摘要：当前，对于机械结构的创新设计已经得到了较为广泛的关注，创新是为了对机械进行更好地利用，同时也是为了将其实际效能发挥出来。对于机械结构创新设计来说，一般其思维都较为统一，且以变元法为主，因为这种方法使用简单，在创新设计中利用逻辑化的思维可以对可变元素进行系统化的梳理。本文主要针对机械结构设计中的创新设计应用进行简要分析。
关键词：机械结构；设计；创新设计；应用
1机械零件结构工艺性的重要性
1.1 认真分析机械零件的结构
对机械零件（尤其是复杂零件）的结构进行分析时，首先要通过对图纸的详细分析，弄清各零件在产品中的装配关系和作用，再对该零件参数（包括形状、尺寸等）和性质（如粗糙度等）进行详细分析。
2 认真分析零件加工工艺性
在对机械零件的结构进行了详细、认真分析的基础上，搞清楚各形状和尺寸的设计基准，分析个表面工艺性，检查各加工面设计基准与定位基准是否重合，避免基准链换算而增加计算工作量。
2.1含义及特点
特种加工就是在机械零部件或产品的被加工部位，施加声、化学等能量，以去除、塑形或镀覆材料的加工方法。此类加工方法可以对硬度大、韧性高的材料以及表面复杂、敢赌低的零件进行加工，有力地解决了传统机械加工难以实现复杂结构工艺性的难题，成为一项必需的加工技术。
特种加工的主要特点是非接触性，即工具与工件很少接触，采用物理溶解、剥离等加工机理可对复杂表面的零部件进行工艺性设计。另外，还有以下优点：特种加工与零部件的机械性能无关，对各种非金属材料也可进行加工；特种加工不依靠切削原理，无排屑问题存在，是传统机械加工的有力补充；能量的控制和转换较容易，使得加工范围广、适应性强；加工余量微细进行，提高加工精度；不存在传统机械加工中的大面积热应变问题，使得表面粗糙度较低；各类型能量组合使用，可形成新的复合加工，加工效果好。
2.2 影响作用
由上述认识可知，特种加工具有很好的应用前景，发展潜力巨大。常见的特种加工类型有电火花加工、电化学加工、超声加工等。分析其特点，结合实践，利用特种加工方法进行机械结构设计，对其结构工艺性有重要作用，主要表现为：①零件的典型工艺路线发生改变通常情况下，淬火热处理在切削、成型加工后，然后再进行磨削处理。而特种加工处理形式与此不同，因工件硬度不影响加工工艺，一般都是先淬火后加工，避免部件形变；②新产品的试制周期明显缩短试制新产品时，如采用特种加工处理方式切割，便可直接加工出各种复杂的零件，省去二次工具的设计和制造，大大缩短了产品生产周期；③对产品零件的结构设计有影响为了减少应力集中轴齿根部应设计成小圆角结构，拉削加工和电解加工都存在一定劣势，其他常规方法也往往采用拼接结构，很难实现良好设计，电火花加工方法对硬度高的金属也有极高的塑性，实现整体结构设计。除这些作用外，特种加工还对传统结构工艺性好坏进行了重新衡量，例如对方孔和窄缝工艺性好坏的评定，避免典型的结构工艺流程，实现了机械结构的良好设计。由此看来，特种加工工艺在机械结构设计和制造中意义重大，推动了机械制造技术的发展，并将不断完善，促进更明显的发展。
3机械结构设计工艺性的主要影响因素
3.1 所选结构材料
各种材料的性能受力学与化学性质的影响而有差别。故选定产品材料后，考虑其工艺性能，安排产品的生产工艺流程，确定零件的基本结构。如果零件结构与所选结构材料不一致，不但加大加工难度，还导致成本增加，结构的工艺性能会较差，所以要求两者相适应。
3.2毛坯成型方法
不同结构形状的毛坯所需的毛坯成型工艺不同，一定程度上，毛坯成型工艺对机械零件的结构产生巨大影响，形状设计的复杂性根据零件的结构确定。
3.3 加工工艺过程
机器零件生产的加工工艺选择是根据零件工艺性要求而具体确定的，一般生产中，要求机器零件的结构与零件加工工艺路线相适应。
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3.4生产批量零件
要求的生产批量不同，则选用的生产工艺不同，进而影响结构工艺性。因此，如果产品或零件的结构与生产批量相适应，对提高生产效率，扩大经济效益有很重要的意义。
3.4 质量技术指标
产品的质量技术指标与生产时间与费用正相关，即指标越高，需要的生产时间和生产成本越大。一旦质量技術指标高出了一定范围，会导致成本和费用急剧增加，破坏经济效益。确定合理的产品质量指标，使其既能符合结构工艺性设计，又能满足使用要求，对保证经济性至关重要。
4机械结构创新设计的关键点分析
在机械结构设计中设计人员需要重点考虑好防腐性能，在选择材料和零部件的过程中需要考虑到因素的影响作用，另外，还需要考虑到如下元素：
设计防腐设备：机械设备需要给予其完善的空间，特别是需要确保其处于干燥的环境中，淤积介质千万不能出现，这样可以有效减少设备的腐蚀。
结构间隙腐蚀：在设计结构过程中，一般都会出现结构盲区，这些盲区位于眼睛看不到或是手触摸不到的地方。这些区域很容易沉淀物质，这些物质不仅能损害机械设备，同时还会对设备造成腐蚀，设备的使用年限会大大降低，主要体现在如下方面：焊接点、铆接结构和容器衬板结构等。设计人员在设计这些部分时一定不要出现间隙结构，从而将结构质量提高。如果上述问题不能得到解决，就需要将密封间隙增加。如果上面的设计不能达到要求，可以将间隙进行合理扩大，使得设计质量得到保证。
避免直接接触金属：在结构设计中尽量不要直接接触金属，这是因为金属容易出现腐蚀现象，所以需要将不同的金属隔离出来。
不要出现高浓度梯度：从某种意义上讲容易出现沉淀物或是冷凝物，这样会导致局部势差出现，从而使得设备的腐蚀速度增快。
在机械结构的设计中，需要将最小面积规范体现出来，这样才能将表面积最大限度地减少，通过分析实验数据知，球体结构是最好的选择，圆柱体是仅次于球体结构的选择。
5最优化结构设计方案
对于设计方案来说，它会直接影响到机械结构的实际使用效果，所以在设计方案的选择中需要高度重视，或者是设计出多种方案进行相互的对比和筛选，将最佳方案选择出来，在对设计方案进行合理分析之后，评价好设计方案，在评价过程中需要采用科学、合理的评价方法，一般使用较多的是模糊综合评判法。在综合评定时需要考虑到安全性、经济指标、社会效益、维修性和可操作性等评价因素的影响。如果是考虑到社会效益的影响，需要考虑到设备是否会经常出现故障等；如果是经济指标，需要从成本和人员两方面来考虑；如果是可操作性，需要从施工工艺方面来考虑，主要是从施工技术是否成熟等方面来考虑。所以，综合上面的因素考虑，在机械结构设计中，需要根据设备的特点对结果进行不断的优化，这样不仅能对机械设备进行调整，同时还能对设计结构进行改进。对于结构中的一些关键性的结构和零部件要建立起数学模型，这样才能对其进一步进行优化设计。因为模型能将结构特征真实反映出来，为结构设计的改进和完善提供必要的参考依据，这样才能综合性优化。随着我国当前经济发展速度的增快，我国的综合实力的重要衡量参数就是机械设备，所以需要对机械设备的结构设计进行不断的创新，这样才能不断完善好施工技术。随着我国当前科技创新的发展，机械结构设计也被不断地进行优化，测控设备的方法也得到了不断的优化和发展，设计人员的设计思路也需要与时俱进，不断将自身的创新意识提高，同时不断引进新的设计理念，使得机械设备结构设计得到不断地完善和发展。
6结束语
综上所述，机械零件结构工艺性设计是降低生产成本、提高经济效益的关键。在进行机械零件结构工艺性设计时，需要考虑诸多因素，只有将材料选择、方法设计、工艺流程、设计工艺综合起来统筹设计，才能合理确定各道工序的具体方案，减小方案设计误差，保证方案的可行性与经济性，最终确保机械零部件使用功能和质量达标外，节省时间，提高工作效率，实现良好的经济效益。
参考文献
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论文作者:王冬梅1,周伟 2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/26
标签：结构论文; 加工论文; 工艺论文; 零件论文; 结构设计论文; 机械论文; 特种论文; 《建筑学研究前沿》2017年第15期论文;