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關(guān)于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新途徑分析論文
機(jī)械設(shè)計(jì)涵蓋了設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)方法等眾多方面,設(shè)計(jì)過(guò)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?jiǎng)?chuàng)新意識(shí)的有效參與,在機(jī)械設(shè)計(jì)上也追求求新求變。要實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新化,需要從機(jī)械設(shè)計(jì)的各個(gè)方面入手,實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)計(jì)流程的優(yōu)化創(chuàng)新。
1 機(jī)械設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新意識(shí)
人是生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的第一要素,因此,要實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,需要設(shè)計(jì)人員打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維范式,具備創(chuàng)新意識(shí),并將創(chuàng)新意識(shí)融入到具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中。
(1)獨(dú)創(chuàng)性。在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中,要不拘泥于現(xiàn)有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念,著力研究機(jī)械設(shè)計(jì)中的新理念、新原理、新工藝等,不斷形成獨(dú)創(chuàng)性的新型設(shè)計(jì)方案,追求設(shè)計(jì)的層次性創(chuàng)新。
(2)實(shí)用性。設(shè)計(jì)理念不能脫離機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際,要滿足機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)用性,即生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可操作性和市場(chǎng)環(huán)節(jié)的適應(yīng)性。
(3)突破性。設(shè)計(jì)理念走出固有的思維套路,借鑒其他領(lǐng)域的新技術(shù),新理念,開發(fā)新的設(shè)計(jì)原理,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的深化和精細(xì)化。
(4)立體性。也稱為聯(lián)動(dòng)性,要實(shí)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(shí)現(xiàn)橫向、豎向和逆向思維的統(tǒng)一,在設(shè)計(jì)時(shí)權(quán)衡最優(yōu)方案。
2 機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)理念通常以數(shù)學(xué)規(guī)劃作為指導(dǎo)理論,借助電腦設(shè)備予以實(shí)施,在一定的約束范圍內(nèi),尋找適用于預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,F(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)包括了現(xiàn)代科技的眾多因素,如函數(shù)、數(shù)學(xué)理論、信息技術(shù)等,通過(guò)最新型的設(shè)計(jì)途徑得出最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案,以滿足工業(yè)發(fā)展的新要求。
現(xiàn)階段我國(guó)在各行業(yè)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方面成果顯著,摸索出一系列較為優(yōu)秀的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序,因此,機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域也要及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,在保持原有性能的前提之上逐步優(yōu)化,減少設(shè)計(jì)周期,提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量,滿足科技發(fā)展對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)新模式的要求。
3 機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的變型設(shè)計(jì)
所謂變型設(shè)計(jì),就是指機(jī)械設(shè)計(jì)要在原有產(chǎn)品的類型基礎(chǔ)上,進(jìn)行深度開發(fā),從而使機(jī)械設(shè)備在零件上具備更標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格,在部件上更加通用,在設(shè)備整體上更加系統(tǒng)。變型設(shè)計(jì)憑借其先進(jìn)性和合理性,能夠突破原有設(shè)計(jì)模式,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)化。變型設(shè)計(jì)包含了縱系列和橫系列兩種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變型設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)備如在功能原理及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)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(chǔ)設(shè)計(jì)上擴(kuò)展新功能的設(shè)計(jì),則屬于橫系列范圍。此外,機(jī)械設(shè)備的三維參數(shù)化變型設(shè)計(jì)是變型設(shè)計(jì)的另外一種形式,以拓?fù)浼s束、工程約束和尺寸約束作為技術(shù)基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)相比,三維參數(shù)化變型設(shè)計(jì)既包含了傳統(tǒng)的三維模型,還能自動(dòng)更新工程視圖的尺寸、比例、位置、注釋及BOM 表,對(duì)下游工裝夾具、NC 代碼、工藝規(guī)程等關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)也能進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。
4 機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的反求設(shè)計(jì)及CAD、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用
4.1 反求設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)
在進(jìn)行這一環(huán)節(jié)的優(yōu)化分析時(shí),要注重以下技術(shù)問題:
(1)探究鉆研更有效的測(cè)量方法及機(jī)械設(shè)備,以提高精準(zhǔn)度,縮小測(cè)量的誤差。
(2)開發(fā)更加實(shí)用化的三維重構(gòu)方法及軟件系統(tǒng),以提高精準(zhǔn)度,縮小計(jì)算的誤差。
(3)有效融合數(shù)理統(tǒng)計(jì)、人工智能及精度設(shè)計(jì)理論,探索較為獨(dú)特的設(shè)計(jì)參數(shù)的還原技術(shù),解決原始設(shè)計(jì)參數(shù)的還原難題。
(4)研究產(chǎn)品主模型技術(shù),滿足反求工程II 要求,構(gòu)成建模體系,對(duì)產(chǎn)品的裝配關(guān)系加以描述,從而有利于對(duì)原始設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行還原。
(5)為便于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的還原,還要進(jìn)行軟件開發(fā),使軟件具備機(jī)械原型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和分析功能。
4.2CAD 技術(shù)
機(jī)械設(shè)計(jì)隨著科技的進(jìn)步,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的借助于CAD 技術(shù)來(lái)配合實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理想,因此,要做到機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,就要做到人機(jī)結(jié)合,充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)。在借助CAD 輔助設(shè)計(jì)時(shí),要始終將人的能動(dòng)性放在首位,合理使用計(jì)算機(jī),發(fā)揮人的創(chuàng)造性,利用計(jì)算機(jī)的準(zhǔn)確性和靈活性,以設(shè)計(jì)出更加符合機(jī)械工作新發(fā)展的機(jī)械產(chǎn)品。
4.3 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)
數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的管理軟件眾多,已普遍應(yīng)用于各個(gè)管理領(lǐng)域中,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展,離不開數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的支持,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中需要調(diào)用各種數(shù)據(jù)資料,耗費(fèi)眾多時(shí)間精力,通過(guò)建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),可以供設(shè)計(jì)人員隨時(shí)使用,節(jié)約了人力,為機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新留出了更大的空間,有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的高效化。
5 結(jié)語(yǔ)
在創(chuàng)新意識(shí)得到普遍重視的現(xiàn)代社會(huì),機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域也要努力實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新化發(fā)展,是推進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)同步發(fā)展。設(shè)計(jì)人員要具備良好的創(chuàng)新意識(shí),在各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)把握住提高創(chuàng)新節(jié)點(diǎn),借助計(jì)算機(jī)技術(shù),不斷設(shè)計(jì)出更加完備的機(jī)械設(shè)備,保持機(jī)械設(shè)計(jì)在引領(lǐng)工業(yè)發(fā)展方面的先進(jìn)性。
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