摘要：传统的设计已经不能适应于新时期的需求，现代机械设计方法依据计算机技术和设计方法学，加快了设计的进度、提升了设计的质量和成功率，为机械制造品在目前激烈的市场竞争中争取到一席之地。科学技术在机械设计中的普及，必将会提高机械产品的质量，使一些程序繁琐的设计方案得以生存制造出来。
关键词：现代机械设计 创新 方法
传统意义上的机械设计已经跟不上时代发展的需求。目前现有的机械设计是在之前的基础上融入新的知识得到的。总体而言现在的机械设计要比传统的设计方法优化很多，为生产部门带来了很多便捷。提高了机械工业的生产质量和工作效率，同时在生产机械的过程中也把失误降到了最低，节约了生产成本。科学技术的使用拓宽了机械设计的道路，让不可能成为了可能。
1 现代机械设计的方法
1.1 三次设计法
三次设计法分为三个主要的过程，即参数设计、容差设计和系统设计。参数设计是优化组合各个功能部分，让系统内的各参数达到最佳的组合，从而减小产品所带来的负面影响；容差设计是对机械设计做一个整体的检验，保证每一个参数的具体波动范围，减少制作过程中的成本；而系统设计是机械设计的基础部分和核心理念，也是机械设计的开始阶段。三次设计法的核心内容是容差设计和参数设计，它也是质量最高的设计方法。
1.2 普适设计法
普适设计注重总结和积累经验。由于机械设计种类随着时代发展逐渐增多，需要一个系统性的理论方法来归纳和总结。普适设计理论是设计方法中的典型，它建立了系统性的设计方法，在规则、方法和策略中都有确切的设计规则。普适设计理论侧重在机械设计内的结构，是一种立足于经验的方法，其能量输出和输入都是和经验相关。
1.3 公理化设计法
公理化设计法立足于决策理论。此方法结合了普适法，吸收了普适法的经验设计。公理化设计法的基础是系统理论，加上科学决策，便可以形成法律公则和科学基础为主的设计方法。这种设计方法在我国使用的历史较短，也没有丰富的经验给设计人员提供参考。但正是它的优越性使得在生产制造中设计人员的设计理念能得到展现。公理化设计方法看似简单实则依靠先进的科学理论作为支撑可以设计出一些结构比较复杂的机械。
1.4 电子信息技术设计法
通过计算机技术与通讯技术的完美结合机械设计方法得以被广泛应用。这种设计方法使设计人员的设计理念能够得以得以实现，能够利用计算机的运算方法解决人工无法完成的繁重计算工作。而计算机本身就可以凭借其精确的算法和设计思路去完成设计方案。计算机是机械设计繁重的工作得以解放，能够事半功倍的去完成一项设计。
2 树立优化设计的思想
现代优化设计建立在数学规划的基础之上，依靠计算机等现代计算工具，通过分析相关约束条件，找到既定问题的最优解的设计方法。
优化设计成果是目前提出的一个全新的理念。主要依据就是现代数学的最优化思想和目前的计算机技术作为支撑。因为设计方案较多所以优化设计的理念被普及，通过计算机中的函数计算得以实现。随着优化理念的渗透我国在优化设计方面有了质的飞跃，而且经过优化设计的产品也在国家被广泛应用并且收效很大。但是目前的科学手段还是不能解决所有设计行业的问题。根据实际而来的优化设计是现在乃至未来都会作为重点来研究，优化设计需要科学技术计算做后盾。其实还需要设计人员不断开拓视野，有敢于突破的精神。制造出符合时代特色的产品。
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3、变形设计思想
这种设计思想就是要把原设计出的产品作为试验品，在此基础上设计出更具使用意义的产品，使产品的功能得到最大层度的体现。让更多的用户喜欢这个产品。
变形设计其中有一种变形设计我们称之为三维参数变形设计，因为需要将变形中的两种约束的驱动作为设计的基础条件来进行设计。在修改尺寸时采用传统的参数设计法进行修改，并把其他的尺寸也根据情况做出一些调整，由此便得到了用一种设计结构生产出的具有不同尺寸的三维零件。对于三维参数变形而言这些设计很简单，因为除了这些变形设计还可以得到关联工程图的各个试图的尺寸、地理位置及精确的比例和详细的注解，等等一系列的机械设计所需要的参数都能够得到。为生产制造出更高标准的机械产品提供了很大帮助。
4 应用计算机技术进行机械设计
4.1 使用 CAD 软件
为了满足机械设计的需要，人们利用计算机的优点成功的设计出了一款机械设计辅助软件CAD。CAD能够帮助设计人员将复杂的设计简化，省去了计算和手动绘图。并且在设计过程中自行根据需要进行优化。因为计算机的知识及数据存储量绝对远远多于设计人员所以优化设计成果的工作比设计人员更轻松高效。通过计算机辅助软件的帮忙设计人员可以把一些繁琐和容易出错的部分交给强大的计算机，人与计算机的合理分工使得机械设计变的高效高量。
CAD软件不是万能的，尽管它做了很多工作解决了很多问题但是它依然无法离开设计者的操作。首先CAD只是辅助性软件，例如设计思路和理念及设计图纸在生产实践中能否发挥其性能这些都不是CAD所要解决。因为计算机只是安装命令去执行不具有思维，不能处理一些抽象的问题。
在未来机械设计力求实现完全自动化。设计人员的设计理念和思路一并有计算机或者某一软件完成。但是从现有技术水平来看实现着一目标还有非常长的一段距离。根据现有的机械设计水平只能做到人与计算机协同操作。利用CAD设计机械机构时主要还是要依靠设计人员的设计理念和思路。计算机只是安装指令去做一些复杂的计算和整理性的工作。所以在人机合作中设计人员占据着领导者位置而计算机只能服从指令。整个设计工作是先从设计人员开始的，然后设计人员发挥自己的创作力和想象力去指导计算机去完成一些庞大的数据处理工作。只有设计人员与计算机都发挥其最佳状态就能快速高效的制造出一些高质量的设计成果。
4.2 数据库管理
目前各行各业都在完善自己的数据管理系统，以求在激烈的市场环境中寻求发展。目前可用着商业及事业单位数据存储的软件有很多。就机械设计领域而言就需要有一个具有强大功能的数据管理软件。数据管理系统内部可以自行对数据进行分类，把一个设计方案输入进去可以结合以往的数据给出一些指示。但是就目前科学发展而言数据库实现这些功能还不是一朝一夕得以实现的，所以我们要利用科学技术实现这一目标。
设计人员在进行机械设计工作时难免会借助一些资料和以往的经典案列来丰富自己的设计。从一组数据到一个解决方案可能都需要翻阅大量书籍才能得到。抛开设计过程遇到的问题，就设计之前的准备工作就需要好长一段时间。所以技术机时代还没到来的那个机械设计的年代设计工作者是辛苦的。所以人们在了解到计算机存储量大的特点之后就把机械设计的各种数据和资料投放进去。一旦设计者需要可以迅速上网查询，而且可以多组数据一起比较。计算机普遍被应用的今天为机械设计者节省了很多时间，可以让设计人员快速做好设计准备工作，把大部分经历放在机械设计过程中。
5 结束语
机械设计人员在技术机信息技术如此发达的今天需要更创新意识，设计者要敢于突破旧的设计理念，要在实践和理论种得出具有时代特色的设计理念。设计人员要善于利用技术机的优点，在其辅助下完成质量更高的设计成果。
参考文献：
[2]李立斌．机械创新设计基础[M]．北京：国防科技大学出版社，2011.33-35
[3]檀润华．创新设计-TRIZ：发明问题解决理论[M]．北京机械工业出版社，2012.12-14
论文作者:王兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
标签：机械设计论文; 设计人员论文; 方法论文; 计算机论文; 优化设计论文; 公理化论文; 机械论文; 《基层建设》2019年第1期论文;