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現(xiàn)代機械設計的創(chuàng)新途徑的思考論文
機械設計涵蓋了設計人員、設計程序、設計方法等眾多方面，設計過程受多方因素的制約。隨著工業(yè)化程度的不斷加深，現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需要創(chuàng)新意識的有效參與，在機械設計上也追求求新求變。要實現(xiàn)機械設計的創(chuàng)新化，需要從機械設計的各個方面入手，實現(xiàn)各個設計流程的優(yōu)化創(chuàng)新。
1 機械設計人員的創(chuàng)新意識
人是生產(chǎn)和設計的第一要素，因此，要實現(xiàn)機械設計的創(chuàng)新，需要設計人員打破傳統(tǒng)的設計思維范式，具備創(chuàng)新意識，并將創(chuàng)新意識融入到具體的設計過程中。
(1)獨創(chuàng)性。在機械設計過程中，要不拘泥于現(xiàn)有的傳統(tǒng)設計觀念，著力研究機械設計中的新理念、新原理、新工藝等，不斷形成獨創(chuàng)性的新型設計方案，追求設計的層次性創(chuàng)新。
(2)實用性。設計理念不能脫離機械設計的實際，要滿足機械設計的實用性，即生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可操作性和市場環(huán)節(jié)的適應性。
(3)突破性。設計理念走出固有的思維套路，借鑒其他領域的新技術，新理念，開發(fā)新的設計原理，從而實現(xiàn)機械設計的深化和精細化。
(4)立體性。也稱為聯(lián)動性，要實現(xiàn)創(chuàng)新思維的立體性發(fā)揮，保持思維的層次性立體性，實現(xiàn)橫向、豎向和逆向思維的統(tǒng)一，在設計時權衡最優(yōu)方案。
2 機械設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化設計
現(xiàn)代優(yōu)化設計理念通常以數(shù)學規(guī)劃作為指導理論，借助電腦設備予以實施，在一定的約束范圍內，尋找適用于預期設計目標的最優(yōu)設計方案�，F(xiàn)代優(yōu)化設計包括了現(xiàn)代科技的眾多因素，如函數(shù)、數(shù)學理論、信息技術等，通過最新型的設計途徑得出最優(yōu)化的設計方案，以滿足工業(yè)發(fā)展的新要求。
現(xiàn)階段我國在各行業(yè)的優(yōu)化設計方面成果顯著，摸索出一系列較為優(yōu)秀的優(yōu)化設計程序，因此，機械設計領域也要及時進行優(yōu)化設計研究，在保持原有性能的前提之上逐步優(yōu)化，減少設計周期，提高機械設備的生產(chǎn)效率和設計質量，滿足科技發(fā)展對機械設計新模式的要求。
3 機械設計環(huán)節(jié)的變型設計
所謂變型設計，就是指機械設計要在原有產(chǎn)品的類型基礎上，進行深度開發(fā)，從而使機械設備在零件上具備更標準的規(guī)格，在部件上更加通用，在設備整體上更加系統(tǒng)[2]。變型設計憑借其先進性和合理性，能夠突破原有設計模式，實現(xiàn)設計的精準化。變型設計包含了縱系列和橫系列兩種產(chǎn)品結構的變型設計。機械產(chǎn)品設備如在功能原理及產(chǎn)品結構上相同，而只是尺寸及參數(shù)有異，就屬于縱系列范圍;而在同類產(chǎn)品的基礎設計上擴展新功能的設計，則屬于橫系列范圍。此外，機械設備的三維參數(shù)化變型設計是變型設計的另外一種形式，以拓撲約束、工程約束和尺寸約束作為技術基礎。與傳統(tǒng)的參數(shù)化設計相比，三維參數(shù)化變型設計既包含了傳統(tǒng)的三維模型，還能自動更新工程視圖的尺寸、比例、位置、注釋及BOM 表，對下游工裝夾具、NC 代碼、工藝規(guī)程等關聯(lián)設計也能進行參數(shù)化設計。
4 機械設計環(huán)節(jié)的反求設計及CAD、數(shù)據(jù)庫技術的應用
4.1 反求設計優(yōu)化要點
在進行這一環(huán)節(jié)的優(yōu)化分析時，要注重以下技術問題：
(1)探究鉆研更有效的測量方法及機械設備，以提高精準度，縮小測量的誤差。
(2)開發(fā)更加實用化的三維重構方法及軟件系統(tǒng)，以提高精準度，縮小計算的誤差。
(3)有效融合數(shù)理統(tǒng)計、人工智能及精度設計理論，探索較為獨特的設計參數(shù)的還原技術，解決原始設計參數(shù)的還原難題。
(4)研究產(chǎn)品主模型技術，滿足反求工程II 要求，構成建模體系，對產(chǎn)品的裝配關系加以描述，從而有利于對原始設計參數(shù)進行還原。
(5)為便于實現(xiàn)設計參數(shù)的還原，還要進行軟件開發(fā)，使軟件具備機械原型產(chǎn)品的設計和分析功能。
4.2CAD 技術
機械設計隨著科技的進步，尤其是計算機技術的發(fā)展，越來越多的借助于CAD 技術來配合實現(xiàn)設計理想，因此，要做到機械設計的創(chuàng)新，就要做到人機結合，充分利用計算機技術[3]。在借助CAD 輔助設計時，要始終將人的能動性放在首位，合理使用計算機，發(fā)揮人的創(chuàng)造性，利用計算機的準確性和靈活性，以設計出更加符合機械工作新發(fā)展的機械產(chǎn)品。
4.3 數(shù)據(jù)庫技術
數(shù)據(jù)庫技術的管理軟件眾多，已普遍應用于各個管理領域中，現(xiàn)代機械設計要創(chuàng)新發(fā)展，離不開數(shù)據(jù)庫技術的支持�，F(xiàn)代機械設計過程中需要調用各種數(shù)據(jù)資料，耗費眾多時間精力，通過建立完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以供設計人員隨時使用，節(jié)約了人力，為機械設計的創(chuàng)新留出了更大的空間，有利于實現(xiàn)機械設計的高效化。
5 結語
在創(chuàng)新意識得到普遍重視的現(xiàn)代社會，機械設計領域也要努力實現(xiàn)創(chuàng)新化發(fā)展，是推進現(xiàn)代工業(yè)與社會經(jīng)濟同步發(fā)展。設計人員要具備良好的創(chuàng)新意識，在各個設計環(huán)節(jié)把握住提高創(chuàng)新節(jié)點，借助計算機技術，不斷設計出更加完備的機械設備，保持機械設計在引領工業(yè)發(fā)展方面的先進性。
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