发周期使产品投放市场的时间来提高产品竞争力；利用计算机仿真技术和计算机虚拟现实系统建立实际或联想的系统模型，并在不同条件下，对模型进行动态运行；使用智能 ICAD系统既具有数值计算和图形处理能力，又具有知识处理能力，对设计的全过程提供智能化的计算机支持；构思与表达由计算机辅助设计效果图及电子模型和由快速成型方式完成精确效果模型。
3、全寿命周期设计技术
设计产品时不仅要考虑产品的功能和结构，而且要设计产品的全寿命周期，即要设计产品的规划、设计、制造、营销、运行、使用、维修保养，直到回收再处置的全过程。全寿命周期设计意味着：在设计阶段就要考虑到产品生命历程的所有环节，以求产品全寿命周期设计的综合优化。
全寿命周期设计技术包括以下三种设计技术：并行设计、面向制造的新技术、产品数据管理技术。它研究的问题是：在产品开发的初始阶段，即规划和设计阶段，就以并行的方式综合考虑其生命周期中所有后续阶段，包括工艺规划、制造、装配、试验、检验、营销、运输、使用、维修、保养，直至回收处置等环节，降低产品成本，提高产品质量；根据制造方法全面评价和及时改进产品设计，可以得到综合目标较优的设计方案，并可争取产品设计和制造的一次成功；管理在产品生命链各环节中产生的或者所需要的大量数据和信息，包括工程规范、文档、图纸、CAE/CAD/CAM 文件、产品结构模型、产品设计结果、产品订单、供应商状况以及产品工作流程等，做到将正确的数据或信息在适当时间传递到正确的位置或传递给相应的人，这是产品全寿命周期数据管理技术研究的根本内容。
4、绿色产品设计技术
绿色产品设计技术是在产品生命周期中，按符合环境保护、资源利用率最高、能源消耗最低的要求进行设计的技术。它包括以下几种技术：面向环境设计、面向能源设计、面向材料设计、人机工程设计等。它研究的问题是：在产品整个生命周期内，考虑产品的环境属性即可拆性、可回收性、可维护性、可重复利用性和人身健康及安全性等，并将其作为设计目标，使产品满足环境目标的要求；用对环境影响最小和资源消耗最少的能源供给方式来支持产品的整个生命周期，并以最小的代价来获得能量的可靠回收和重新利用；合理选用材料，在产品整个寿命周期中的每一阶段，以材料对环境的影响有效利用作为控制目标；依据人的心理和生理特征，利用科学技术成果和数据设计技术系统，使之符合人的使用要求，改善环境和优化人机系统，随之达到最佳配合，以最小的劳动代价换取最大的经济成果。
参考文献：
[1]胡晓波 机械设计技术的发展现状与趋势轻工机械2005-09-20期刊
机械设计步骤和方法范文5
关键词：机械；设计；新理念
近年来对于机械设计的要求越来越高，这与市场经济的发展和相关企业之间的竞争有紧密的联系，促使机械设计的质量的产量都处于不断提高的发展趋势中，因此传统的机械设计方法就会遭到淘汰，取而代之的是融入了机械设计新理念的设计方法。机械设计新理念与传统的设计理念相比具有非常多十分显著的优点，体现在很多方面，本文针对这些问题都进行了较为详细的介绍。在越来越重视发展与创新的当今时代，一成不变就会遭到淘汰，而且也不能够满足时展的需求。机械设计作为机械行业发展的关键步骤，直接影响着机械的质量，从而影响其使用情况，所以必须严格把控机械设计的质量，对于其中所存在的不足要做到及时改正，只有这样才能够保障机械设计与制造行业的共同协调发展。
1传统机械设计所存在的不足之处
1.1机械零件的质量较差。机械零件的设计以及制造，到最后的使用阶段中，最为重要的就是机械零件的质量，因为零件的质量会影响到拼接之后的机械整体的质量，所以严格把控机械零件的质量是非常重要的。机械零件的质量问题除了发生在生产制造过程中之外，还最容易出现在其设计过程中，制造人员一般是按照设计图纸或者是设计内容进行零件的制造，所以设计出现问题必然会引起制造后的零件质量出现问题。近年来全球化经济发展尤为迅猛，所以需要我国的各个企业的发展速度都呈现逐渐加快的趋势，不但对机械行业的发展提出了很高的要求，而且对机械零件的设计质量也提出了非常高的要求。但是使用传统的设计方法致使机械零件在质量方面存在许多的问题，有一些是机械设备的原因所导致的，经过长期使用的机械设备在功能上出现问题，从而影响到机械设计的质量。还有人为因素，由于技术人员的工作能力不足或者是工作失误所导致的，无论是哪一种原因，最终都导致机械零件的质量不合格，这都是需要解决的问题。1.2环保理念较差。在全球都提倡节约环保的当下，我国也要响响应节能环保的号召，这体现在人们工作生活中的诸多小事上，也体现在许多行业的发展过程中，其中机械设计中就体现出了环保理念，主要是在材料的选择使用以及产品的使用性能上。使用传统的机械设计方法所设计出的零件往往不具有环保理念，首先所选择的原材料就是不合理的，原材料是机械设计和制造的基础，所以对原材料的选择和使用要求十分严格。传统的机械设计方法所选用的原材料在环保理念上就存在不足，原材料的回收性能较差，会造成材料的浪费，不能够进行回收的原材料也会污染到环境。另外，原材料还会决定机械质量，如果选择了性能或者质量较差的原材料，所生产出的零件在质量上或者使用性能上必然会出现非常严重的问题。由此可见，对原材料的选择占据着重要的位置，相关人员应该加强对其的注意，从而保障机械设计的整体质量。1.3机械的实用性能存在问题。机械设计中非常容易出现的一个问题就是具有使用性能，但是实用性能却较差，使用性能和实用性能是两个不同的概念。使用性能强调的是该种产品能够进行使用，而实用性能强调的则是在使用的基础上能够使人感觉到方便，后者更加重视人的感受。任何一项由人来进行操作使用的产品都需要考虑到其实用性能，但是往往一些传统的机械设计理念所设计出的产品的实用性能是较差的，要想取得发展，机械设计中就需要融入以人为本的新理念，从而在保障其使用性能的基础上增强其实用性能。
2机械设计新理念所具备的优点
2.1增强了机械零件的整体质量。相比于传统的机械设计理念，现如今的机械设计新理念更加符合人们的需求，也能够适应时代的发展，满足相关行业的发展需求，具有非常重要的作用和意义，为此将新理念融入到机械设计中是机械设计行业和制造企业发展所必须采取的有效措施。目前的机械设计非常注重质量问题，并且将这一因素作为机械设计中最为关键的因素，用来衡量机械设计是否合理。提高机械设计的质量体现在许多方面，首先是设计人员的技术上和一些相关技术上，由于社会的发展与需求是在以很快的速度进行增长的，所以就需要不断有新型的技术所产生，并且被应用到实际中去，从而提高机械设计的质量。另外，设计人员必须具有足够的能力，这些都是机械设计新理念中的重要内容，设计所追求的是不断创新，所以融入了新理念的机械设计也应当是不断创新和发展的。2.2设计中环保理念较强。在机械设计新理念中要注重环保，使其符合当今的环境状况，所以需要将环保理念融入到机械设计中去。主要是体现在原材料的选择上，所选用的原材料首先在质量上要是合格的，满足设计的要求，使得产品不出现质量上的问题。然后还需原材料具有环保的功能，所选择的原材料能够进行长期使用，减少资金上的浪费。另外，原材料在使用之后可以回收，不仅节省资金，还能够降低对环境的污染。环保理念是机械设计新理念中的重要内容，也非常符合当今时代的发展和需求，所以在机械设计中加入环保理念是非常显著的优点，值得推广采用。2.3机械设计注重以人为本的理念。机械设计不能单单考虑到质量问题和环保问题，主要还是需要考虑其实用情况，在设计时需要了解使用者的需求，对其进行合理的设计，要做到以人为本，一个产品只有使用者能够对其进行有效的使用，并且觉得非常舒适和便捷，这个产品的设计才是成功的，因此机械设计也需要具备这一点，这也完全符合现代设计的特点，是机械设计新理念的重要表现。
3结论
由于国家的经济发展以及综合实力等各方面的发展，给中国的机械设计行业带来了较为严峻的挑战。在这种情况下，传统的机械设计已经无法满足国家发展的需求，针对传统的机械设计中所存在的不足之处进行了介绍，并且结合机械设计新理念对其进行了相应的解决，介绍了机械设计新理念所具有的一些优点。
参考文献
[1]吕尚连.用现代设计方法树立机械设计新理念[J].大科技，2013（20）：314-315.
[2]常林.对包装机械设计新方法和新理念的分析和探讨[J].祖国：建设版，2013（7）：148-149.
机械设计步骤和方法范文6
关键词：机械设计教学；计算机辅助设计；应用
当前，随着计算机辅助设计技术及其软件的发展，已经有很多机械设计师开始利用计算机辅助设计软件从事机械设计活动，如AutoCAD、UG、CATIA、ProE等，其可以帮助设计人员对机械零件的结构进行更精确的分析和处理，提高了机械零件产品的设计质量。只有将计算机辅助设计贯穿于机械设计的整个教学过程中，才能适应当前机械设计领域不断发展的需要，其所培养出来的学生也才能更好地胜任未来的机械设计相关工作。
1.将计算机辅助设计应用于机械设计教学中的意义
计算机辅助设计在机械设计教学中的应用，有利于提升学生的空间想象能力，加深学生对机械设计知识的掌握程度，并且还能丰富学生的资料收集内容。
（1）提升学生的空间想象能力。随着计算机辅助设计技术的发展，目前市面上已经出现了多种三维CAD设计软件，利用这些软件对机械零件进行建模并展示给学生，可以使学生在头脑中形成对机械零件结构的空间认识，这是传统二维工程图所无法比拟的。
（2）加深学生对机械设计知识的掌握程度。传统的机械设计教学模式一般是老师在讲台上讲，学生拿着课本坐在下面学，即使借助了一些多媒体教学课件，也没有从根本上改变学生被动学习的模式。利用计算机辅助设计技术，老师可以将典型零件结构的设计步骤一步步地展示给学生，在这个过程中，还可以通过渗透，让学生通过对老师步骤的模仿来提高他们的设计能力。以笔者所在的高职院校为例，上课时老师将自己的电脑桌面投影到大屏幕上，然后通过实例操作对三维CAD设计软件的功能应用进行了演示，例如，如何创建草图、如何对草图执行拉伸和旋转操作等，通过老师的实例演示，学生对三维设计软件的掌握水平明显提高。
（3）丰富学生的资料收集内容。以往的机械设计资料都是一些二维工程图纸，不仅难以收集，而且不利于保存。在应用了计算机辅助设计后，学生可以对一些典型机械零件和结构的设计资料、模型和数据进行保存，从而为学生后续的机械设计学习奠定良好的基础。
2.计算机辅助设计在机械设计教学中的应用实践
在当前机械相关专业的教学过程中，通常都会涵盖一些典型机械产品及零部件的设计过程教学，如齿轮变速箱、剪切机等，我们可以在结合传统教学模式优点的基础上，通过对计算机辅助设计的应用，切实提高教学质量和效率。下面以剪切机的设计过程教学为例进行详细说明。第一，可以参考“工程力学”中剪切机的简化模型进行初步的计算机辅助设计训练，通过对简化模型的学习，学生可以初步掌握剪切机的工作原理及其中各部件的连接关系。第二，学生在充分掌握剪切机简化模型的基础上，就可以通过应用三维CAD设计软件对各部件分别进行建模。第三，学生可以进一步在三维CAD软件中建立一个装配环境，然后将第二步所建立的各部件模型导入进来，最后再根据剪切机模型中各部件间的连接关系进行虚拟装配，并定义好部件之间的连接传动副。第四，在装配模型已建立好的基础上，可以应用软件对其运动进行仿真和分析。第五，还可以借助一些CAE软件对所建模型进行应力和应变的分析，学生通过本步骤的学习，能够对连杆各部位的应力、应变情况有一个清晰的理解，这比传统设计教学中的受力分析更直观易懂，同时也可通过对分析结果的解析，让学生直观地认识到各个设计参数变化对剪切机受力变化情况的影响，从而为后续进行的优化设计打下坚实的基础。
因为剪切机模型可以简化为一个典型的连杆传动机械装置，其传动关系也比较简单，再加上实物模型的辅助，学生易于接受和学习，从而可以使学生由易到难、由简到繁，实现计算机辅助设计技能的逐步提高。
3.结束语
对于当前的机械设计教学来说，除了需要从教学内容、教学方法上进行不断的改进和创新外，还要注重将计算机辅助设计引入到教学过程中来，在机械设计教学中融入现代计算机的设计思想，增强学生学习的主动性，为今后进行相关机械设计工作打下良好的基础。
参考文献：
[1]张 超.计算机辅助设计在机械设计教学中应用的探究[J].课程教育研究，2013（14）.
