现代机械设计和传统机械设计的优劣比较研究

现代机械设计和传统机械设计的优劣比较研究

发表时间：2018-09-03T09:18:18.903Z 来源：《红地产》2017年9月作者：马建海

[导读] 当今，随着社会进步以及时代的发展，机械设计行业也实现了转型升级，大量现代机械设计逐渐取代传统机械设计，在工业发展中发挥着重要作用。但现代机械设计与传统机械设计各有其优点和劣势。

一、传统机械设计制造的内涵

（一）制作程序以及技术程序

关于机器生产技术，制作程序具体是指原材料通过机器设备和劳动力的劳动转化为可以在市场上进行销售的商品。这一程序的内容比较丰富：制造工作开始实施的准备工作；原料与毛坯等材料的准备工作；半成品生产的基本操作；附加工作的具体实施环节；商品的包装设计工作以及需要注意的工作细节问题。具体来说，机器生产技术程序是指用机器生产方式对已经经过加工的半成品进行操作，促进商品生产的完成。

（二）加工精度

在机械制造工艺的具体工作当中，加工精度是重要的工作内容之一，对于影响加工的质量，保障加工的工作顺利进行具有关键性意义。具体而言在加工的方式上，在尺寸、形状、位置和表面质量等方面需要分门别类进行精度控制。有效的精度控制是加强机械质量工艺不断提升的重要方面，需要多方面进行努力。

二、现代化机械设计

（一）计算机辅助机械设计方法

系统软件处于整个软件的核心内层，它的作用是对计算机资源进行自动管理和控制，主要包括操作系统和数据通信系统等。支撑软件又称为软件开发工具，是一种软件工具系统，它的作用是帮助人们高效率开发应用软件。应用软件是用于解决各种实际问题的程序，它是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件自行编制的。计算机辅助机械设计首先要建立数学模型，虽然对于一般的机械零件有现成的数学模型可以使用，但对于没有数学模型的就需要建立正确的数学模型，这是成功进行设计的第一步；接下来，根据手工计算的步骤设计程序框图；然后根据程序框图用高级语言编制程序；最后进入程序调试环节，程序编好后，要对源程序及程序适用范围的边界、转折点进行试算，试算与手算结果要完全吻合。

（二）系统化机械设计方法

现代化机械设计正在向智能化、柔性化、系统化、信息化发展，而不再是把实现机械某一个单一的功能来作为设计的目标。在对传统机械设备改造的过程中，系统化设计和控制技术的应用成为了不可或缺的重要因素。人们对于机械产品的功能的需求随着科学技术的飞速发展日益增多，这就导致了机械构造变得越来越复杂，产品寿命期逐渐缩短，机械产品更替的频率逐渐加快。尽管如此，机械产品实际上所展现出的功能仍然无法满足现代社会的需要。现在，计算机辅助设计已经广泛应用于整个产品设计的过程中，从最初的设计计算，到设计绘图，再到生产规划和加工制造，计算机辅助设计都充分表现了独特的优势并且成果喜人。然而，对于产品开发初期方案的设计，计算机辅助设计还是有着不足，不能完全满足设计的预期需求。如何让整个机械设计更加系统化，设计过程更有规律性，从而更好的应用计算机辅助设计，这是必须要考虑的问题。于是，系统化设计法应运而生，采用这种设计方法，可以将设计任务由抽象到具体，由浅入深进行层次的划分，然后对每一层次的既定目标和所采取的方法进行规划。系统化设计法的优势在于，每一个设计都是相对独立却又保持着有机的联系，这些个设计结合在一起，就构成了完整的机械系统设计。系统分解时需要注意：首先要把握好分解数和层次。分解数太少和太多都不可以，太少则导致子系统仍很复杂，不利于进行模型化和系统优化，太多又会对总体系统的综合造成难题。其次，分界面不能过于复杂，可以在要素间结合枝数（联系数）较少和作用较弱的地方选择分界面。此外，通常机械系统工作时，能量、物料和信息三者之间存在着转换关系，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，不可以中断或产生紊流，即便分解成各个子系统，它们的流动途径仍应畅通和明确，在设计过程中，必须保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。最后，需要了解到，系统分解与功能分解的不同。

三、现代机械设计和传统机械设计的方法对比研究

（一）传统设计方法在执行的过程中，其最大的优势在于积累的时间特别长，很多经验已经表现出了科学的特点，同时在可靠性、可行性方面都比较的肯定。传统机械设计方法，都是上一辈的人员经验总结，再加上下一辈的传承拓展来完成的，面对不同时代的需求，往往是表现出了多样化的特点 [1]。当然，也有后辈推翻前辈理论的情况出现。劣势则在于，传统机械设计的主观性比较强，很多设计方法都是为了应对小众的需求，并没有在大众乃至社会层面做出较多的努力，因此在操作性和专业性方面，都需要依托较少的人员来完成，在传承的过程中，精通人员不断减少。

（二）现代机械设计的开展，得到了更多人的欢迎。在时代的角度上分析，现代机械设计的运用、操作、试验、分析等等，都在各种科学数据上完成的，同时在开放性方面也比较高，能够经得住各个专业的筛选与探查。从优势上分析，现代机械设计的方法更加简单，运用较多的设计软件和设计设备，能够在较短的时间内得到机械产品的模型和初步定义，之后的更新与优化，将会在功能上、效果上不断的完善，最终确保得到社会上的肯定[3]。从劣势上分析，现代机械设计方法过于简单，仅仅拥有很少的经验和理论就可以从事相关工作，以至于市场上的某些假冒伪劣产品不断的增加，一定程度上对消费者产生了误导作用。同时，近年来的现代机械设计虽然比较多元化，可是在某些指标的突破上未获得较大的成果。

四、现代机械设计与传统设计特点比较研究现代科学技术的发展与计算机的广泛应用，使现代机械设计形成了自己的理论方法和体系，汇集了多个专业和领域的知识，成为一门交叉学科。与传统的机械设计相比，现代机械设计具有很多明显的优点。

1、传统机械设计思维比较被动，现代机械设计具有较强的主动性。传统设计依靠灵感和经验，思维往往比较被动。而随着现代技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈，人们必须不断的提新的、大胆的开发目标和设想，并运用现有的最新科学技术创造出全新的产品。传统依靠经验的设计已经不能适应这一需求。现代设计在进行研究创造设计思维本身的规律时，运用灵感、方案、优化设计产生的内在逻辑，并由此产生了创造学、价值工程、设计方法学等理论。

现代机械设计强化了传统机械设计对强度准则的要求。

有限单元法和断裂力学等领域的研究成果在现代机械设计中的应用，强化了设计者强度设计的能力，现代设计的准则也因此拓宽到产