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【關鍵詞】機械 計算機 設計 探索

機械設計是根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進行構思、分析和計算，并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程，其目標是在各種限定的條件下設計出最好的機械，即做出優化設計。隨著科技的進步，特別是計算機科學、系統科學的發展，機械設計水平發展得很快。多種設計技術和理論交叉融合，使得機械設計方法進一步拓展，設計手段也更加精確化和智能化。

1現代機械設計概述

1.1現代機械設計的內涵

在20世紀60年代初期，人們將機械設計方案的過程分為不同的設計階段，如用戶體驗階段、設計方案階段、技術設計與工藝設計階段等。但是隨著科技的不斷發展，產品技術的發展不再單純依賴于設計者的思想靈感或經驗技術，而是逐漸發展成為一門科學，并且是以知識為基礎，具有科學設計手段的現代機械設計技術。隨后，現代機械設計又引進了多種不同的設計方法理念，例如系統科學、信息科學、計算機技術等，這些都為我國的機械設計理念增色不少。

1.2現代機械設計的特點

現代機械設計種類繁多，其結構也越來越復雜。現代機械設計可以從實現功能的角度來考查，其中包括系統功能、傳統功能、執行功能和操作功能等，這些功能都可以用來協助機械的運作，每一種功能都有其自身的特點。現代機械設計方法一般都是憑借計算機網絡或其他一些現代化機械設備，引進先進的現代化設計理念及方法，創造出具有現代化機械設計特點的作品。現代機械設計的主要工具也是計算機，如利用計算機計算、分析、繪圖等，可以大大提高現代機械設計的效率。

2現代機械設計方法

2.1現代機械設計的優化

設計的優化就是通過不同的方式進行方式的優化，在機械設計的過程中對產品的結構以及性能進行優化設計，這樣的優化是為了保證設計出的機械產品一方而具有外在的品質保證，另一方面是保證產品的內在的質量。優化設計一般分為兩種方式。

2.1.1數學規劃實現的設計優化

我們說的數學規劃法，就是把數學規劃的理論作為基礎，是一種嚴格意義上的優化方法。這種算法對理論依據有很高的要求，同時對設計流程的規格也有著嚴格的標準。因為這種規劃方法在計算的過程中要進行很多的迭代，并對數學模型要求高性態。所以這樣的優化方式的適用范圍很小，適用于目標明確，容易建立數學模型或者結構不復雜的機械設計中。

2.1.2人工智能實現的設計優化

現代機械設計是我國人民創造型勞動中的一種，機械設計的過程需要進行以下四個步驟，任務的明確，設計方案，設計技術以及設計施工，并且每個環節都要及時地對建立的模型進行仔細分析，對設計的模型進行修改與合理性評價。人工智能優化設計活動有下面兩種，一直對設計數值的計算，內容主要是大量的繪圖與計算分析；二是對設計方案進行設計以及推理，內容主要是方案的提出，方案的優化以及設計結構等方面。因為思考和推理是這種優化活動的基礎，所以這就要求設計人員要有豐富的專業知識和設計經驗。

作為機械設計重要的內容，設計方案的設計以及推理設計的結果對產品的質量起養關鍵性的作用，在這種情況下使用人工智能技術能為設計中的非數值計算工作提供保障。

2.2現代機械設計的并行設計

我們說的機械設計的并行設計就是在對機械產品進行設計的時候，通過應用IT技術中的CAM或者CAD技術，以集成或者并成的方式對產品設計出合適的生產步驟。這種設計方法要求機械設計人員，從設計的最初階段就要對機械產品的整個生產過程，包括生產周期內的設計，測試，工藝規劃以及配置進行細致的考慮和規劃，將產品的概念設計到產品的報廢等一切可能發生的問題進行分析，最大限度地對用戶的需求進行把握。根據設計的效果，通過對并行設計進行全面的評價，對產品的設計進行改進，能有效地保證產品生產過程中的一次成功率，還能夠增強企業的自身管理以及提高資源的利用率，減少生產成本，提高生產效益。

2.3現代機械的網絡協同設計

一般來說，所謂的網絡協同設計，就是通過利用現代的網絡機制，將分布在不同地方的設計資源以及設計任務進行統一，以協同工作中的機制以及平而支撐工具為基礎對信息進行有效的管理，進而完成對機械產品的研發以及設計工作。隨著現代IT技術的不斷發展與成熟，網絡時代中的寬帶也得到了很大程度上的提高，所以利用現代化中多媒體實時數據的傳輸特性，一方面能夠對機械設計中的相關數據進行了解，另一方面還能建立起數據平臺，這個數據平臺是以web為基礎的，進而解決web中數據的修改、訪問以及傳輸工作，從而進一步實現數據的共享，進一步滿足現代機械設計過程中的技術要求。

結語

總之，我們在未來的工作中，首先要進一步分析市場需求、國家的發展方向，居民對機械設備的具體訴求，之后采用有效的方式進行系統優化，保證現代機械設計方法可以長久地被應用，最后再應用到實際的生產和加工工作中。相信在日后的相關工作中，現代機械設計方法能夠取得更大的經濟效益和社會效益。

【參考文獻】

[1]開依沙爾？熱合曼 買買提明？艾尼.基于骨骼重建機理的連續體結構仿生拓撲優化方法[J].農業機械學報.2014（05）

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關鍵詞：機械設計方法；礦山機械設計；研究運用

1.前言

礦產資源的消耗量的擴大，使得礦山行業需要提高礦山機械設備的開挖效率，利用現代化的設計方法，增加礦產開采量，并保證礦山開采的安全。機械設計方法在礦山機械設計中的運用，主要就是利用現代設計理念，對老舊的礦山機械設備進行改進，并以低碳、低成本為設計原則，確保礦山機械設計具有較高的性價比。

2.機械設計方法的概念

機械設計方法就是利用現代設計理念，采用現代設計方法，并利用計算機軟件，對礦山機械設備進行設計，以提高設備的質量，降低設備的成本。在以往的礦山機械設計中，其設計大多是憑借實踐經驗及設計人員的自覺，因此具有較大的誤差，并造成大量人力、物力的浪費[1]。而現代機械設計方法，是對礦山機械設備的改進，并從低價、環保的設計理念出發，利用現代先進的科學技術對礦山機械設備進行改良設計，保證礦山機械設備更加實用、安全、高效，呈現出多元、動態、智能的發展趨勢，滿足現代礦山行業的發展需求。

3.機械設計方法在礦山機械設計中的運用

3.1機械設計方法中的CAD技術運用

礦山機械設計相對復雜，而利用現代機械設計方法，結合CAD計算機軟件技術，對礦山機械設備進行設計，就可以減小機械設計的工作量和工作難度。CAD技術可以進行工程分析，利用計算機對機械設備進行繪畫設計，并能夠實現礦山機械設備設計與生產的一體化模式。此外，CAD技術還可以利用計算機進行機械設備的模型導入，利用傳入的加工代碼程序，直接進行機械設備加工。利用CAD技術，可以將設計與生產實現有機結合，提高礦山機械設計的效率，并對設計環節進行及時改善，保障機械設計更加科學、實用[2]。

3.2機械設計方法中的可靠性設計

礦山機械設計要保證其效用，一個重要的衡量指標就是看礦山機械設計是否具有可靠性，能夠在特定環境和特定時間下，完成礦產開采工作。利用現代機械設計方法，首先需要進行設備運行實驗，對礦山機械設備的載荷、造型、尺寸、工況、材料等進行統計分析，并利用運行實驗，確定機械設備的運行數字分布，以此作為可靠的數據，推算機械設備的使用壽命、運行可靠性。利用可靠性的現代機械設計方法，進行礦山機械設計，可以通過實驗數值，對設備的可靠性進行分析，針對可靠性低的設計環節，進行及時的改進處理，保證礦山機械設備的生產安全，使其質量有所保障。

3.3機械設計方法中的有限元設計

礦山機械設備在生產過程中，會受不同作用力的影響，因此，其受力分析較為復雜。另外，在礦產開采中，需要不同類型的機械設備，使得其受力情況更加復雜。所以，為了確保礦山機械設備的受力分析更加科學、合理，就需要采用有限元設計方法對其加以設計。如：挖掘類的礦山機械設備在工作過程中，受力結構、載荷計算較復雜，以往的機械設計只是對機械表面受力情況進行簡單的分析，在通過危險截面的計算，進行結果確認。而現代機械設計方法中的有限元設計，卻能夠實行多角度的受力分析，對機械鋼板的受力詳細情況加以確定，及時發現鋼板的受力情況及應力薄弱點，對機械設備進行有效改進，提高礦山機械設備的設計質量。

3.4機械設計方法中的環保設計

隨著綠色生活理念的興起，人們的環保意識越來越強。因此，在礦山機械設計中，也要運用現代綠色設計理念，對機械設備進行設計。礦山機械設備的環保設計，旨在設計過程中盡量使用能拆分、利用、維護、回收的材料或零件，降低環境污染和能源使用，并以提高機械設備的工作效率為主，最大限度的減低噪音及節約能源。現代機械設計中的環保設計，能夠滿足礦山機械設備的使用性能，使其具有良好的環境屬性。

4.結束語

科學技術的飛速發展，使得礦山機械設備的設計理念也受到一定沖擊。在礦山機械設計過程中，只有利用現代機械設計方法，并根據礦山開采的實際情況，設計出具有較強使用性、安全性、高效性的機械設備，才能推動礦山行業的持續發展。現代機械設計方法應用于礦山機械設計，能夠有效提高礦山機械設備的性能，并在安全生產的基礎上，提高設備的經濟效益，使礦山企業具有良好的市場競爭力，謀求長期發展。

參考文獻

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關鍵詞：機械設計制作；工藝方法；研究

1機械設計制作及自動化簡介

通過機械的設計，出現設計圖紙，按照設計要求，生產加工出合格的產品，達到機械制造的要求。現代的機械設計及自動化與傳統的機械設計不同，傳統的設計方式的設計師通過手工繪制的施工圖紙，經過機械加工得到需要的產品。而現代的機械設計是應用電子計算機技術和網絡技術的融合，采取人工智能的方式，設計出模型類的設計圖，使加工者一目了然，能夠展現立體的真實的效果，方便設計的效果展示，提高機械設計的效率。

2機械設計制造方法

機械設計制造的方法比較多，具有帶表性的方法有智能化、系統化、模塊化的設計理念，設計出新穎的設計圖，才能通過加工制作得到更先進的機械加工的產品。

2.1智能化的方法

應用計算機軟件進行機械設計及自動化控制的過程，通過三維軟件繪制出立體的設計圖，滿足機械加工生產的需要，達到現代化的設計水平，節約設計師的時間，提高機械設計效率，是現代機械設計及自動化專業的需要，也是一種具有長遠發展前景的設計方法。依據設計方法學的理論，利用智能化設計軟件和計算機三維制圖軟件的組合應用，描述產品的結構，啟發產品的構思，經過合理的設計構成產品的設計圖，達到計算機系統輔助方案的設計。智能化的方法是通過計算機技術和虛擬現實技術的融合，有經驗的設計師的設計，完成高標準的設計圖紙，經過精細的加工制作，達到機械產品的質量，滿足用戶的需要。

2.2系統化的方法

將機械設計看做是由若干個元素組成的一個體系，在系統中各個元素之間既相互連續，又保持獨立，將整體設計完成，就形成了一個系統的設計圖紙。如一個大型建筑的設計，包括每個組成部分的設計，綜合起來就是一個整體。將系統中的每個獨立的部分進行設計，再將其結合起來。從機械產品開發的宏觀出發，利用產品的質量控制設計方法，拓展設計思路，將用戶的需求轉換為各個階段的設計目標，并分步實施。將產品的設計過程劃分為不同的工能層次，并按照從底層到高層的順序進設計開發，進行科學地歸納總結，首先將產品看成一個系統，其次是將設計過程看成是一個完整的設計系統。根據產品目標設計出不同元素的結果，將所有元素進行組合，就完成了整個系統的設計，之后進行加工制造，達到產品的質量標準。

2.3模塊化的方法

把機械設計產品的組成看成是一個模塊，其中有一些小的模塊集合而成的一個大的模塊，經過精心設計，最后能夠達到同一個性質的產品的模塊化處理的結果，形成了一些列模塊化的設計，滿足現代機械加工企業的需求。以產品結構為基礎，進行模塊化的設計及加工制造。將需要設計的產品進行分解，分成若干個模塊，分別進行設計加工制造，最終組合為一個完整的產品，達到設計的要求，滿足機械加工的質量標準。結合計算機設計制圖軟件CAD的應用，設計出立體的產品圖，方便進行加工制造，和以往的機械設計進行比較，更加直觀和清晰，方便加工制造，易得到合格的產品。

2.4以產品特征為目標的設計

基于產品的特征，應用計算機程序，描述產品的性能和特征，進行產品制造方案的設計，這種機械設計制造的工藝方法，是依據產品為基準的設計理念，將設計變成實際的產品，方便加工制作。可以通過立體圖，直接能夠看到預加工產品的外觀和結構，更有利于加工出合格的產品，避免圖紙和加工結果不符的問題，提高了設計與制造之間的協調統一關系。將產品的特征作為機械設計制造的依據，并按照特征進行設計的方法，突出產品的特征，滿足設計的理念，用設計領域的知識體系，去分析產品的特征，完成計算機的輔助設計，再進行加工制作，就可以得到合格的產品，滿足機械零部件的加工需求。

3機械設計制造的發展方向

隨著社會的進步及計算機技術與網絡技術的不斷發展，機械設計制造具有網絡化的發展趨勢，可以通過計算機網絡的傳輸功能，實現資源共享。將機械設計圖紙進行加密處理，通過計算機網絡傳輸給用戶，達到用戶的需求，即可進行加工生產。人工智能技術的應用，可以將機械設計及制造達到智能化的目標，通過智能機器人完善機械設計及自動化的過程，節約人的勞動強度，提高設計的時效。通過計算機程序的輸入，保證設計質量，達到機械設計的高標準，適應不斷發展變化的機械制造業的需要。微機械設計自動化系統的建立，利用計算機技術，將設計及制造幾何尺寸不超過1立方厘米的產品，作為微機械設計領域的產品標準，如目前手機上的元件，幾何尺寸雖小，功能巨大，設計加工難度比較大，加工精度要求高，體現了現代化的機械設計及制造技術的優越性。微米、納米技術的出現，光刻錄技術的應用，超精密儀器和部件的生產加工，都需要機械設計制造及自動化的支持。

4結束語

通過對機械設計制作方法的研究，智能化、系統化、模塊化的設計方法在機械設計制造企業得到廣泛地應用。

參考文獻

[1]梁宏飛.基于機械制造工藝探討合理化的機械設計[J].華東科技：學術版，2015.

[2]柏長友.基于機械制造工藝的合理化機械設計[J].中國機械，2014.

[3]秦海亮.機械設計中的加工工藝研究與探討[J].工業設計，2015.

[4]周啟沖.關于職業中專機械設計制造專業教學的研究與探討[J].考試周刊，2012.

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關鍵詞:機械;設計方法;展望

Abstract: The mechanical design is an important part of mechanical engineering, mechanical design is in accordance with the requirements of mechanical work principle, structure, mode of motion, force and energy transmission, each parts of the material and shape size, lubrication methods for design, analysis and calculation and these into specific description of human based on the working process of manufacture. This paper summarizes the development trend of modern mechanical design of several commonly used methods and prospects the future of the mechanical design method.

Key words: machinery; design method; Prospect

中圖分類號：TU2

一、現代機械設計的特點

傳統的機械設計已經形成了比較成熟的理論和方法，但是現代機械的面貌已經發生了重大的變化。可以認為，各個領域科學技術的發展，都是現代機械設計理論和方法發展的基礎，這里包含哲學、思維科學、心理學和智能科學的研究成果；現代應用數學、物理學與應用化學等基礎科學領域的研究成果；機械電子學、控制理論與技術、檢測技術和自動化領域的研究成果；特別是電子計算機的廣泛應用和現代信息科學的發展，造就了現代設計技術的理論方法體系，使現代的機械設計建立在與傳統方法迥然不同、全新的層次之上。與傳統的機械設計相比，現代機械設計有以下一些具體的特點。

1.1傳統的機械設計中，靈感和經驗的成分占有很大的比重，思維帶有很大的被動性。但是今天，技術的飛速發展和市場競爭的激烈化，要求人們不斷地提出大膽的設想和新的開發目標，要求運用現有的最新技術去創造出前所未有的產品。傳統設計過程明顯地不能適應這一要求。

1.2傳統的機械設計著重于實現機械本身預定的功能，現代機械設計則要求把對象置于大系統中，進行系統的設計，將預定功能在人-機-環境之間進行科學合理的分配。對人開展了深入地生理學、心理學研究，要求在人與機之間做出最佳的界面設計。還要考慮機械從原材料提取、加工裝配、投入使用，直到報廢回收全生命周期各階段與環境的關系，保證自然資源與生態的平衡，實現人類的可持續發展。

1.3傳統的機械設計偏重于強度準則，現代的優限單元法、斷裂力學等領域的研究成果，進一步強化了人們強度設計的能力。在此基礎上，現代機械設計的準則拓寬到產品設計的更多領域。

1.4傳統的機械設計過程往往是根據任務和目標，先做出第一個方案，甚至造出樣機，然后通過評定與考核，進行修改，形成第二輪方案，如此反復，直到滿意為止。這一設計過程歷時長，消耗大，所謂滿意往往帶有很多的主觀性。現代機械設計則可根據各種給定的條件，運用優化設計理論和方法，借助計算機求得最佳設計參數和方案，因此設計的耗費低，周期短，而且科學地反映設計的最佳狀態。

1.5傳統的設計建立在手工操作的基礎上，人腦的思維進度在很大程度上被這種緩慢的操作過程所約束，許多原始發生于人腦的三維構思，在傳統的設計中必須用抽象的二維圖形加以表達，而代表現代機械設計的CAD技術則很好地解決了這些問題，技術人員從計算機那里可以很快地獲得為進一步思維所必需的理論計算結果和信息；大量的繪圖工作有計算機；屏幕上的三維圖形可以直接與人腦中的構思接軌。在傳統的設計中，機器的動態效果只能通過抽象的運動學、動力學數據加以反映，而現代的計算機仿真技術能對未來機器的運轉狀態清楚地加以描述。在傳統的設計中，從概念設計、技術設計到編制工藝、計算工時成本，有許多部門用串行工作方法參與，需要一個漫長的過程，而現代的并行設計技術，使人們在作出一個方案的設計時，通過計算機網絡同時獲得后續過程相關信息，使設計者有可能及時修改方案，尋求一個全面、綜合的優化方案。

二、機械設計的常用現代設計方法

2.1專業的現代設計方法。由機械設計和計算機專業人員共同開發的計算機軟件能夠反映和描述機械產品在實際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理可以定量分析和計算機械零件和機械的動態行為并形成固定的設計程序這就是專業的現代設計方法如振動分析和設計摩擦學設計熱力學傳熱設計強度、剛度設計溫度場分析等等。這些軟件都是在傳統的設計方法基礎上應用計算機技術開發出來的。例如用pro/m軟件分析機械裝置的動態特性用ansys軟件分析應力都是這方面很好的例子為準確判斷裝置的可靠性和選擇設計參數奠定了基礎。

2.2 通用的現代設計方法。為了滿足機械產品性能的高要求在機械設計中大量采用計算機技術進行輔助設計和系統分析這就是通用的現代設計方法。常見的方法包括優化、有限元、可靠性、仿真、專家系統、cad等。這些方法并不只是針對機械產品去研究還有其自身的科學理論和方法。（1）優化設計。機械優化設計是最優化技術在機械設計領域的移植和應用其基本思想是根據機械設計的理論方法和標準規范等建立一反映工程設計問題和符合數學規劃要求的數學模型然后采用數學規劃方法和計算機計算技術自動找出設計 問題的最優方案。它是機械設計理論與優化數學、電子計算機相互結合而形成的一種現代設計方法。（2）仿真與虛擬設計。計算機仿真技術是以計算機為工具“建立實際或聯想的系統模型”并在不同條件下對模型進行動態運行實驗的一門綜合性技術。而虛擬技術的本質是以計算機支持的仿真技術為前提在產品設計階段實時地并行地模擬出產品開發全過程及其對產品設計的影響預測產品性能、產品制造成本、產品的可制造性、產品的可維護性和可拆卸性等從而提高產品設計的一次成功率。這種方法不但縮短產品開發周期也實現了縮短產品開發與用戶之間的距離。（3）有限元設計。這種方法是利用數學近似的方法對真實物理系統幾何和載荷工況進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素即單元就可以用有限數量的未知量去逼近無限未知量的真實系統。它不僅能用于工程中復雜的非線行問題、非穩態問題的求解而且還可用于工程設計中進行復雜結構的靜態和動力分析并能準確地計算形狀復雜零件的應力分布和變形成為復雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。（4）模糊設計。它是將模糊數學知識應用到機械設計中的一種設計方法。機械設計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設計中零件的安全系數往往從保守觀點出發取較大值而不經濟但在其允許的范圍內存在很大的模糊區間。機械產品的開發在各階段常會遇到各種模糊問題雖然這些問題的特點、性質及對計策的要求不盡相同但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是可以將各因素對設計結果的影響進行全面定量地分析得出綜合的數量化指標作為選擇決斷的依據。

三、機械設計技術的展望

將來機械設計學必將滲透到半導體制造、生物工程、納米技術和機器人等行業中去在對社會發展做出貢獻的同時不斷完善自己使理論進一步創新。

3.1進一步實現系統性。即從系統觀點入手把機械產品看作一個系統或整體依賴計算機技術實現人、機、環境和相互協調。具體來說是把總系統分解為若干個子系統采用各種現代設計理論和方法追求系統優化為目標協調各子系統的設計和匹配。

3.2深化智能化設計。隨著科技的進步和發展設計要越來越多地考慮智能的因素。大量設計內容都可通過建立模型來描述機械產品的各種工況行為對模型求解可預測產品的性能、設計的合理性和最優性。例如各類車輛性能 評價的智能決策系統齒輪箱設計專家系統故障診斷系統等已應用在新車的開發設計中。

3.3更加注重綠色思想。綠色設計技術是對產品在其生命周期中按符合環境保護、資源利用率最高、能源消耗最低的要求進行設計的技術。要求設計者從全周期考慮產品的環境屬性和基本屬性在設計時始終立足于人的身心健康、環境保護等同時要求所設計的產品具有可回收利用性對環境的損害最小。

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關鍵詞：IT技術；現代機械；設計方法

Abstract: with the constant perfection and development of the IT technology functions, it not only provides a wide platform for coordination and cooperation to the design of modern mechanical product in different places, but also the personalized needs of consumers efficiently and quickly meet. This paper mainly through carries on the introduction of the method of parallel optimization design, IT design and network collaborative design based on advanced, analyses the advantages of IT technology in the modern mechanical design process, and the future development trend is prospected.

Keywords: IT; modern machinery; design method

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A文章編號：

0.引言

在全球化競爭不斷加劇的今天，企業的處境也舉步維艱。由于市場中對個性化的產品所提出的要求不斷上升，消費者在產品的服務、價格、質量與上市時間等方面也日漸挑剔，因此，許多企業生產的方式開始從大規模的生產向大規模定制的方向轉變[1]。

很長時間以來，許多產品在開發過程中所沿用的大都是傳統順序的設計，遵守著概念設計、詳細設計、設計流程、制造加工、試驗驗證、修改設計這六個步驟的大循環。鑒于在早起設計時無法對下游的質量保證、可制造性與可裝配性等多種類型的因素進行充分考慮，所以在機械產品的設計過程中開發的周期長、設計的成本較高和改動量較大等問題都難以避免，使企業難以對市場競爭中的對市場需求進行滿足。

1現代機械設計中以IT技術為基礎的設計方法

隨著IT技術各項功能的不斷完善與發展，它不僅給現代機械產品的設計進行異地的協同和合作提供了一個較為寬廣的平臺，而且還能促進了能夠滿足消費者的個性化需求的機械產品設計方法的出現，讓企業贏得了市場和用戶[2]。

1.1現代機械的優化設計

優化設計指的是通過不同優化的方式，在機械設計的過程中對產品的性能與結構進行優化，以保證設計出的機械產品具有良好的外在品質和內在品質。通常而言，優化設計可以分為以下兩種方式[3]。

1.1.1通過數學規劃實現優化設計

所有數學規劃法指的是將數學規劃的理論作為基礎，一種在嚴格意義中的優化方式。其算法不僅對理論依據有著充分的要求，而且其設計流程也有著嚴格的規定（如圖1）。由于此類規劃方式在計算的過程中需要進行多次迭代，要求高性態的數學模型。當問題規模出現出現擴大與程序發雜程度的增加時，想要讓精確且容易求解的數學模型得以建立就存在很大的困難，因此，該方式僅適用于優化的目標明確、容易建立數學模型、系統結構不復雜的機械設計。

圖1：數學規劃方式的流程圖

1.1.2通過人工智能實現優化設計

現代機械的設計是創造性勞動中較為復雜的一種，其設計過程都需要經過設計任務的明確、設計方案和原來、設計技術與設計施工等四個步驟，而且每個階段內都需要不斷對建立后各類模型作出分析與綜合，反復對此類模型進行修改、創造與評價。其主要活動可以分為以下兩類：

（1）對數值進行計算工作。其內容包括大量的繪圖、計算與分析。

（2）對方案進行設計和符號推理。其內容包裹提出初始的方案、對最優方案進行選擇和設計結構等。由于此類活動的基礎是推理與思考，因此需要設計者必須具有設計的豐富經驗與多元化的專業知識的。

作為機械設計中最重要的內容，由于方案的設計與構思其設計后結果的好壞存在著很大的影響，所以使用具有人工智能的IT技術可以為智能行為中非數值的計算在計算機上的實現提供保障。

1.2現代機械的并行設計

所謂并行設計，指的是在對機械產品進行設計的過程中通過對IT技術內CAM或CAD技術的應用，以并成或集成的方式對產品作出設計的有關步驟（如圖2）。。對次從方式來說，機械的設計人員需要從設計初始時就對整個機械產品的生命周期內制造、測試、工藝規劃與裝配等不同環節所產生的影響，考慮從產品的概念設計至報廢處理過程中一切可能的因素，力求對用戶的需求做到準確及時的把握。

就其效果而言，通過并行設計對機械產品的設計進行全面及時的評價，并提出產品設計中的改進措施， 不僅能夠為機械產品制造與工藝設計的一次成功提供保證，而且還能夠強化企業自身的資源利用與組織管理，以達到減少產品成本與提升產品質量的目的。

圖2：并行設計方式的工作流程圖

1.3現代機械的網絡協同設計

通常來說，網絡協同設計指的是通過對網絡機制的利用，把分布于不同地區中的設計工作與資源進行統一，以平面支撐工具與協同工作中給的有效機制為基礎作出信息管理，從而達到共同對機械產品完成設計與開發的目的。隨著IT技術的不斷發展，網絡的帶寬也得到了較大程度的提升，因此，利用實時傳輸的多媒體數據不僅能夠了解到與設計相關的最新數據，而且還能夠建立起以IT技術中的Web為基礎的數據平臺，從而解決在Web中三維數據的修改、訪問與傳輸，進而實現不同級別間數據的共享，以滿足不同設計小組間在協同設計過程中的有關需求。

2.以IT技術為基礎的現代機械設計應用

通過上述分析，不難看出以IT技術為基礎的現代機械設計方式具有著良好的應有價值與推廣潛力。例如，某企業設計了一套以IT技術中Web技術為基礎的模型設計異地協同系統，并將其運用到了傳統電器變速箱的主軸設計內。該系統通過Web的方式向用戶提供，其中包括設計數據的管理、設計資源的管理與協同管理等結構（如圖3）。

圖3：某電器中變速箱的異地協同設計系統

從上圖不難看出，以IT技術為基礎的現代機械設計方式在實施的過程中需要很多部門的相互配合才可以進行，從這個角度出發，在實際應用的過程中，設計人員需要對電器的每一個產品進行相應的了解，這樣在設計的過程中就可以有效的節省設計的時間以及設計的不穩定性。IT技術在機械電器行業上的應用，是產品的設計更加的規范，同時也開拓了新產品的開發效率，有效的增加了電器行業的生產效益和經營效益，提高了電器產品的在行業中的生產競爭力。

3.以IT技術為基礎的現代機械設計發展方向

隨著計算機技術和各種先進技術的發展，作為這些技術的結合的產物：機械設計和IT技術也得到了快速的發展，目前的發展已經足夠的先進，但是還有待進一步的完善。以后的機械設計與IT技術的發展方向有以下兩點。

3.1只能程度得到提高

智能化是IT技術應用最突出的標志，也是最重要的標志，并且是機械設計和IT技術融合必須要經歷的發展階段。將各種機械設計成具有智能特點的、比較智慧的手段和工具能夠擴大它的使用范圍，目前主要的是將心理學和計算機科學以及虛擬的技術和它進行結合。

3.2網絡化的工作方式得到推廣

網絡化是順應目前的IT技術的發展而不斷出現的需求，網絡不僅改變了人們的生產和生活的方式，更加的改變了人們的思想和行為習慣。機械產品設計通過不斷的利用網絡技術來提高自身的競爭力已經是勢不可擋的一種趨勢。例如對工作過程的連網診斷和監控等，可以使得機械設計在第一時間內得到反饋并且迅速的進行調整，以此來提高工作的效益。

4.結語

在IT技術與計算機技術不斷發展的進行，現代機械的設計手段與方法也出現了與之相應的變化。在市場競爭如此激烈的環境中，只有通過利用IT技術對例如異地協同等類型的設計系統，才能實現企業資源間的真正共享，從而達到減少成本、對市場進行快速相應、降低開發的周期等目的，并以此對消費者的個性化需求進行高效與快速的滿足。

【參考文獻】

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關鍵詞：現代；機械設計；創新；方式方法；特征

機械自身就是一個十分龐大的硬件，對機械實施設計不僅僅要具有一定專業的技術和知識，還需要很大耐心，與此同時，更需要機械設計人員的責任心、細心以及耐心，過去傳統的機械設計工作具備以上的因素就能夠實施，但是，在當前新時期中，要求機械設計人員必須要對機械設計技術具有革新理念以及創新理念。第三次工業革命帶來了巨大的沖擊，這一沖擊力使得我國的機械行業能夠得到十分迅速的發展，與之相對應來看，對機械設計自身提出的要求也會越來越嚴格。所以，要求設計人員必須要對機械設計領域實施創新，機械設計自身具有很強的時代性，而機械設計的理念同時伴隨著時代自身發展進行變革。下面，筆者就淺談現代機械設計的創新方法。

1.現代機械設計創新要樹立創新觀念

想要對過去傳統機械設計模式進行創新，要求機械設計的人員必須要有一個大膽地創新理念，并且要將創新理念很好的應用到實踐之中去，創新就代表將過去傳統思維方式進行突破，對現代超前設計的理念來對機械設計進行思考。對于一個國家以及一個民族來說，創新是必不可少的必需品，對于一個機械設計的人員來說，如果沒有一定的創新能力，設計人員自身設計的機械產品就不能夠被人們肯定。任何一個專業以及優秀的設計人員必須要對創新的理念進行謹記，運用一個十分特別的創新思維來在機械設計過程中對問題進行深入的思考，進而不斷應用自身專業的知識來促進機械設計工作不斷的變革。

創新自身具有一定的獨創性，所謂的創新就是指勇于對過去傳統的理念進行突破，將常規思想打破，尋找一個合理的新功能、新機構以及新源里，獨創性能夠很好的使機械設計的方案在創新理念方面脫穎而出，設計人員不斷對更高層次創新工作進行追求。創新還具有一定的實用性，所謂的實用性主要體現在對于市場的可生產性以及市場的適應性這兩個方面。創新具有一定突破性，突破性要求機械設計人員必須要勇于突破慣性思維，從自身定向思維之中解脫出來，善于從新技術領域之中對有用事物進行接受，進而提出一個全新的原理，最終為機械設計工作自身打開一個全新局面。

2.現代機械設計創新要實施優化設計

現代機械優化設計主要將數學規劃作為理論以及基礎，將電子計算機作為機械設計的工具。在對各種各樣約束因素進行綜合考慮的前提之下，尋找對某些預定目標最好方案設計進行滿足的方式方法。優化設計已經成為了現代機械設計創新的方式方法里面比較先進的方法，主要建立在現代計算機技術基礎以及最優化數學理論基礎之上的，將計算機以及數學函數進行充分運用，進而計算出一種最有效率以及最優秀設計的一種方案，現代機械設計的核心理念對當前時展要求進行了滿足。在我國現代的機械優化設計研究領域中，我國已經有了一定的突破，開發一些十分先進的機械優化設計的程序，并且在機械設計行業以及領域中起到了一定的反響，但是，在應用方面對設計方法進行優化還沒有在每一個領域中進行普及，對于機械設計專業以及領域來說，在機械設計創新過程中實施優化設計已經成為了一個前進的方向。

3.現代機械設計創新要實施變型設計

在機械設計過程中實施變型設計就是指在原產品前提以及基礎之上來實施全新的開發，使得機械的零件規格更加標準，機械部件實現通用化，機械的產品實現系列化，進而能夠很好對廣大使用人員需求的機械設計方式方法進行滿足。機械產品的結構、原理以及功能都大致相同，但是，機械性能參數以及機械尺寸存在一定的不同，這一種機械設計成為縱系列設計的變型。要求在基礎型的產品基礎之上來講功能設計進行開展，這就是所謂的橫系列產品設計的變型。除此之外，機械設計具有一定的先進動力參數，這些動力參數不同類型的產品人們將其稱之為跨系列機械設計變型。由此，我們可以看出，機械設計變型設計能夠從本質上保證機械設計產品固有的原理以及基本功能不變這一情況以及前提之下，隨時隨地按照使用者需求，對機械設計其他參數進行調整，進而設計出更加完美以及完善的機械產品。機械設計一直都是一門十分精深以及具有博大知識的學科，機械設計包括多個方面，因此，機械設計自身的方式方法具有很多種，作為這一種機械設計方法之中的一種設計方法，變型設計的理念具有科學性以及先進性，能夠使機械設計將過去傳統設計的模式進行突破，進而走上一條理想、精確以及成熟的路線。

結語：

現代的機械設計必須要與創新密切相關，要求機械設計人員必須要樹立起一種創新理念，將主觀能動性進行充分發揮，與此同時，還要對現代的機械分析工具進行熟練的應用，進而能夠設計出一種更能夠滿足使用者需求、質量更高的機械。本文中，筆者主要從現代機械設計創新要樹立創新觀念、現代機械設計創新要實施優化設計以及現代機械設計創新要實施變型設計這三個方面對現代機械設計的創新方法進行了淺談。

參考文獻：

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關鍵詞：現代機械設計 創新 方法

中圖分類號：TH122文獻標識碼： A

傳統的設計已經不能適應于新時期的需求，現代機械設計方法在傳統設計的基礎上，融合了多個社會領域的因素，并進行了整體的優化。現代機械設計方法依據計算機技術和設計方法學，加快了設計的進度、提升了設計的質量和成功率，也加強了市場經濟形勢下的機械產品競爭力。科技的進步，將會進一步拓寬現代機械設計的內容，從而使得設計產品具有更高的質量。

1 現代機械設計的方法

1.1 三次設計法

三次設計法分為三個主要的過程，即參數設計、容差設計和系統設計。參數設計是優化組合各個功能部分，讓系統內的各參數達到最佳的組合,從而減小產品所帶來的負面影響;容差設計是對機械設計做一個整體的檢驗，保證每一個參數的具體波動范圍，減少制作過程中的成本;而系統設計是機械設計的基礎部分和核心理念，也是機械設計的開始階段。三次設計法的核心內容是容差設計和參數設計，它也是質量最高的設計方法。

1.2 普適設計法

普適設計注重總結和積累經驗。由于機械設計種類隨著時展逐漸增多，需要一個系統性的理論方法來歸納和總結。普適設計理論是設計方法中的典型，它建立了系統性的設計方法，在規則、方法和策略中都有確切的設計規則。普適設計理論側重在機械設計內的結構，是一種立足于經驗的方法，其能量輸出和輸入都是和經驗相關。

1.3 公理化設計法

公理化設計法立足于決策理論。此方法結合了普適法，吸收了普適法的經驗設計。公理化設計法的基礎是系統理論，加上科學決策，便可以形成法律公則和科學基礎為主的設計方法。即便是缺乏系統經驗和知識，公理化設計法依舊能有效地利用。由此看出，公理化設計法比較傳統。但一些機械化設計很復雜，倘若不依據先進的理論方法并不能加以設計。而公理化設計方法卻能優化多個復雜類型的機械設計，獲得良好的設計效果。

1.4 電子信息技術設計法

此機械設計方法是由于計算機技術、通訊技術的發展而形成的。機械設計人員在構思和運算時，可借助于計算機的高速操作能力。傳統機械設計多是用手工繪圖的方式，形成設計方案。而電子信息技術設計法具有先進的設計理念和準確的設計步驟。不僅可以降低設計人員的勞動強度，加快設計的進度，而且可以提升機械設計的質量。

2 樹立優化設計的思想

現代優化設計建立在數學規劃的基礎之上，依靠計算機等現代計算工具，通過分析相關約束條件，找到既定問題的最優解的設計方法。

優化設計是在現代機械設計中一種先進的創新方法，以現代的數學最優理論和計算機技術為前提，通過設定函數由計算機計算得到最優或效率最高的設計方案，優化設計的理念符合現代機械設計發展的需求。優化設計方面，我國在研究上也有了較大的進步，對一些先進優化程序的設計在業內影響很大，然而對其在應用方面還不能延伸到所有相關領域。在現代機械設計的創新中，優化設計是一個很重要的研究方向，這種設計方法建立在科學的基礎上，對設計者本身的專業素養要求較高，同時需要其擁有先進的創新理念，能夠在原有基礎上不斷挑戰新的高度，設計出在實用的同時可以引領時展的創新產品。

3 變型設計思想

所謂機械設計的變型設計，就是在以原產品為平臺進行二次開發，加強零件的規格標準化，部件通用化以及產品的系列化。進而滿足更多用戶的具體需求。

產品三維參數化的變型設計，就是變形設計中把拓撲尺寸約束以及工程約束的驅動作為設計基礎的設計方法之一。傳統參數化設計對部分特征驅動尺寸做出修改，使其他關聯尺寸得到相應調整，從而得到結構相同但尺寸不同的系列零件三維模型；三維參數化變型設計不僅包括這些，而且涵蓋了三維參數化模型驅動后與之相關聯的工程圖的視圖位置、比例、尺寸、注釋、B0M 表等相關信息的自動更新，生產制造的下游工裝夾具、工藝規程規劃、NC 代碼等的參數化關聯設計，乃至整個產品生命周期的參數化設計。

4 應用計算機技術進行機械設計

4.1 使用 CAD 軟件

作為信息時代成果之一的現代機械設計，其進步和發展與計算機技術密不可分，用計算機進行復雜的分析和計算能夠大大減少設計所需的必要時間，并幫助進行設計的改進和調整。由于計算機具有儲存量大，速度快以及處理信息能力強的特點，所以能夠在短時間內通過各種數據的分析找出最優解，這些是傳統的計算方式所無法代替的。因而可以說，在現代的機械設計中計算機技術的廣泛運用將是不可逆轉的趨勢。

盡管對需求和設計的可行性進行分析時計算機能夠完成的工作并不多，然而剩下的設計步驟幾乎都能夠通過計算機運算完成以節省大量的人力物力，包括畫圖，計算等等一些復雜的工作，如果能夠合理配合設計者自身的設計創新理念，就一定可以使得設計質量大幅度提高，而 CAD 軟件就是被出于這樣的目的而開發的。

現代機械化的設計以完全實現自動化作為其最終目標，但是要真正實現這一目標需要做到的事情還有很多，甚至當前的科技水平還需要有所不足。同時，由于機械設計的創新需要，目前的最佳設計方式是進行人機合作。在應用 CAD 軟件進行設計的時候，設計者的創新理念是主要的，處于主導地位，而計算機則是設計者在設計的過程中的一種工具，在從屬地位。所以，設計者必須在設計的過程中充分發揮其主觀能動性，通過對計算機的靈活操作實現人與計算機的完美結合。可以說，人的主觀能動性和創造力配合計算機的強大計算處理能力，才能設計出更加貼近當今機械設計需求的產品。

4.2 數據庫管理

現有的數據庫管理軟件種類很多，廣泛應用于商業領域或企事業單位管理部門。在機械設計領域，數據庫管理也十分重要，需要一個儲存量大、可以管理復雜數據的完善的數據庫管理系統，但當下大多數此類軟件還不能完全做到這一點。這就要求我們充分發揮創造性，根據自己的設計需要來建立數據庫，以便更好、更精確地分析數據，從而達到我們想要的設計效果。

設計者在機械設計過程中，經常需要查閱一些數據資料和文獻，從而得到所需數據、公式或理念。傳統方式是設計者花費大量時間和力氣自己去一一查找，十分耗費人力。但在計算機已經普及的今天，設計者完全可以省下這番功夫，只需事先把機械設計的相關資料都儲存進計算機系統，建立完善的數據庫，這時就可以利用計算機儲存量大、查找速度快的優勢，迅速分析查找并最終得到所需的資料。查找資料歷來都是龐大而復雜的工作，計算機的出現解決了這個問題，為機械設計者節約了很多時間，使他們可以把更多的時間投入到機械設計的創新當中去，從而促進了機械設計更快更好地發展。

5 結束語

現代的機械設計需要創新，所以設計人員必須具備全新的創新理念，充分發揮其主觀能動性的同時，能夠熟練操作現代設備進行分析處理，以設計出質量更高，更能滿足用戶需求的機械設備，這同時也是機械設計的發展的一貫要求和準則。

參考文獻

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[2]李立斌．機械創新設計基礎[M]．北京：國防科技大學出版社，2001.

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一 講授、啟發、自學法

首先，講授基本內容，對于教學大綱要求的基本內容必須講解透徹，使學生完全掌握。其次，啟發基本內容的引申部分。即對基本內容上得出的結論、公式或通過應用基本內容可以解決的問題，進行適當的啟發提示，然后讓學生自學基本內容的引申部分。

如“平面連桿機構”這一章中平面四桿機構是基本內容，它包括平面四桿機構的類型、應用、存在曲柄的條件、急回特性、壓力角、傳動角、死點位置、演化及其設計等內容，應在課堂上以講授的形式對四桿機構做全面介紹分析，使學生掌握四桿機構的基本知識和分析方法，而平面多桿機構這一內容是平面四桿機構這一基本內容的引申部分，沒有必要一一講授其具體內容，適當啟發的交給學生自學即可。實踐證明，這種教學方法對培養學生的自學能力效果顯著。

二 設題、自學、討論法

采用這種方法教學，目的在于引導學生學會針對學習內容自己設計題目，進行自學，然后歸納總結，最終掌握自學方法，提高自學能力，其重點在于設題。教師設計的題目必須緊扣自學內容，觀點鮮明，能啟發思維，指導自學，促使學生掌握基本內容。討論和指導總結歸納也很重要，這里應以老師設計的題目為中心進行，但并不受題目的限制，應該在完成題目內容的基礎上有意識、有目的地拓寬，引申題目內容，激發求知欲，調動學習積極性，以收到舉一反三、觸類旁通的效果，增強自學能力。

如“聯軸器離合器”這一內容的概述部分可以這樣安排課堂教學。首先圍繞基本內容設計以下三個題目：聯軸器與離合器的作用是什么？聯軸器與離合器的區別是什么？對聯軸器有哪些基本要求？然后讓學生自學。接下來，分別找學習優秀的、中等的和較差的學生回答以上三個題目，并根據回答情況，引導其他學生參與回答問題和討論。一般來講，前面兩個問題比較容易回答，而最后一個問題內涵豐富且有發揮余地則較為麻煩，回答和討論的效果往往不盡如人意。對比，老師應適時加入到學生討論行列中，及時引導討論，打開討論的思路，并適時反客為主，指導、總結、歸納，肯定學生回答及討論中正確的一面，指出錯誤的回答為什么不正確，并給出正確的答案。同時，指出對一般機械零部件的學習與聯軸器、離合器的學習有相似的地方，也應從搞清楚它們的作用、特點、設計、使用要求等方面入手進行學習。最后應重點對最后一個問題進行引申，指出為了滿足不同的使用要求，應采用不同類型、不同結構的聯軸與離合器，為后續內容的學習奠定一個較堅實的基礎。

三 串聯、比較、歸納法

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關鍵詞：礦山；機械設計；現代設計

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A

1、加強礦山機械設計和改進的必要性

隨著現代工業事業不斷的發展，越來越多的礦產資源得到了有效的開發和利用，為了促進礦山企業的可持續發展，作為新時期背景下的礦山企業，就必須加強對礦山資源的開發和利用，而為了確保礦山資源開采的有效性和開采的效率，尤其是注意到開采的安全性，就必須加強對現有設備的改造，在確保安全的前提下，采取科學的設計方法，在促進設計質量提升的同時降低設計的成本，礦山開采的低碳環保以及礦山企業的可持續發展。由此可見，加強對礦山機械的設計和改進具有十分強烈的必要性。

2、礦山機械設計中現代設計方法的發展

傳統的礦山機械設計方法，主要是從感覺、經驗層面出發來對機械設備進行設計，因此，傳統機械設計方法主要是憑借個人的主觀意識，因此在具體工作中，缺乏對設計工作的理性思考。而機械設計中現代設計方法的具體應用更多的是在工作中依靠現代科技，對設計生產數據進行系統分析，以此創造出更加合理、高質、價廉的機械產品，以此更好的滿足礦山企業的實際生產需求。實際工作中，有效促進機械現代設計方法不斷發展的主要因素包括有:一是計算機技術在機械設計領域中的應用，以此有效地提高了相關設計人員的工作效率，同時具體設計方式也因此日益多元化。其次是多領域學科的交叉和融合，以此豐富了現代機械設計的實際內涵，比如信息技術、計算機技術、控制技術以及通訊技術等等，發展了現代設計理念，從而使設計師能夠從多角度思考如何滿足企業的生產需求。現代設計方法具有智能性、動態性、多功能性、系統性等特點，既能夠滿足相關設計師的要求，也能夠有效的滿足生產企業的實際要求。

3、礦山機械設計中現代設計方法的應用

3.1、增強礦山機械設計的可靠性

在礦山機械設計中，其可靠性的好壞會直接影響到其自身質量的好壞與否，也就說礦山機械可以在較差的工作環境下完成一定的采礦量，并能在此過程中保證采礦的安全性。所以，在對礦山機械進行增強設計時，首先要做的就是增強其設計的可靠性，并對此設計進行有效的檢驗，以確保設計出來的礦山機械能夠完成不同工作量、不同工作環境的采礦工作。要想完成這項檢驗，就需要對其設計數據進行進一步的統計與分析，進行大量的試驗，將此過程中發現的薄弱環節給予及時的處理和改進，為礦山機械設計的可靠性提供有力的保障和基礎，提高礦山機械設計的質量和性能，保證礦山機械能夠進行安全、可靠的順利運行。

3.2、在礦山機械設計中應用CAD技術

CAD技術是一種在礦山機械設計中應用最為廣泛的技術，其具體是指設計工作人員利用計算機技術的硬件系統和軟件系統來對礦山機械進行設計與開發，在具體的應用過程中，主要包括設計分析、工程分析、繪圖文檔以及制作文檔等多個環節。對CAD技術在礦山機械設計中的應用進行加強，除了可以對設計一體化及模塊化進行實現之外，還可以通過CAPP系統對設計工藝進行合理規劃，將計算機內的產品模型導入到NC編程中，特別是在NC機床加工中心，可以將加工代碼直接輸入其中，由此可以看出，加強礦山機械設計中的CAD技術，可以有效的提高技術效益，實現將設計和制造進行有機結合的目的。

3.3、在礦山機械設計中應用綠色設計理念

在現代化工業不斷發展的進程中，環境問題越來越受到人們的關注與重視。在這種形勢下，綠色設計理念被提出并不斷的被應用到實際設計當中進而成為主流設計理念。綠色設計主要是指設計工作人員在對產品使用方面進行設計時，還要保證生態環境的和諧發展，或是以不污染環境或是少污染環境為基礎來進行設計。綠色設計理念的主要目的是對現代化工業生產所產生的自然環境破壞進行減少或是消除，進而達到人和自然和諧相處、共同發展的目標。在礦山機械設計中運用綠色設計理念，可以在延長礦山機械設備使用壽命的同時，達到生產發展與環境發展的和諧共處。

3.4、有限元法的應用

礦山作業時環境較為復雜，機械作業時受力情況也無法進行準確的計算和分析，在結構和載荷上都具有復雜性。在傳統設計中通常都是通過幾個截面來進行簡化計算，這不僅無論確保計算結果的準確性，而且僅僅通過對幾個截面的設計校核，無法對每個部件的應力分布情況進行準確的確定。所以在現代設計方法，往往利用有限元法，通過計算機來對每個部件的應力情況及薄弱點進行分析，這樣能夠更好的對設計產品進行改進，確保設計出來的產品質量能夠更好的滿足礦山開采的要求。

3.5、人機工程設計技術的應用

礦山機械運行的環境比較惡劣，操作機器人員需要集中精神進行細心操作，一個簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設計中有了人機工程設計技術，它的目標就在考慮施工環境的前提下，怎么樣將機械產品最合乎人的操作習慣，盡量滿足人的舒適度，減少人的勞動強度，保證生產安全。比如合理的檔位高度和位置設計可以減少操作人員的強度以及避免操作失誤，保證操作人員的安全。

4、礦山機械設計過程中應注意問題

4.1、強調“以人為本”的設計

首先，要強調以人為本的設計理念。以人為本是現代機械設計理念中很重要的一個方面。“以人為本”涉及到很多方面，例如噪音的消除、機械形態的柔和型、操作控制系統的安全性和操作起來的簡便性和舒適度。消除噪音是一個非常重要的方面，工作人員在一個充滿噪聲的環境里，不可能保持一個良好的工作狀態。操作工人極易出現錯誤操作而導致事故發生。因此在機械設計過程中，必須找到最合適的工作頻率，降低噪聲對工作人員的影響。除此之外，我國機械設計自動化程度比較低，很多都需要人工操作，因此有一個方便舒適的操作系統很重要。

4.2、集先進性、智能性、系統性、動態性和綜合性等特點

其次，現代機械設計方法集先進性、智能性、系統性、動態性和綜合性等特點于一身。礦山機械的設計人員一定要清楚的掌握幾個數據，例如人體的一些生理指標，各個部位的尺寸等，還要了解礦山的一些基本知識等情況，設計出來的工作界面要簡潔大方，讓工作人員很好的操作，又能保持一種良好的情緒和工作狀態。

總言之，在近年來，我國經濟發展迅速，科學技術也突飛猛進，尤其是計算機科學和系統科學發展尤為突出，這也有助于機械水平的提高和發展；通過結合設計技術和理論知識，進一步發展了機械設計方法，同時從設計手法上看，也可以發現設計更精確和智能。而作為礦山工作人員，也要緊跟時展，不斷優化設計技術，以此使得現代設計方法能在具體工作中發揮出其更大的優越性，最終保證整體工作的有效性。

參考文獻

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[2]孫偉春.試析礦山機械設計中現代設計方法的體現[J].山東工業技術，2014，17:43.

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機械設計作為機械工程的重要部分，是進行機械生產的前提基礎，機械設計的質量好壞影響到機械設備性能的高低。機械設計流程就是根據特定的要求，將機械結構、工作原理、運動方式及能量傳遞等方面與機械零件的各種尺寸形狀、方法加以整體結合，通過分析和計算，將其進行轉化，形成一種制造依據。進行機械設計工作前，要首先制定出機械設計的相關任務書，對于較為簡單的任務書，進行設計時就要保證設計的技術深度，然后再加以審查及修改。涉及到較為復雜的任務書時，要具體分三階段進行設計：一是初步設計階段，主要是對機械的結構形式及工作原理加以確定，之后設計運行程序。二是技術設計階段，要綜合考慮機械主要零部件之間的尺寸及形狀，繪制總體設計圖紙。第三是工作圖的設計階段，依據審查意見對圖紙進行修改完善，繪制全部機械設計工作圖，制定技術文件。

2基于網絡的機械設計教學工具的開發應用

從機械設計的含義可以看到，機械設計涵蓋了眾多設計因素，需要借助專業化程度高的教學工具予以配合，而計算機技探究基于網絡的機械設計教學工具與方法的開發董登友黔西南民族職業技術學院562400術的廣泛應用，提供了相應的技術平臺，形成了一些富有技術含量的教學工具實例。如針對機械設計中的空間凸輪機構，近幾年開發出了一種基于網絡技術的遠程設計系統，專門用于空間凸輪機構的設計應用，可以借助瀏覽器聯接互聯網加以使用。在軸承的選擇工具方面，也形成了基于網絡模式的遠程設計工具，既能用于具體的工程設計，也可以用來進行機械設計的教學實踐。通過對這些基于網絡的機械設計教學工具加以分析，我們可以總結出信息技術條件下的機械教學工具的信息要素。

3基于網絡的機械設計教學工具的組建要素

伴隨著網絡技術的成熟，信息技術在現階段的機械設計領域得到廣泛采用，如前所述，出現了較多的能夠進行高效率設計分析的教學工具及軟件。通過機械設計的不同階段，這個工具或軟件能夠實現對多種設計方案的對比，此外，借助網絡技術，還可以實現設計的虛擬化，并做出可行性分析。一定程度上說，網絡技術與機械設計的結合，大大改變了機械設計的原始進程，達到了機械設計效率與質量的雙向提高。綜合分析這些機械設計教學工具，它們都具備了以下幾個基本要素。

3.1CAD技術

CAD技術由兩個部分構成，一為軟件系統，一為硬件系統，軟件系統是CAD技術的核心系統，它的性能表現決定了整個技術系統具備的功能，硬件系統是CAD技術的外在表現，以物質形態呈現。軟件系統又可分為系統軟件、輔助軟件及應用軟件三個層次，系統軟件能夠實現自動控制及調配計算機資源，是軟件系統的核心構成。輔助軟件起到支撐輔助計算機進行開發的作用。應用軟件可以結合系統軟件及輔助軟件，進行相應問題的編制處理。CAD技術是指是信息網絡技術的重要組成部分，借助計算機系統的快速繪圖技術及超強運算功能，CAD技術能有效輔助機械設計的全過程，改變傳統且復雜的人工繪圖模式，提高了機械產品的精度，促進了機械設計生產效率。CAD技術就是在綜合了人們相關設計智慧和創造能力的基礎上，將計算機具備的高精度、強運算、高記憶與高質量的圖形顯示相結合，簡化了設計流程，解放了勞動力，縮短了機械生產的運轉周期，機械設計的精度、效率也相應得到了增強。

3.2運用數據庫技術，構建實例庫

數據庫技術，借助于應用程序層的接口，能夠做到用戶的便捷使用。數據庫技術來源于OLEDB技術，雖然OLEDB技術能夠提供數據資源的高性能訪問，數據源中也包含了關系數據庫、電子郵件、文件系統以及各種文本和圖形等內容，但本身的復雜性限制了較為簡單的設計需求，數據庫技術則可以完美銜接OLEDB與應用程序之間的關系，加上操作方式簡單、磁盤痕跡小、速度快捷，能夠有效節省網絡流量。將數據庫技術與機械設計相結合，一方面能夠篩選機械設計所需的各類數據，提高數據庫的存取性能，另一方面能夠將機械設計加以簡化，更為重要的一點是，數據庫技術可以預留出一定的接口，從而為設計平臺的擴展提供空間。機械設計教學工具，就是利用數據庫技術建立了工程的實例庫，并不斷加以補充。在實例庫里進行關鍵詞的搜索，就能得出相近或相似的設計方案，用戶在得到結果反饋后，可以實現在線觀看設計流程的幻燈片或閱讀設計的相關報告。在具體的設計圖紙瀏覽上，借助網絡技術的密碼技術進行加密提供，一方面涉及到知識產權范疇，另一方面也分流瀏覽人群，做到資源使用的高效性。

3.3WEB結構及公式、手冊查詢

瀏覽器結構，也稱WEB結構，由傳統層面上的二層服務器發展而來，依托網絡技術得以開發。WEB結構可以將計算機服務器加以分解處理，形成一個應用服務器及多個不同的數據庫服務器，構成三層結構樣式的服務器模式。使用這個模式，可以簡化客戶端，借助通用的瀏覽器即可瀏覽形式豐富的文本語言，這些多樣的文本語言又能夠有效提供機械設計所需的各項手冊信息及數據，并從一定程度上簡化了信息的檢索查詢工作。涉及到較為高級的文本形式，如設計圖片、設計表格等，一般化的控件難以完整顯示出來，較易發生文本崩潰現象，而超文本語言的使用可以完美解決此問題，超文本WEB結構能夠憑借自身豐富的表現形式將相應的設計資料更加完整加以顯示，方便人們開展設計流程。值得注意的是，很多的機械設計方案最終無法達到設計產品的完美性能，這很大程度上是因為公差和配合在制定時不夠充分，或產生錯誤所致。設計圖紙即時具備了較好的創意結構，但生產設計出的機械原型還是與期望性能表現相去甚遠，主要原因也是沒有在公差制定上予以仔細考慮。這就需要，在進行基于網絡的機械設計教學工具開發時，要相應提供簡要的公差計算工具。另外，基于網絡的機械設計教學工具開發利用，面臨著一定的版權和知識產權保護問題，因此，在進行相關的機械設計教學工具開發時，如需網絡，要與版權擁有者進行協商，并采取相應的密碼保護措施，加強新型教學工具的網絡安全性。

4結語