浅析机械设计在机械设计与制造中的重要性

熊华安

沈阳远大铝业工程有限公司 辽宁沈阳 110027

随着我国经济社会不断的进步和发展，在机械的设计以及制造方面也是有了更高的要求，就市场方面而言，对于产品的整体结构、品质、外观及操作的人性化等诸多方面也提出了更高的要求。目前随着现代机械设计更加趋向于程序化、科学化、系统化。也是能够有效的满足当前社会对产品各方面的需求，现代工业机械设计，对于机械的设计以及制造而言有着非常重的意义和作用。

1 机械设计在机械设计与制造中的重要性

1.1 程序性

从机械设计的过程来看，它更加重视产品从设计到生产再到销售的一体化设计，因此这就需要设计者从产品规划、产品方案的设计、技术设计以及施工总体设计等步骤进行全面的考虑，从而更加体现机械设计方法的程序性[1]。

1.2 系统性

从设计系统的角度来分析，机械设计更加注重使用系统工程来进行处理问题，因此在设计的过程中力求将各个部分进行关联，使其成为一个有机的整体，从而使整个系统得到最优化的处理，使系统与外界也能产生相应的联系。

1.3 创造性

当前我国经济处在转变经济发展方式，优化经济结构，转化增长动力的攻关期。供给侧创新不足导致很多关键设备，核心技术和高端产品依赖进口，核心技术被“卡脖子”的事情时有发生。解决这一问题的关键在提高科技创新能力，提高供给侧体系质量。因此机械设计要敢于打破常规，突破传统思维，探索新方法，新原理，并且依托先进的设计技术和工具，来开发出高品质的，具有原创性的新产品。

1.4 高效性

运用技术设计出的机械产品，在质量检测时可以直接使用计算机直接进行模拟使用，这样设计者可以直接看到自己设计产品的质量水平，同时节约了很多设计时间。除此之外机械设计可以缩短前期准备和细节工作的时间，大大提高了设计人员的工作效率。

1.5 优化性

机械设计技术力求通过不断优化相关的理论和技术，达到技术系统的优化，从而使参数、结构、系统整体等都得到最优化的处理，进而使产品具备高性能、低成本的特点。

2 机械设计方法分析

2.1 系统分析设计方法

在传统的设计方法中，一般都是将要设计的产品分为几个模块，分别进行探讨研究。但在一个公司内各部门之间并不能做到及时交流，这种现象导致各部门设计出的部件产品都是独立存在的，片面不完整的。而系统分析设计方法要求，产品在设计过程中是一个完整的整体，要用系统完整的方法进行设计，在确立好设计方案后还要把产品的制造过程和运行情况都考虑进去。要想设计出一个好产品，就要把系统开发、制造、运行三个方面综合考虑，这样设计生产出的產品才能符合社会需要[2]。

2.2 优化设计方法

传统的设计方法是根据人的经验和想法直接确定方案的设计模式，已经不再符合机械设计。优化设计方法不仅要考虑所设计产品的结构，同时还要把所设计产品的运输和流通等都考虑全面。要完成一个优秀的机械化设计方案，需把优化设计中的数学模型和设计方法都运用到其中。因为优化涉及的方法是以数学模型为基础，以计算机技术为工具，在探究数学模型的过程中找到设计产品的最佳方案，所以机械设计人员在设计产品前首先要建立一个完整的数学模型，这样一个复杂的机械问题就转变为了数学建模问题。设计人员在选出最佳方案后，应用计算机软件将设计的数学模型求出解，然后再将求出的结果应用到机械产品设计中，从而满足产品设计的各种需求。

2.3 有限元分析方法

随着计算机技术的发展，有限元分析方法迅速发展成为设计计算方法重要组成部分，这种方法的使用原理是将设计产品分成有限的、独立的、相互联结的三个部分，这些被分出的部分大多都是一些比较常见的形状。例如在有限元分析方法中，如果被分析的产品是平面的，就可以把它划分到四边形里面，如果要分析到产品是立体的，就可以把它划分到六面体里面。在划分完产品单元后，设计人员接下来就要确定所分析产品的每个变量，然后将分析出的产品变量应用的单元函数中，并进行求解，最后再将列出的单元方程连立求解[3]。

3 结语

机械设计方法是在传统机械设计方法的基础上进行的完善和发展，这个系统的主动性比较强，设计需要的时间短，消耗低的优点。除了这些，机械设计方法在产品的制造、报废、回收等方面都比传统机械设计方法要好。同时这种设计方法在设计过程中可以吸取很多领域和学科知识，并将这些优秀的资源应用到自己的产品设计中，机械设计方法的优点不仅体现在独特的创造性，它还会将不同的优秀科学技术完美的融合在一个设计产品里。因此，机械化设计如果想持续发展，就一定要与先进科学技术结合，只有这样才能使自身价值不断提高。