現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新方法研究
時間:2022-06-29 09:49:23
導(dǎo)語:現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新方法研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的內(nèi)涵特點
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計是根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的使用要求,通過對機(jī)械工作的各個方面、機(jī)械零件的材料和形狀以及潤滑方法等諸多內(nèi)容進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算,并將分析的結(jié)果積極轉(zhuǎn)化成具體的機(jī)械制造方法,作為機(jī)械制造的依據(jù),從而生產(chǎn)出高質(zhì)量創(chuàng)新產(chǎn)品的一項復(fù)雜的工作過程。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計相比,具有一些鮮明的特點。
(1)計算機(jī)化。隨著高科技技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)能夠有效地推動社會生產(chǎn)力的發(fā)展,并且逐漸不斷介入與運(yùn)用社會生產(chǎn)的各領(lǐng)域。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中的優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)仿真等各個設(shè)計過程,都需要在計算機(jī)的幫助下才能完成。
(2)系統(tǒng)性。在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中常常會遇到各種相關(guān)問題,就需要應(yīng)用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計系統(tǒng)性觀點來解決這類問題。把機(jī)械看成一個具有特定功能的有機(jī)整體,并且這個整體中的各部分相互作用、相互聯(lián)系,這充分體現(xiàn)了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計具有系統(tǒng)性。
(3)動態(tài)性。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計不僅要考慮設(shè)計產(chǎn)品在靜態(tài)狀態(tài)下的功能作用,更注重產(chǎn)品在工作環(huán)境下的動態(tài)功能。機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的動態(tài)功能不僅體現(xiàn)在設(shè)計對象方面,也體現(xiàn)在合作協(xié)調(diào)設(shè)計組織這個層面。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計能夠有效地連接各個設(shè)計系統(tǒng),匯集不同的設(shè)計數(shù)據(jù),進(jìn)一步提高產(chǎn)品的整體性能。
(4)創(chuàng)造性。科學(xué)先進(jìn)的設(shè)計理論和設(shè)計工具是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的重要基礎(chǔ),機(jī)械設(shè)計者通過對設(shè)計過程、產(chǎn)品材料等方面進(jìn)行科學(xué)分析,能夠真正發(fā)揮出設(shè)計者的想象力和創(chuàng)造思維,并運(yùn)用各種具有創(chuàng)造性的手段和方法,研究出更多具有創(chuàng)新性的機(jī)械產(chǎn)品。
2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新原則
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新是一項復(fù)雜、耗時的腦力活動。在創(chuàng)新過程中,機(jī)械設(shè)計者要遵循機(jī)械設(shè)計系統(tǒng)化方法之外,還必須遵守設(shè)計創(chuàng)新準(zhǔn)則,嚴(yán)格約束現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計過程。其具體原則如下:
(1)經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化原則。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新產(chǎn)品必須保證既能最大程度的滿足客戶要求,又能合理有效的控制生產(chǎn)成本,使生產(chǎn)成本最低廉。這就需要從機(jī)械的設(shè)計和制造兩個方進(jìn)行綜合考慮,在設(shè)計方面,要保證采用合理的設(shè)計方案,選用正確的材料;在制造方面,要時刻關(guān)注機(jī)械的加工工藝和裝配工藝,從而實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)最佳性。
(2)生態(tài)效益最好原則。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新產(chǎn)品在制造和使用過程中都有極高的要求,要求產(chǎn)品本身無毒、無害,并且不能對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染,屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品。這就要求在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計過程中,對于材料的選擇要有極高的要求,原則上盡量選擇低污染或無污染的環(huán)保材料,避免采用有毒、有害和有輻射性對人體有害的材料。
(3)安全可靠原則。安全可靠性是機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量的重要保障。因此在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計過程中,必須保證機(jī)械設(shè)備在強(qiáng)度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性及熱平衡性上能夠滿足設(shè)計要求,從而使設(shè)計出來的產(chǎn)品安全可靠性。
3現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新方法
社會經(jīng)濟(jì)和機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展,推動了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的不斷改革與創(chuàng)新,使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新方法日趨成熟。當(dāng)前,在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中常用的創(chuàng)新方法具有以下幾種:
(1)仿生類比設(shè)計法。這種設(shè)計方法是利用仿生學(xué)的原理,通過充分對自然界的動植物進(jìn)行分析與類比,從中受到啟發(fā)而產(chǎn)生的一種創(chuàng)造性方法。由于自然系統(tǒng)中的生物具有許多無可比擬的結(jié)構(gòu)和功能,這就給機(jī)械設(shè)計者提供了創(chuàng)作的靈感和思路。機(jī)械設(shè)計者把機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)和生物運(yùn)動兩者放在一起進(jìn)行全面的分析與對比,發(fā)現(xiàn)兩者之間的差異性和相似性,激發(fā)了機(jī)械設(shè)計者的創(chuàng)作思維,產(chǎn)生了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新靈感,從而完成了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新方案。
(2)智力合成設(shè)計法。這種設(shè)計方法主要依靠發(fā)揮團(tuán)體精神,注重集體智慧的力量。在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計過程中,要以小組為單位,每一位成員都要提出自己的設(shè)計構(gòu)想,然后進(jìn)行集體分析討論,通過不同創(chuàng)新構(gòu)想之間的碰撞和融合,抓住瞬間的靈感或潛意識的新想法,激活和發(fā)散創(chuàng)新設(shè)計的思維,進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計的全面性。
(3)移植技術(shù)設(shè)計法。這種技術(shù)設(shè)計方法具有十分明確的思維,主要是將某一領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)、方法或者成果直接運(yùn)用于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中,或者是把機(jī)械制造業(yè)某一產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)、方法等應(yīng)用于其他產(chǎn)品。從而設(shè)計出新的產(chǎn)品。移植技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容較多,既包括技術(shù)設(shè)計思想,也包括某產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用。移植技術(shù)法可以分為技術(shù)原理式、技術(shù)手段式和技術(shù)功能式移植。移植技術(shù)設(shè)計法能夠推動現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的發(fā)展,對促進(jìn)機(jī)械設(shè)計的創(chuàng)新具有重要意義。
作者:李旭 單位:黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院