（身份证号：5113251978****5833，成都理工大学，四川 成都 610059）
摘要：在社会经济飞速发展，各种机械工业产品的品种、结构复杂程度也是不断增加，需求商对产品质量要求也是更高，需求供货周期逐渐的缩短，还要求低价格。传统机械工艺设计方法逐渐的暴露出不足之处，比如其设计的周期长，准备过程复杂，要求的成本高等等，因此现代机械设计应运而生，它突破了传统机械设计的只关注实现产品预期功能的要求，引导机械设计系统化、智能化的发展。下面就结合作者实际工作经验，分析机械设计方法与未来机械设计，以供借鉴。
关键词：机械设计；智能化；发展
1 现代机械设计的特点
机械设计是实现某一种功能，同时综合制造产品的经济性、制造可能性等，从而构思的一种具有创新性机械产品过程。与传统机械设计相比，现代机械设计有着其自身独有的特点，为了使得设计的产品具有更大的市场竞争力，现代机械在设计时不仅仅需要对系统的机械工作原理、运动形式、力量的传递方式、零部件结构尺寸、外部阻力、摩擦力、各零部件间的耦合方式等等进行考虑，还需要综合融入多门新的科学知识，比如计算机学、机械电子、控制理论、仿生学、美术学等等，是一种融入多门科学知识的综合性设计过程。随着社会的发展以及科技的进步，现代机械的种类越来越多，机械系统的结构复杂度也是逐年的增加。但是从系统功能角度上来说，机械系统可以分为动力系统、执行系统、控制系统、动力传输系统等等，如果再进行细分，每个系统在原系统的基础上仍可进行划分。
2 国内外现代机械设计方法概述
2.1 国外现代机械设计方法
2.1.1 普适设计理论方法
普适设计理论源自于德国，该理论方法的精髓是设计经验的积累和总结。现代机械设计方法种类很多，这就需要一个比较系统的理论方法对那些设计种类进行归纳总结。普适设计理论方法就收纳了一系列的设计理论方法，从规则到实施方法都有具体的模型。普适设计理论的重点就是创建机械设计的整体结构，对每一次的能量输入输出都以以前的经验为基础，因此基于经验的普适设计理论方法是一种很实用的方法。
2.1.2 公理化设计理论方法
公理化设计理论方法发源于美国，该方法是一种基于决策来进行设计的方法。公理化设计理论方法基于普适法经验的累积总结，利用系统理论和自身的科学决策，因此它是一种具有科学基础和法律公则的设计理论方法。公理化设计理论方法是一种很传统的方法，即使是在没有系统知识经验的情况下也是可以使用的。如果有的机械设计理论较复杂，而且根据其他的理论设计方法无法进行很好地加工，利用公理化设计理论方法就能对其进行优化完善，来达到简便、相对较完美的设计效果。
2.1.3 三次设计法理论方法
三次设计法理论产生于日本，该方法主要由三个过程组成，即系统、参数和容差三方面的设计。
（1）系统设计是整个理论设计的核心关键，也是整个机械设计的基础，一切后续设计加工都是由它开始的；（2）参数设计，顾名思义就是对每个设计步骤进行优化的参数设计，让每个功能都能优化组合，系统的参数组合达到最佳，以减少设计产品的负面影响；（3）容差设计，简单的说就是负责对整个设计过程进行检验，通过对每个参数的范围控制来减少设计的成本。以上整个过程就是三次设计。三次设计法理论是目前公认的精度最高，质量最好的机械设计方法，每一步都是提高加工质量的有效工具。
2.2 国内现代机械设计方法
2.2.1 CAD，即计算机辅助设计方法
计算机辅助机械设计方法是应计算机技术的飞速发展而生的，机械设计工作人员可以在构思、画图、修改和运算等方面利用计算机来辅助。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一新兴的学科充分利用了计算机高速运算和简便绘图的功能，提高了机械设计产品的精度和速度。相比于传统的机械设计方法用手绘或者图纸的方法来制定设计过程，计算机辅助设计不仅可以减少机械设计人员的体力劳动，更重要的是可以提高机械设计的精确度，操作简便快速，缩短设计周期，减少设计的成本。
CAD系统由硬件和软件两系统组成。所谓硬件系统就是计算机辅助机械设计的物质基础部分；软件系统是辅助设计的核心关键部分，决定了CAD的所具有的功能。整个CAD系统的系统软件部分是自动管理和控制计算机的资源，处于软件的核心内层，包括操作系统和通信系统等；支撑系统就是帮助技术人员开发应用软件的工具，所以又叫做软件开发工具；应用软件就是用户应用上述系统来自主编制各种解决问题的程序。
CAD的一般设计过程包括：（1）建模。一般常见的机械零件拥有现成的模型，但是没有的就需要先建立正确的模型；（2）程序框图。根据手工计算的步骤来设计程序的框图；（3）编制程序；（4）调试程序。
2.2.2 系统化机械设计方法
系统化的机械设计方法能把现有机械产品的功能和技术水平提高到一个崭新的高度，甚至还会改变原有机械产品的结构，能够带来巨大的经济效益。所以该方法是机械设计行业发展的趋势。
系统化设计方法能将整个设计过程进行具体化、层次化，制定出每一个层次需要达到的设计目标，把各层紧密联系起来，是整个设计系统化、具体化，更易于设计初期方案的计算机辅助设计的实现。
2.2.3 局部或全局设计方法
国内现代的机械设计方法更加的全面实用，而且更加的科学，通过局部或全局设计方法可以全面了解整个设计过程，更加系统的对设计过程进行监控和督查，来达到提高工作效率的目的。
3 未来机械设计的发展研究
面对科技的飞速发展，现代机械设计也必须要跟上时代发展的脚步，面向大众，适应市场的发展需求。
①全球化。机械行业全面发展，在全球化的趋势下机械设计占据着很重要的地位，所以在全球化的趋势下这是现代机械设计的必然发展趋势。
②网络化。在机械行业，很多人以为机械化跟网络没有很大的联系，但事实上不是这样的，在当今网络普及的现状下，网络成了大众的一个发展交流平台，当然机械设计也不例外。在未来的发展中我们必须要把机械化设计和网络紧密联系，时刻掌握机械行业的最新动向，这样才能在未来机械设计中取得先机。
③虚拟化。机械设计本来就是一个由抽象到具体的过程，自然会带有一定的虚拟色彩。
④绿色化。在可持续发展的持续推行下，未来的机械设计也要跟环境和生态联系在一起。这是较为先进的一种科学理念，设计者在进行设计的时候必须要考虑到该方法、该工艺对环境生态产生的影响，争取将污染降到最低。在提高工作效率的同时，争取将能耗降到最低。
结束语：
总之，随着我国机械设计行业的蓬勃发展，相应的设计理念也需要有所提高。目前机械设计正朝着计算机化、智能化发展，所以一些虚拟三维图形软件、智能设计软件也是未来发展的大势，但由于这些的研究起步较晚，目前还没有比较成熟的方案设计工具。另外，无论何种技术和方法，人才是技术创造的核心，人的创造性外加一些辅助手段，必然会对机械设计行业带来很大的益处。机械设计应朝着智能化、网络化、绿色化的方向发展。
参考文献
[1]张前森.浅析现代机械设计方法及研究进展[J].科技资讯，2011，12（18）：56-57.
[2]刘亚明.谈现代机械设计方法及进展[J].世界家苑，2013，12（10）：88-89.
论文作者:王云飞
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年7月下
论文发表时间:2019/1/11
标签：机械设计论文; 方法论文; 系统论文; 理论论文; 公理化论文; 过程论文; 机械论文; 《新材料·新装饰》2018年7月下论文;