摘要：随着现代机械设计理论的更新，现代机械设计技术也将会不断进步，现代机械产品的高性能高质量实用环保是现代设计方法先进性、科学性的最好体现。加强对现代机械设计理论方法的研究力度，促进机械设计水平的提高，对我国制造行业和国民经济的发展有着重要意义。
关键词：机械设计；现代设计；方法优化设计
1.现代机械设计的内涵
上世纪六十年代，人们在对机械设计研究的过程之中将机械设计的过程分为三个阶段：体验阶段、设计方案阶段以及技术设计与工艺设计阶段，这三个方面之间相互独立又相互联系。随着科学技术的不断发展，尤其是计算机技术普及之后，人们逐步的认识到机械设计不应该割裂开来，而是应该统一起来，进行系统性的设计，实现体验、设计和工艺三者之间的有效融合。在这种理念的引导之下，机械设计方法逐步融合并吸收了其他多种方法与理念，逐步形成了现代的机械设计方法。例如信息科学、计算机技术以及系统科学都成为了促进现代机械设计方法革新的重要因素。
2.现代机械设计的特点
现代社会科技发展日新月异，各种现代化新技术和新的发明如雨后春笋不断出现，各种电子技术以及机械技术与现代化的机械设备正在渐渐融合，各种机械器材的设计理论以及制作的方法都有了一定程度的改善。现代化机械设计过程也利用了计算机技术，来使得机械设计的过程更加合理，步骤更为清晰，同时还能够使设计更加趋向于人性化。规范而有效的机械设计相比于传统意义上的技术设计更具有远瞻性和创新性的特点。首先，利用现代设计的理论方法来考虑整个产品的细节问题，可以比传统机械设计方法更在的发现潜在问题，减少未来出现故障的可能，同时，现代化机械设计可以更加充分的考虑到产品的静态属性和动态属性。另外，计算机技术的日益成熟可以运用到现代的机械设计方方面面中，优化现代设计的仿真性。
3.现代机械设计方法
3.1计算机辅助设计技术
计算机辅助设计技术主要借助专业软件强大的运算及图形设计功能实现，现代机械设计主要应用CAD软件。实践表明，使用CAD软件进行现代机械的设计，不仅设计效率高，而且能从不同视图观察机械设计状况，修改方便，因此，是现代机械设计应用较高的软件。使用CAD软件进行现代机械设计时应遵循以下步骤：首先，确定数学模型。数学模型是现代机械设计的基础，一般情况下有现成的机械数学模型可供运用，但对于没有数学模型的机械零件设计，应在充分分析机械各项参数的基础上建立正确的数学模型；其次，设计合理的程序框图，计算各部件的性能、参数，为实际的设计工作的开展提供指导。再次，使用专门语言进行程序的编制。最后，加强对编制程序的细节检查，并输入相关参数进行模拟，以及时发现机械零件存在的瑕疵，通过认真调试，使其更好的符合设计要求。
3.2节能环保设计技术
随着人们环保意识的提高，现代机械设计中越来越注重环保节能方面的考虑。当前，节能性能是衡量机械设备或零件性能的重要指标之一，因此，现代机械设计中一方面先应从材料选择、使用性、加工工艺、结构布局等方面注重节能方面的考虑，以提高能源利用率、实现节能目标。另一方面，在满足设计质量要求的前提下，注意分析是否有可回收利用的资源，降低污染物的排放。
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3.3现代机械设计的并行设计
我们说的机械设计的并行设计就是在对机械产品进行设计的时候，通过应用IT技术中的CAM或者CAD技术，以集成或者并成的方式对产品设计出合适的生产步骤。这种设计方法要求机械设计人员，从设计的最初阶段就要对机械产品的整个生产过程，包括生产周期内的设计，测试，工艺规划以及配置进行细致的考虑和规划，将产品的概念设计到产品的报废等一切可能发生的问题进行分析，最大限度地对用户的需求进行把握。根据设计的效果，通过对并行设计进行全面的评价，对产品的设计进行改进，能有效地保证产品生产过程中的一次成功率，还能够增强企业的自身管理以及提高资源的利用率，减少生产成本，提高生产效益。
3.4系统化机械设计方法
现代机械设计已突破传统的机械设计只注重机械产品单纯能实现预期功能的要求，使机械设计向自系统化、信息化、柔性化和智能化的方向发展。从系统的观点出发，机械系统设计及其控制技术把原有机械产品的性能、功能以及制造技术提高到一个崭新的水平，甚至使原有的机械产品结构发生变化，所带来的经济效益和社会效益是巨大的。所以机械产品的系统化设计及其控制技术是机械工业发展的必然趋势，也是用新兴技术改造传统机械工业的有力措施。
科学技术的飞速发展，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命期缩短，更新换代速度加快。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上时代发展的需要。
目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已有了比较广泛和深入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。
系统化设计方法将设计任务由抽象到具体（由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构）进行层次划分，拟定出每一层欲实现的目标和方法，由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起，使整个设计过程系统化，使设计有规律可循，有方法可依，易于设计过程的计算机辅助实现。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，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，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。
在系统化机械设计过程中，为使设计工作更为科学合理，常把一个机械系统分解为若干个相联系的比较简单的子系统，可使设计和分析比较简便。根据需要，各子系统还可再分解为更小的子系统，依次分解，直至能进行适宜的设计和分析。系统分解时应注意以下几点：1）分解数和层次应适宜。分解数太少，子系统仍很复杂，不便于模型化和优化工作，分解数和层次太多又会给总体系统的综合造成困难；2）避免过于复杂的分界面。应尽可能选择在要素间结合支数（联系数）较少和作用较弱的地方；3）保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。通常机械系统工作时都存在着能量、物料和信息3种转换，它们从系统输入到系统输出的过程中，按一定的方向和途径流动，既不可中断，也不可紊流，即使分解成各个子系统，它们的流动途径仍应明确和畅通；4）了解分系统分解与功能分解的关系与不同。系统分解时，每个系统仍是一个系统，它把具有比较紧密联系关系的要素结合在一起，其结构组成虽稍微简单，但其功能往往还有多项。而功能分解时，是按功能体系进行逐级分解，直至不能再分解的功能单元。
4.结语
时代在发展，技术在进步，机械设计方法也在不断的革命。在计算机技术的推动下，现代机械设计方法正在向着动态化、智能化、科学化方面发展。传统的机械设计方法已经逐步的退出了历史的舞台，取而代之的更为科学与先进的现代机械设计方法。这些先进的机械设计方法必将促进我国机械设计工作的不断进步与发展。
参考文献：
[1]李彩风，刘俊峰，冯晓静，李建平.现代机械设计方法与农机设计[J].农机化研究，2015，05：186-188.
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论文作者:李伟壮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
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